动力气象学.doc

动力气象学总学时: 128 (其中自学 96 ,面授 24 ,实****8) 教材版本:动力气象学教程(吕美仲、彭永清编著) 教学目的和要求: 动力气象学是在热力学和流体力学的基础上, 系统地讲述大气的热力过程和大气运动的基本规律, 并指出这些规律的实践意义的一门专业基础课。具体地说, 它是应用物理学定律研究大气运动的动力过程、热力过程以及它们之间的相互关系, 从理论上探讨大气环流、天气系统演变和其它大气动力过程, 因而, 它是天气学、数值天气预报及大气环流等专业课程的理论基础。本课程, 通过教学, 目的在于使学生能深入地理解大气动力学的基本理论, 了解近代动力气象学的主要进展, 掌握用动力学方法分析和预报天气的基本原理和技术, 从而使学生具有一定的理论水平和科学研究的能力。为将来从事天气预报的业务及研究工作打下基础。为达到上述目的, 在教学中要求:⑴努力贯彻理论联系实际的原则。在教学内容和取材上, 从现今国内外气象业务部门及科研单位所使用的有代表性的方法和理论为主体, 讲课中以讲授基本原理为重点,在讲深讲透基本理论的基础上,让学生进行必要的课堂讨论和作练****使学生既能掌握基本原理,又能利用基本原理去探讨和解决实际问题。⑵注重理论的系统性。本课程是一门理论性较强的课程, 在努力贯彻理论联系实际的原则下, 要突出本课程的特点, 在教学中应该注意有系统、有条理地介绍它的内容, 强调各部分内容之间的有机联系, 以使学生能掌握得深透。教学的主要内容及学时分配:总学时: 128 课时,其中面授 24 课时,课堂练****8 学时,自学 96 课时。每章自学 10 学时, 5~10 章每章讲授 4 学时,其余 4 学时供课堂练****和答疑。第一章大气运动的基本方程组§ 全导数和局地导数§ 旋转参考系中运动方程的矢量形式§ 质量守恒定律-- 连续方程§ 状态方程、热力学方程、水汽方程§ 球坐标系中基本方程组§ 局地直角坐标系中基本方程组§ 闭合运动方程组、初始条件和边界条件第二章尺度分析与基本方程组的简化§ 尺度概念、大气运动的尺度分类§ 基本方程组的尺度分析§ 无量纲方程、动力学参数§ 平面近似§ 静力平衡大气、 P 坐标系第三章自由大气中平衡流畅§ 自然坐标系§ 平衡流场的基本形式与性质§ 地转风随高度的变化、热成风§ 地转偏差第四章环流定理、涡度方程和散度方程§ 环流与环流定理§ 涡度与涡度矢量方程§ 泰勒——普劳德曼定理§ 铅直涡度方程§ 坐标系中的涡度方程和散度方程§ 位势涡度方程第五章大气行星边界层§ 大气运动的湍流特性和平均运动方程组§ 大气行星边界层及其特征§ 属性的湍流输送通量及其参数化§ 湍流运动发展的判据§ 近地面层风随高度的分布§ 埃克曼层风随高度的分布§ 埃克曼抽