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期末不挂科
动力气象学
第2次开课
开课时间: 2019年04月02日 ~ 2019年07月15日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 1990 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
课程详情
课程评价(113)
spContent=动力气象学是大气科学的重要分支学科,是现代大气科学各学科方向的理论基础。《动力气象学》课程是国内、外高校大气科学学科所有学生的必修课与专业基础课。南京大学《动力气象学》由伍荣生院士亲自指导国家精品课程主讲团队制作录制。想成为“大气”人?那么你必须学习《动力气象学》!
动力气象学是大气科学的重要分支学科,是现代大气科学各学科方向的理论基础。《动力气象学》课程是国内、外高校大气科学学科所有学生的必修课与专业基础课。南京大学《动力气象学》由伍荣生院士亲自指导国家精品课程主讲团队制作录制。想成为“大气”人?那么你必须学习《动力气象学》!
—— 课程团队
课程概述

        动力气象学在大气科学学科中具有不可替代的重要性。南京大学《动力气象学》课程开设历史悠久,课程教学队伍是一支知识结构、年龄结构及师资配置合理、学术研究水平高的教学团队,教学经验丰富。长期以来十分重视课程建设,课程先后获得国家精品课程、首批国家精品资源共享课、首批南京大学“百”层次优质课程等称号。
        本课程将系统地讲授旋转大气运动的基本规律,介绍研究大气运动的基本方法和重要结论。课程共分为八个主题进行授课,总计51学时,授课视频总时长约610分钟。

        本课程的学习,将帮助学生掌握旋转大气运动的基本特征,掌握运用物理学、数学知识研究大气运动特征的基本方法,为继续开展地球科学相关学科专业课程学习及将来从事气象、环境、能源等业务和研究工作奠定坚实的理论基础。

授课目标

了解大气运动的基本特征和基本规律,掌握运用物理学、数学知识研究大气运动特征的基本方法。

课程大纲
绪论
课时目标:为什么要学习动力气象学?迄今为止该学科有哪些重要理论发现和主要进展?
绪论1 课程简介
绪论2 动力气象学发展史:重大理论发现
绪论3 动力气象学发展史:数值天气预报
绪论4 动力气象学发展新阶段
大气运动的基本方程组
课时目标:如何借助物理定律和数学方程来描述复杂多变的大气运动?
1 地球大气的基本特征
2 旋转大气运动的基本方程组(一)
3 旋转大气运动的基本方程组(二)
4 旋转大气运动的基本方程组(三)
5 大气运动方程组的简化(一)
6 大气运动方程组的简化(二)
7 大气运动方程组的简化(三)
8 P坐标系中的大气运动方程组
大气中的涡旋运动
课时目标:为什么地球大气的运动总是呈现涡旋特征?
1 环流与环流定理
2 涡度及涡度方程
3 位势涡度(一)
4 位势涡度(二)
5 螺旋度
大气中的准地转运动
课时目标:化繁为简,大尺度大气运动最根本的框架是什么?
1 准地转平衡与地转偏差
2 造成非地转运动的因子
3 地转适应(一):模型的建立
4 地转适应(二):Rossby适应问题
5 地转适应(三):物理机制
6 准地转模型
大气中的波动
课时目标:寒来暑往,周而复始,大气的运动是否可由周期变化的波动角度进行描述?
1 波动的基本概念
2 小扰动法和标准波形法
3 重力外波和惯性重力外波
4 重力内波和惯性重力内波
5 静止基流中的Rossby波
6 西风基流中的Rossby波
线性动力稳定性理论
课时目标:天气系统为何会发展?那一定是出现了“不稳定”因素。不稳定何时发生?发生的条件是什么?
1 动力稳定性概念
2 惯性不稳定
3 正压不稳定数学推导
4 正压不稳定必要条件讨论
5 斜压不稳定数学推导
6 斜压不稳定必要条件讨论
7 Eady模式数学推导
8 Eady模式不稳定讨论
大气能量学
课时目标:能量是大气运动的终极来源。大气是如何获得动能的?不同形式的能量之间是如何转化的?
1 引言
2 基本能量形态
3 有效位能
4 能量方程
5 平均运动与扰动运动的能量方程
6 影响能量变化的因子
7 大气能量转换的观测事实
大气边界层
课时目标:人类生活所处的大气底层,如何影响着天气系统的发展演变?
1 引言
2 边界层湍流
3 大气边界层中风的垂直分布(一)
4 大气边界层中风的垂直分布(二)
5 Ekman层中的风螺线
6 Ekman层的抽吸作用
7 旋转减弱
展开全部
预备知识

本课程学习希望具有如下先修课程基础:

大学物理、流体力学、高等数学、大气科学概论


证书要求
  1. 本课程采用百分制计分,60分及以上为合格,85分及以上为优秀;

  2. 成绩构成如下:单元测验50%,课程讨论15%,期末考试35%;

    单元测验:课程第一至七章每章学习完成后进行一次单元测验,由20题选择或判断题构成;

    期末测验:由客观题(选择或判断)和互评题构成;

    课程讨论:要求在“课堂交流区”中积极参加讨论互动,发帖和回帖总数达20条以上。

参考资料

吕克利,徐银梓,谈哲敏,2014. 动力气象学,第2版,南京大学出版社
Holton, J. R., 2004. An Introduction to Dynamic Meteorology,4th edn,Academic Press.

南京大学
9 位授课老师
张熠

张熠

副教授

伍荣生

伍荣生

教授

谈哲敏

谈哲敏

教授

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