spContent=《现代气候学》是南京信息工程大学大气科学学院的学科基础课程,旨在阐述气候形成和变化的基础理论、原理及其应用、研究方法和最新进展。授课对象是大气科学专业本科生以及地理、环境、生态、水文、农业、林业等专业本科生或研究生,为他们今后从事气象气候研究和业务以及与气候相关工作奠定坚实基础,同时满足科研业务部门的继续学习要求,使一般受众,了解现代气候学的思想和理念。
《现代气候学》是南京信息工程大学大气科学学院的学科基础课程,旨在阐述气候形成和变化的基础理论、原理及其应用、研究方法和最新进展。授课对象是大气科学专业本科生以及地理、环境、生态、水文、农业、林业等专业本科生或研究生,为他们今后从事气象气候研究和业务以及与气候相关工作奠定坚实基础,同时满足科研业务部门的继续学习要求,使一般受众,了解现代气候学的思想和理念。
—— 课程团队
课程概述
20世纪70年代初,气候系统概念的提出,气候学领域发生了科学革命,从气候系统各子系统间的相互作用来研究气候形成和变化在大气科学及相关领域十分活跃。同时,人类活动对气候变化的影响日益显现,新观点、新方法、新发现层出不穷,气候学得到了空前的发展,极大丰富了现代气候学内容。本课程从气候系统基本理论出发,结合传统气候学思想,提出新的气候、气候变化基本概念,阐述气候形成与变化的各种物理过程及气候系统各子系统间的复杂相互作用,介绍气候学知识在科研和业务中的应用,使学习者对现代气候学有较深入的认识和理解。
课程共安排六大部分,绪论将重点介绍新的气候概念、气候学的发展、气候系统的概念和特性等内容;第二部分气候系统热力过程是本课程的基础和重点,我们将从宇宙空间来认识行星地球气候的热力强迫以及气候系统辐射平衡和热量平衡过程,从气候系统各子系统相互作用层面来理解地-气系统热量平衡特征;第三部分气候系统的水分过程主要旨在认识气候系统水分循环和水分平衡特征;第四部分将结合传统气候学思想和气候系统各子系统相互作用理论,阐述气候的形成过程;第五部分气候变化是本课程的重点和归属,提出了新的气候变化相关概念,深入认识气候变化的观测事实和影响因子、人类活动对气候变化的影响等内容;第六部分关注各种气象统计方法如何应用于气候诊断和气候预测,是本课程理论知识与实践充分结合的内容。
本课程将为大气科学类专业本科生以及地理、环境、生态、水文、农业、林业等专业本科生或研究生奠定坚实的气候学基础,提高大气科学类科研和业务人员等的气候素养。
授课目标
本课程的学习,将帮助学生掌握气候和变化的基本理论和应用,认识气候系统各子系统的相互作用特征,了解现代气候学的研究方法以及国内外最新研究成果,为今后从事气象气候研究及业务、大气科学相关工作奠定坚实基础。同时使一般受众了解气候学基础知识。
课程大纲
绪论
1.1 气候的概念
1.2 气候学的发展
1.3 气候系统的概念及组成
1.4 气候系统的基本特性
01 绪论单元测试
01 绪论单元作业
气候系统的热力过程
2.1 太阳辐射
2.2 太阳辐射在大气中的传输
2.3 到达地面的太阳辐射
2.4 地面-大气长波辐射
2.5 地-气系统辐射平衡
2.6 地表热量平衡
2.7 全球热量平衡
2.8 全球能量平衡模型
2.9 辐射过程在气候形成中的作用
02 气候系统的热力过程单元测试
02 气候系统的热力过程单元作业
气候系统的水分过程
3.1 水分循环
3.2 大气中的水分
3.3 大气中的水汽输送
3.4 气候系统水分平衡
03 气候系统的水分过程单元测试
03 气候系统的水分过程单元作业
气候形成
4.1 大气环流基本态
4.2 大气环流的形成
4.3 海洋环流
4.4 海洋环流在气候形成中的作用
4.5 海陆分布在气候形成中的作用
4.6 东亚季风
04 气候形成单元测试
气候变化
5.1 气候变化的概念
5.2 气候系统年际变化信号—ENSO
5.3 气候系统的年代际变化信号
5.4 极端天气气候的变化
5.5 气候变化的成因
5.6 城市化对气候变化的影响
5.7 气候变化影响及应对
5.8 碳达峰与碳中和概念解读
名师报告1——气候变化与冰冻圈科学体系的建立(中国科学院院士秦大河)
名师报告2——气候变化的科学问题与人类社会的可持续发展(中国工程院院士丁一汇)
05 气候变化单元测试
气候诊断与气候预测
6.1 气候诊断
6.2 气候预测
06 气候诊断与气候预测单元测试
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预备知识
本课程主要面向大气科学及相关专业本科学生,需要高等数学、大学物理和大气物理等学科基础。
参考资料
- 缪启龙、江志红、陈海山、余锦华编著,《现代气候学》第二版,2018,气象出版社
- 王绍武、赵宗慈、龚道溢、周天军编著,《现代气候学概论》第一版,2005,气象出版社
- 王绍武编著,《现代气候学研究进展》第一版,2001,气象出版社
- 周淑贞、张如一、张超编著,《气象学与气候学》第三版,1997,高等教育出版社
- R. Robert, V. Anthony,《Climatology》,2017,Jones & Bartlett Learning
- 2018年气候变化蓝皮书