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课程大纲 第一部分：大气科学 Chapter 1 大气组分、质量分布、和垂直结构 Chapter 2 太阳辐射与地球能量收支 Chapter 3 大气热力学与条件性不稳定理论 Chapter 4 水循环、云型、云微物理过程 Chapter 5 大气化学与气溶胶 Chapter 6 大气边界层 Chapter 7 地转动力学 Chapter 8 中纬度锋面气旋 Chapter 9 中小尺度与强对流天气 Chapter 10 大气环流、气候系统、与古气候 第二部分：行星大气 Chapter 11 行星大气 第三部分：海洋科学 Chapter 12 大洋环流与海气相互作用 推荐阅读 教材 1. Meteorology Today, 9th Ed, by C. D. Ahrens, 2009 /climate/wiki2/lib/exe/fetch.php/misc/book/meteorologytoday_e9_2009_ahrens.pdf 2. 大气物理教材：大气物理学v2，盛裴轩等，html 3. 气象学教材：天气学原理和方法v4 ，朱乾根，html 4. 入门教材：气象学与气候学基础v2，李爱贞等，html 网址 5. /courses/envsci/unit/text.php?unit=2secNum=1 6. /edu/k12/.ClimateandWeather 泛读 7. 人类的足迹：一部地球环境的历史，html 8. 世界环境史：人类在地球生命中的角色转变v2，html 9. 气候改变历史，html 10. 地球：行星的力量，html 纪录片 11. The Power of The Planet Earth ，5 集BBC 纪录片，美轮美奂的画面讲述大气海洋等圈层 /course.html?_21937_1 左侧“相关电影”栏目里可下载 Chapter 1 大气组分、质量分布、和垂直结构 学习要点： 1. 大气组分：了解大气的主要气体成分和痕量气体成分的比例；污染气体和气溶胶的主要 来源和时空分布特征； 2. 大气质量：密度的垂直对数递减；水汽的质量分布及其饱和水汽压的物理意义 （明白饱 和比湿、相对湿度的概念） 3. 大气的垂直结构：按温度分的四层的名称、高度范围、成因、大气特征 理解和思考： 1. 平流层臭氧的形成机理、对地球大气有什么特殊贡献？ 2. 水汽的饱和是什么意思？ 表1.1 地球大气组分（25km 以下平均）。表中未列水汽H2O，大约占地球大气的1%，但 时空很不均匀，变化范围为0-4% 。大气组分从功能上可分为惰性（近惰性）气体、温室气 体、污染气体、和气溶胶。从含量大小可分为大量气体和痕量气体。重点需了解O2/O3 ， CO2，H2O。 图1.1 大气的垂直温度廓线 对流层积雨云的主要高度：1-20km；喜马拉雅山的高度为8.8km；飞机的飞行高度介于对 流层高层到平流层低层之间10-25km （短航线飞行高度较低；长航线飞行高度较高）；注意 理解平流层的成因是臭氧；理解气压和高度之间的关系，并记住关键高度：对流层顶 100mb （15km），平流层中层10mb （30km），平流层顶1mb （50km）；中层顶0.01mb （80km）；了解华氏温标与摄氏温标的对应关系F=(C*9/5)+32 （口算经验公式C=(F-30)/2 ） 图1.2 饱和水汽压随温度的变化曲线。0 度时饱和水汽压约为5mb；15 度时 （地球平均 温度）饱和水汽压约为10mb （绝对湿度约为10g/m^3 ）；0 度以上饱和水汽压基本随温度 呈指数增长 （见此图A ）；0 度以下时（见此图B），饱和水汽压预示着水汽呈 “过冷水”状 态，而实际水汽压通常比“过冷水”要低，接近冰面饱和水汽压（图B 中虚线）。 Chapter 2 太阳辐射与地球能量收支 学习要点： 1. 太阳短波与地球长波：形成机理，季节循环，辐射谱 （中心谱线） 2. 大气对辐射（短波、长波）的影响 3. 温室效应