正压祸度方程及其守恒性，构造平方守恒型格式的五种方法，一维重力波被方程的能量 守恒性，重力波方程的隐式平方守恒格式， 二维全流方程的能量守恒性 第十一章显式完全平方守恒格式 问题的提出，显式完全平方守恒格式的构造，关于算子B的构造，显式平方守恒格式 的性质，若干经济差分算法，应用。 第十二章高精度平方守恒差分格式 高时间精度平方守恒格式，紧致差分格式的构造思路，紧致平方守恒差分格式的构造 算例 第十三章近岸海流数值模拟 为什么要开展近岸海流模拟，海流问题的数学物理特征，全流方程及其总能量守恒形 式，若干数值模拟结果。 教材： 1.季仲贞编，《计算地球流体力学讲义》，中国科学院研究生院，2001 2曾庆存，季仲贞，《计算地球流体力学论文选编》，中国科学院大气物理研究所，1997 主要参考书： 1.王斌，季仲贞，《大气科学中的数值新方法及其应用》，科学出版社，2006。 2.张玉玲等，《数值天气预报》，科学出版社，1986。 3.廖洞贤等，《数值预报原理和应用》，气象出版社，1986 撰写人：季仲贞（中国科学院大气物理研究所） 撰写日期：2002年12月 修改人： 修改日期：一年-月 11
11 正压涡度方程及其守恒性，构造平方守恒型格式的五种方法，一维重力波方程的能量 守恒性，重力波方程的隐式平方守恒格式，二维全流方程的能量守恒性。 第十一章 显式完全平方守恒格式 问题的提出，显式完全平方守恒格式的构造，关于算子 B 的构造，显式平方守恒格式 的性质，若干经济差分算法，应用。 第十二章 高精度平方守恒差分格式 高时间精度平方守恒格式，紧致差分格式的构造思路，紧致平方守恒差分格式的构造， 算例。 第十三章 近岸海流数值模拟 为什么要开展近岸海流模拟，海流问题的数学物理特征，全流方程及其总能量守恒形 式，若干数值模拟结果。 教材： 1. 季仲贞编，《计算地球流体力学讲义》，中国科学院研究生院，2001 2. 曾庆存，季仲贞，《计算地球流体力学论文选编》，中国科学院大气物理研究所，1997 主要参考书： 1. 王斌，季仲贞，《大气科学中的数值新方法及其应用》，科学出版社，2006。 2. 张玉玲等，《数值天气预报》，科学出版社，1986。 3. 廖洞贤等，《数值预报原理和应用》，气象出版社，1986。 撰写人：季仲贞 （中国科学院大气物理研究所） 撰写日期：2002 年 12 月 修改人：－ 修改日期：-年-月
大纲编号：B070600XJ005 高等天气学 Advanced Synoptic Meteorology 课程编号：B070600XJ005 课程属性：学科基础课 学时/学分：40/2 预修课程：天气学原理和方法 教学目的和要求： 本课程是大气科学专业博士、硕士研究生的学科基础课，同时也可作海洋科学、环境科学 地球物理专业研究生选修调 本课程阐述各种系统之间的相互作用以及它们在全球大气环流中的功能。它将高等天气学 中尺度气象学和大气环流融合在一起加以讨论。通过本课的学习使学生掌握近代天气学的原理和 方法。 内容提要： 前言(2学时) 1.高等天气学的基本特点 2.近代天气学的主要进展 a天气与气候的密切结合及其对天气预报业务的推动： b.中尺度天气学（强对流与暴雨）研究的主要成果： c天气学理论的发展： 数值预报及其相关预报技术的发展，其中包括超短时预报，短期预报，中期预报，特殊天气 预报等，新的人机交互系统及可视化系统。 ε科学试验计划实施的推动，尤其是季风试验计划 3.中国天气学的主要问题： ā暴雨问题是中国天气学研究和预报的核心问题： b.其他灾害性天气的研究和预报，尤其是台风的研究和预报： c,天气预报的主要发展方向 第一章(8学时) 课程1：大气环流的基本知识（一）(2学时) 1.大气环流的平均状况 2.定长波的特征及其在大气环流中的作用 3.瞬变波的特征及其在大气环流中的作用 课程2：大气环流的基本知识（二）：地气系统的角动量平衡(3学时)
12 大纲编号：B070600XJ005 高等天气学 Advanced Synoptic Meteorology 课程编号：B070600XJ005 课程属性：学科基础课 学时/学分：40/2 预修课程：天气学原理和方法 教学目的和要求： 本课程是大气科学专业博士、硕士研究生的学科基础课，同时也可作海洋科学、环境科学、 地球物理专业研究生选修课。 本课程阐述各种系统之间的相互作用以及它们在全球大气环流中的功能。它将高等天气学、 中尺度气象学和大气环流融合在一起加以讨论。通过本课的学习使学生掌握近代天气学的原理和 方法。 内容提要： 前言(2 学时) 1．高等天气学的基本特点； 2．近代天气学的主要进展： a.天气与气候的密切结合及其对天气预报业务的推动； b.中尺度天气学（强对流与暴雨）研究的主要成果； c.天气学理论的发展； d.数值预报及其相关预报技术的发展，其中包括超短时预报，短期预报，中期预报，特殊天气 预报等，新的人机交互系统及可视化系统。 e.科学试验计划实施的推动，尤其是季风试验计划。 3．中国天气学的主要问题： a.暴雨问题是中国天气学研究和预报的核心问题； b.其他灾害性天气的研究和预报，尤其是台风的研究和预报； c.天气预报的主要发展方向。 第一章（8 学时） 课程 1：大气环流的基本知识（一）(2 学时) 1. 大气环流的平均状况 2. 定长波的特征及其在大气环流中的作用； 3. 瞬变波的特征及其在大气环流中的作用 课程 2：大气环流的基本知识（二）:地气系统的角动量平衡（3 学时）
地球上的风系与角动量概念 角动量平衡方程及其时一空平均形式： 大气中角动量的产生，耗损与输送： 全球角动量的平衡与全球风系的维持】 课程3：大气环流的基本知识（三）：地气系统的能量平衡(3学时) 大气中主要的能量形式： 地气系统的辐射收支： 能量收支方程及其应用 能量的经向输送与平衡： 热带海洋在全球能量收支中的重要性。 第二章(12学时) 课程1：中纬度天气学系统（一）：准地转理论和地转动量近似(3学时 1,准地转理论和地转动量近似介绍 2.理论的应用 课程2：中纬度天气学系统（二）：锋生与锋面一急流系统(6学时) L.Sawyer-一Eliassen次级环流方程及其应用： 2。高空急流的次级环流及其对天气发展的重要性 3.高低空急流及高空急流与锋面系统的耦合： 课程3：中纬度天气系统（三）：中纬度气旋B学时 1.中纬度气旋的分类和基本特征 2.中纬度气旋的形成和发展的条件： 3.中纬度气旋的动能收支： 4.中纬度气旋的燥发性发展问题 第三章(9学时) 课程1热带天气和天气系统（一）(3学时) 1.热带大气的理论分析研究新进展： 2.中低纬的相互作用 课程2：热带天气和天气系统（二）：亚洲季风及其对东亚天气的影响(3学时) 1,亚洲季风系统： 2.夏季风爆发的原因和季风的进退 3.季风区中的低频振荡： 4.季风对东亚天气的影响： 5.南海季风试验及其新结果 课程3热带天气和天气系统（三）：台风(3学时) 1全球的热带气旋分布：
13 地球上的风系与角动量概念； 角动量平衡方程及其时—空平均形式； 大气中角动量的产生，耗损与输送； 全球角动量的平衡与全球风系的维持。 课程 3：大气环流的基本知识（三）: 地气系统的能量平衡（3 学时） 大气中主要的能量形式； 地气系统的辐射收支； 能量收支方程及其应用； 能量的经向输送与平衡； 热带海洋在全球能量收支中的重要性。 第二章（12 学时） 课程 1：中纬度天气学系统（一）：准地转理论和地转动量近似（3 学时） 1． 准地转理论和地转动量近似介绍 2． 理论的应用 课程 2：中纬度天气学系统（二）：锋生与锋面—急流系统（6 学时） 1． Sawyer—Eliassen 次级环流方程及其应用； 2． 高空急流的次级环流及其对天气发展的重要性； 3． 高低空急流及高空急流与锋面系统的耦合； 课程 3：中纬度天气系统（三）：中纬度气旋(3 学时) 1． 中纬度气旋的分类和基本特征； 2． 中纬度气旋的形成和发展的条件； 3． 中纬度气旋的动能收支； 4． 中纬度气旋的爆发性发展问题。 第三章(9 学时) 课程 1 热带天气和天气系统（一）（3 学时） 1. 热带大气的理论分析研究新进展； 2. 中低纬的相互作用； 课程 2：热带天气和天气系统（二）：；亚洲季风及其对东亚天气的影响（3 学时） 1． 亚洲季风系统； 2． 夏季风爆发的原因和季风的进退； 3． 季风区中的低频振荡； 4． 季风对东亚天气的影响； 5． 南海季风试验及其新结果。 课程 3 热带天气和天气系统（三）：台风（3 学时） 1． 全球的热带气旋分布；
2.台风的形成条件： 3.台风的主要结构特征： 4.台风的形成理论： 5.台风路径概述。 第四章(9学时) 课程1中尺度天气和天气系统（一）：理论分析 1.中尺度天气系统的不稳定理论： 2。局地强风暴与中尺度对流系统形成条件 课程2中尺度天气和天气系统（二）：局地强风暴和中尺度对流系统 1.经典局地强风暴摸型： 2.局地强风暴与中尺度对流系统形成条件 3.重力波与对流系统： 4.中尺度的反馈作用。 课程3中尺度天气和天气系统（三）：暴雨 1,暴雨形成的基本条件： 2.中国暴雨的主要特点和形成条件： 3.中国历史上大暴雨的个例分析： 4.暴雨预报的主要问题。 第五章(6学时) 课程1大尺度地形对大气环流和天气的影响（一）：青藏高原的热力与动力作用 1.青藏高原的热力性质： 2.青藏高原的热力作用对风场，湿度场及天气系统（高原高雅，切变线和低涡）的形象： 3.青藏高原的动力作用 4.高原对背风气旋生成的影响 课程2大尺度地形对大气环流和天气的影响（二）：阻塞高压形成的理论 1,阻塞高压的形成机制 2.阻塞高压的确定 3.阻塞高压与梅雨的关系： 4.阻塞高压与寒潮的关系： 第六章(6学时) 课得1 1.平流层环流和天气系统的基本特征： 2.平流层与对流层环流的联系： 课程2 1,平流层的暴发性增温：
14 2． 台风的形成条件； 3． 台风的主要结构特征； 4． 台风的形成理论； 5． 台风路径概述。 第四章（9 学时） 课程 1 中尺度天气和天气系统（一）：理论分析 1． 中尺度天气系统的不稳定理论； 2． 局地强风暴与中尺度对流系统形成条件； 课程 2 中尺度天气和天气系统（二）：局地强风暴和中尺度对流系统 1． 经典局地强风暴模型； 2． 局地强风暴与中尺度对流系统形成条件； 3． 重力波与对流系统； 4． 中尺度的反馈作用。 课程 3 中尺度天气和天气系统（三）：暴雨 1． 暴雨形成的基本条件； 2． 中国暴雨的主要特点和形成条件； 3． 中国历史上大暴雨的个例分析； 4． 暴雨预报的主要问题。 第五章（6 学时） 课程 1 大尺度地形对大气环流和天气的影响（一）：青藏高原的热力与动力作用 1． 青藏高原的热力性质； 2． 青藏高原的热力作用对风场，湿度场及天气系统（高原高雅，切变线和低涡）的形象； 3． 青藏高原的动力作用； 4． 高原对背风气旋生成的影响； 课程 2 大尺度地形对大气环流和天气的影响（二）：阻塞高压形成的理论 1． 阻塞高压的形成机制； 2． 阻塞高压的确定 3． 阻塞高压与梅雨的关系； 4． 阻塞高压与寒潮的关系； 第六章（6 学时） 课程 1 1． 平流层环流和天气系统的基本特征； 2． 平流层与对流层环流的联系； 课程 2 1． 平流层的暴发性增温；
2.热带平流层的准两年振荡 第七章天气分析与预报方法(3学时) 撰写人：丁一汇（国家气候中心） 撰写日期：一年一月 大纲编号：S070600X006 全球变化科学引论 Global Change 课程编号：S070600XJ006课程属性：学科基础课 学时/学分：40/2 预修课程： 教学目的和要求： 本课程为大气科学研究生的学科基础课，也可作为地球科学及其它相关学科各专业的研究生 的选修课程。 讲授全球变化这一新兴科学领域的研究内容、方法和最新的进展，为他们今后从事交叉领域 的科学研究提供基础。 内容提要： 第一章引论 全球变化科学研究的对象、学科性质及其形成和发展的科学和社会背景。 第二章地球系统 地球系统的概念、组成成分及它们的基本性质」 第三章地球环境变化的历史 地球环境变化历史重建的方法，百万年、万年、千年到百年不同时间尺度地球环境变化 的主要特征及其可能的变化原因。 第四章全球变化的基本过程 地球系统中能量循环、水分循环和生物地球化学循环过程的基本特征，生物圈在全球水 循环中的作用，全球碳循环。 第五章人类活动对全球变化的影响 增强温室效应和全球增暖，气溶胶的气候影响，臭氧洞，土地利用/覆盖变化的气候和环 境影响。 第六章全球变化对陆地和海洋生态系统的影响 自然生态系统的结构和功能对全球变化的响应，全球变化对农业和水资源的影响，生物 多样性的改变，海岸带和海陆相互作用。 第七章全球变化对亚洲和中国的影响 5
15 2． 热带平流层的准两年振荡； 第七章 天气分析与预报方法（3 学时） 撰写人：丁一汇（国家气候中心） 撰写日期：－年－月 大纲编号：S070600XJ006 全球变化科学引论 Global Change 课程编号：S070600XJ006 课程属性：学科基础课 学时/学分：40/2 预修课程： 教学目的和要求： 本课程为大气科学研究生的学科基础课，也可作为地球科学及其它相关学科各专业的研究生 的选修课程。 讲授全球变化这一新兴科学领域的研究内容、方法和最新的进展，为他们今后从事交叉领域 的科学研究提供基础。 内容提要： 第一章 引论 全球变化科学研究的对象、学科性质及其形成和发展的科学和社会背景。 第二章 地球系统 地球系统的概念、组成成分及它们的基本性质。 第三章 地球环境变化的历史 地球环境变化历史重建的方法，百万年、万年、千年到百年不同时间尺度地球环境变化 的主要特征及其可能的变化原因。 第四章 全球变化的基本过程 地球系统中能量循环、水分循环和生物地球化学循环过程的基本特征，生物圈在全球水 循环中的作用，全球碳循环。 第五章 人类活动对全球变化的影响 增强温室效应和全球增暖，气溶胶的气候影响，臭氧洞，土地利用/覆盖变化的气候和环 境影响。 第六章 全球变化对陆地和海洋生态系统的影响 自然生态系统的结构和功能对全球变化的响应，全球变化对农业和水资源的影响，生物 多样性的改变，海岸带和海陆相互作用。 第七章 全球变化对亚洲和中国的影响