气象学Meteorology课程基本信息课程总学时：48课程编号：02051003实验学时：12学时课程性质：必修课程属性：基础类开设学期：第3学期课程负责人：陈景玲课程团队：杨小燕魏琳授课语言：中文适用专业：生态学对先修的要求：高等数学、大学物理对后续的支撑：主撰人：陈景玲杨小燕审核人：张志铭大纲制定（修订）日期：2023.06一、课程的教学理念、性质、目标和任务气候学是生态学专业的基础课，该课程设置的目的是为学生学习其他专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题和各种相关环境问题。主要讲述影响环境变化和生物生长的气象要素如：光、温、水、气压、风等的基本知识及与环境和生物的关系，并讲述天气学、气候学和小气候学的基本理论。要求学生通过本课程的学习，掌握光、温、水、气压、风等气象要素的基本理论，变化规律及与环境和生物的关系，掌握各种环境气象现象的发生及分布特点，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握气象要素的观测方法、仪器使用和气象资料整理等的原理和方法，引导学生发现问题，分析问题和解决问题，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和素质。二、课程教学的基本要求1、理论知识方面：要求学生掌握大气的成分和分层，了解和分析大气成分变化引起的环境气象问题；掌握各种气象要素（光、温、水、气压、风等）的基本概念、基本理论和变化规律并能够分析相关问题：以及天气学、气候学、小气候学的基本知识，了解和分析各种相关气象现象的发生及分布特点。2、实验技能方面：了解各种仪器的构造和原理，识别和掌握各种仪器的观测方法。并能熟练运用公式进行各个参数的计算，以及气象资料的整理和分析。三、课程的教学设计1.教学设计说明围绕生态学科的发展需求，结合相关专业培养目标，以学生发展为中心，充分重视学生的主体地位。采用理论和实践相结合的教学方法，培养创新型和高素质应用型人才。将思政26
26 气象学 Meteorology 课程基本信息 课程编号：02051003 课程总学时：48 实验学时： 12 学时 课程性质：必修 课程属性:基础类 开设学期：第 3 学期 课程负责人：陈景玲 课程团队：杨小燕 魏琳 授课语言：中文 适用专业：生态学 对先修的要求：高等数学、大学物理 对后续的支撑： 主撰人：陈景玲 杨小燕 审核人：张志铭 大纲制定（修订）日期：2023.06 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 气候学是生态学专业的基础课，该课程设置的目的是为学生学习其他专业课打下基础， 并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题和各种相关环境问题。主要讲述影响环境变 化和生物生长的气象要素如：光、温、水、气压、风等的基本知识及与环境和生物的关系， 并讲述天气学、气候学和小气候学的基本理论。要求学生通过本课程的学习，掌握光、温、 水、气压、风等气象要素的基本理论，变化规律及与环境和生物的关系，掌握各种环境气象 现象的发生及分布特点，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握气象 要素的观测方法、仪器使用和气象资料整理等的原理和方法，引导学生发现问题，分析问题 和解决问题，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和素质。 二、课程教学的基本要求 1、理论知识方面： 要求学生掌握大气的成分和分层，了解和分析大气成分变化引起的环境气象问题；掌握 各种气象要素（光、温、水、气压、风等）的基本概念、基本理论和变化规律并能够分析相 关问题；以及天气学、气候学、小气候学的基本知识，了解和分析各种相关气象现象的发生 及分布特点。 2、实验技能方面： 了解各种仪器的构造和原理，识别和掌握各种仪器的观测方法。并能熟练运用公式进行 各个参数的计算，以及气象资料的整理和分析。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 围绕生态学科的发展需求，结合相关专业培养目标，以学生发展为中心，充分重视学生 的主体地位。采用理论和实践相结合的教学方法，培养创新型和高素质应用型人才。将思政
融入教学，培养学生专业技能的同时，注重学生思想道德素质教育。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号毕业要求课程目标2. 21目标1：使学生具备分析各种相关气象现象的发生及分布特点的能力。2目标2：使学生具备分析各种气象环境变化与生物的关系，解决生产中的相关问题2.3目标3：通过课程的学习，使学生具备气象要素的观测及气象资料整理和分析的能3. 13力。44.1目标4：通过课程的学习，使学生具备分析和解决环境相关问题。四、理论教学内容及学时分配（36学时）绪论学时数：2教学目标：讲解气象学的定义、研究内容和任务。教学重点和难点：气象学的研究内容、研究方法。主要教学内容及要求：教学内容：第一节大气的组成和垂直结构第二节大气污染第三节大气与农林业生产教学要求：了解气象学的定义、研究对象，理解气象学的任务，掌握气象学的研究方法和发展简史，熟练掌握气象学的研究内容。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。学时数：4第一章大气教学目标：讲解大气的基本组成及基本结构。教学重点和难点：大气分层的依据和对流层的基本特征主要教学内容及要求：教学内容：第一节大气的组成和垂直结构第二节大气污染第三节大气与农林业生产教学要求：27
27 融入教学，培养学生专业技能的同时，注重学生思想道德素质教育。 2.课程目标及对毕业要求的支撑 序号 课程目标 毕业要求 1 目标 1：使学生具备分析各种相关气象现象的发生及分布特点的能力。 2.2 2 目标 2：使学生具备分析各种气象环境变化与生物的关系，解决生产中的相关问题。 2.3 3 目标 3：通过课程的学习，使学生具备气象要素的观测及气象资料整理和分析的能 力。 3.1 4 目标 4：通过课程的学习，使学生具备分析和解决环境相关问题。 4.1 四、理论教学内容及学时分配（36 学时） 绪论 学时数：2 教学目标：讲解气象学的定义、研究内容和任务。 教学重点和难点：气象学的研究内容、研究方法。 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 大气的组成和垂直结构 第二节 大气污染 第三节 大气与农林业生产 教学要求： 了解气象学的定义、研究对象，理解气象学的任务，掌握气象学的研究方法和发展简史， 熟练掌握气象学的研究内容。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第一章 大气 学时数：4 教学目标：讲解大气的基本组成及基本结构。 教学重点和难点：大气分层的依据和对流层的基本特征 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 大气的组成和垂直结构 第二节 大气污染 第三节 大气与农林业生产 教学要求：
了解大气的基本组成及基本结构，理解分析大气成分的变化与大气中发生的环境问题的关系，掌握干结大气的概念，大气中和生物圈关系密切的四种气体。掌握大气的分层，熟练掌握大气分层的依据和对流层的基本特征。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。第二章辐射学时数：6教学目标：辐射是植物生长和发育的重要气象要素。本章主要讲解辐射的基本概念和变化规律，以及辐射和植物的关系。目的使学生掌握辐射的基本理论知识和变化规律。教学重点和难点：1.辐射的基本定律；2.大气上界的太阳辐射；3.日地关系，太阳高度角和方位角；4.大气的吸收、反射、散射过程特点；5.到达地面的太阳辐射量和光谱；6.地面和大气的长波辐射特征；7.辐射平衡。主要教学内容及要求：教学内容：第一节辐射的基础知识第二节太阳短波辐射第三节地面和大气长波辐射第四节地面净辐射第五节太阳辐射与植物教学要求：了解辐射的概念、单位及基本定律。理解日地关系、四季的形成、太阳高度角和方位角以及昼夜的形成与日照长短的变化。掌握大气上界的太阳辐射状况和太阳辐射在大气中减弱的一般规律和太阳直接辐射、散射辐射及太阳辐射总量，以及地面辐射、大气辐射及地面有效辐射，光谱和有效辐射、光照时间对作物的影响。熟练掌握全部重点和难点。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。第三章温度学时数：4教学目标：理解相关理论，熟练掌握重点和难点，并能灵活运用所学知识，应用于环境气象现象的分析中，解决实际问题。教学重点和难点：1．热量交换的方式，地表面的热量收支，土壤热特性，土壤温度的日变化和年变化，土壤温度的垂直分布及土壤的冰冻和解冻。2.影响水温变化的因子及水面温28
28 了解大气的基本组成及基本结构，理解分析大气成分的变化与大气中发生的环境问题的 关系，掌握干结大气的概念，大气中和生物圈关系密切的四种气体。掌握大气的分层，熟练 掌握大气分层的依据和对流层的基本特征。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第二章 辐射 学时数：6 教学目标：辐射是植物生长和发育的重要气象要素。本章主要讲解辐射的基本概念和变化规 律，以及辐射和植物的关系。目的使学生掌握辐射的基本理论知识和变化规律。 教学重点和难点：1．辐射的基本定律；2．大气上界的太阳辐射；3．日地关系，太阳高度 角和方位角；4．大气的吸收、反射、散射过程特点；5．到达地面的太阳辐射量和光谱；6．地 面和大气的长波辐射特征；7．辐射平衡。 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 辐射的基础知识 第二节 太阳短波辐射 第三节 地面和大气长波辐射 第四节 地面净辐射 第五节 太阳辐射与植物 教学要求： 了解辐射的概念、单位及基本定律。理解日地关系、四季的形成、太阳高度角和方位角 以及昼夜的形成与日照长短的变化。掌握大气上界的太阳辐射状况和太阳辐射在大气中减弱 的一般规律和太阳直接辐射、散射辐射及太阳辐射总量，以及地面辐射、大气辐射及地面有 效辐射，光谱和有效辐射、光照时间对作物的影响。熟练掌握全部重点和难点。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第三章 温度 学时数：4 教学目标：理解相关理论，熟练掌握重点和难点，并能灵活运用所学知识，应用于环境气象 现象的分析中，解决实际问题。 教学重点和难点：1．热量交换的方式，地表面的热量收支，土壤热特性，土壤温度的日变 化和年变化，土壤温度的垂直分布及土壤的冰冻和解冻。 2．影响水温变化的因子及水面温
度的日变化和年变化。3.空气温度的变化，气温的垂直分布及空气的绝热变化和大气稳定度。4.三基点温度、受害和致死温度，周期性变温对植物的影响，农业界限温度，积温及其在农业上的应用和土温对植物的影响。主要教学内容及要求：教学内容：第一节下垫面和近地面层温度变化的因素第二节土壤温度及其变化第三节水体温度及其变化第四节空气温度及其变化第五节空气的绝热变化与大气稳定度第六节温度与生物教学要求：了解热量交换的方式，冰冻和解冻，三基点温度、受害和致死温度，周期性变温对植物的影响。理解地表面的热量收支，土壤热特性，土壤温度的日变化和年变化，土壤温度的垂直分布，影响水温变化的因子及水面温度的日变化和年变化。掌握空气温度的变化，气温的垂直分布及空气的绝热变化和大气稳定度，农业界限温度，积温及其在农业上的应用和土温对植物的影响。熟练掌握全部重点和难点，并能灵活运用所学知识，应用于生产实践中，解决实际问题。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。第四章水分学时数：4教学目标：掌握空气湿度的表示方法和测定原理，及其湿度的变化规律，能灵活运用所学知识，应用于生产实践中，解决实际间题。教学重点和难点：1.空气湿度的表示方法及空气湿度的变化。2.水面蒸发公式、蒸散的概念。3.水汽凝结的条件，地面上的水汽凝结物，近地气层中的凝结物及大气中的凝结物。4.降水的形成，降水的种类及降水的表示方法。5.作物的水分临界期和关键期，水分利用率。主要教学内容及要求：教学内容：第一节空气湿度第二节蒸发、蒸腾与蒸散第三节凝结物29
29 度的日变化和年变化。3．空气温度的变化，气温的垂直分布及空气的绝热变化和大气稳定 度。4.三基点温度、受害和致死温度，周期性变温对植物的影响，农业界限温度，积温及其 在农业上的应用和土温对植物的影响。 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 下垫面和近地面层温度变化的因素 第二节 土壤温度及其变化 第三节 水体温度及其变化 第四节 空气温度及其变化 第五节 空气的绝热变化与大气稳定度 第六节 温度与生物 教学要求： 了解热量交换的方式，冰冻和解冻，三基点温度、受害和致死温度，周期性变温对植物 的影响。理解地表面的热量收支，土壤热特性，土壤温度的日变化和年变化，土壤温度的垂 直分布，影响水温变化的因子及水面温度的日变化和年变化。掌握空气温度的变化，气温的 垂直分布及空气的绝热变化和大气稳定度，农业界限温度，积温及其在农业上的应用和土温 对植物的影响。熟练掌握全部重点和难点，并能灵活运用所学知识，应用于生产实践中，解 决实际问题。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第四章 水分 学时数：4 教学目标：掌握空气湿度的表示方法和测定原理，及其湿度的变化规律，能灵活运用所学知 识，应用于生产实践中，解决实际间题。 教学重点和难点：1．空气湿度的表示方法及空气湿度的变化。2．水面蒸发公式、蒸散的概 念。3．水汽凝结的条件，地面上的水汽凝结物，近地气层中的凝结物及大气中的凝结物。4．降 水的形成，降水的种类及降水的表示方法。5．作物的水分临界期和关键期，水分利用率。 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 空气湿度 第二节 蒸发、蒸腾与蒸散 第三节 凝结物
第四节降水第五节水分在农林业中的应用教学要求：了解土壤蒸发、植物蒸发和蒸散，了解降水的形成，作物的水分临界期和关键期，水分利用率及其提高途径。理解和掌握空气湿度的表示方法及空气湿度的变化规律，水面蒸发水汽凝结的条件，地面上的水汽凝结物，近地气层中的凝结物及大气中的凝结物，降水的种类及降水的表示方法。熟练掌握本章重点和难点、并能灵活运用所学知识，应用于生产实践中，解决实际间题。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。第五章气压与风学时数：4教学目标：掌握气压和风两个气象要素的概念、变化规律以及两要素的相关关系，能根据气压场分析判断风场，同时也能根据风场判断气压场。教学重点和难点：1.气压概念及其变化。2.气压场的表示方法。3.气压场的基本型式。4.气压系统的垂直结构。5.风的概念，风向风速。6.作用于空气质点上的力。7.自由大气中的风及摩擦层中的风。8.三圈环流模型。9.季风环流和地方性环流主要教学内容及要求：教学内容：第一节气压及其变化第二节风及其变化第三节大气环流第四节地方性风第五节风和乱流与生物生命活动教学要求：厂解气压的概念及其变化，气压场的表示方法，气压系统的垂直结构。理解并掌握气压场的基本型式，风的概念，作用于空气质点上的力，自由大气中的风及摩擦层中的风，三圈环流，季风环流和地方性环流。熟练掌握重点和难点，并能全面把握基本概念、基本原理。教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效果。学时数：3第六章天气及灾害性天气30
30 第四节 降水 第五节 水分在农林业中的应用 教学要求： 了解土壤蒸发、植物蒸发和蒸散，了解降水的形成，作物的水分临界期和关键期，水分 利用率及其提高途径。理解和掌握空气湿度的表示方法及空气湿度的变化规律，水面蒸发， 水汽凝结的条件，地面上的水汽凝结物，近地气层中的凝结物及大气中的凝结物，降水的种 类及降水的表示方法。熟练掌握本章重点和难点、并能灵活运用所学知识，应用于生产实践 中，解决实际间题。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第五章 气压与风 学时数：4 教学目标：掌握气压和风两个气象要素的概念、变化规律以及两要素的相关关系，能根据气 压场分析判断风场，同时也能根据风场判断气压场。 教学重点和难点：1．气压概念及其变化。2.气压场的表示方法。3．气压场的基本型式。4. 气压系统的垂直结构。5.风的概念，风向风速。6．作用于空气质点上的力。7．自由大气中 的风及摩擦层中的风。8．三圈环流模型 。9．季风环流和地方性环流。 主要教学内容及要求： 教学内容： 第一节 气压及其变化 第二节 风及其变化 第三节 大气环流 第四节 地方性风 第五节 风和乱流与生物生命活动 教学要求： 了解气压的概念及其变化，气压场的表示方法，气压系统的垂直结构。理解并掌握气压 场的基本型式，风的概念，作用于空气质点上的力，自由大气中的风及摩擦层中的风，三圈 环流，季风环流和地方性环流。熟练掌握重点和难点，并能全面把握基本概念、基本原理。 教学组织与实施：采用多媒体教学，线上线下相结合的方式，要求学生课前预习，课堂认真 听课，课后借助超星网上教学平台进行章节测验，及时掌握学生学习情况，显著提高教学效 果。 第六章 天气及灾害性天气 学时数：3