气象学(Meteorology)课程基本信息课程编号：02011143课程总学时：40实验学时：16学时课程性质：必修课程属性：基础类开设学期：第4学期课程负责人：李强、魏琳课程团队：李强、魏琳授课语言：中文适用专业：林学、经济林对先修的要求：高等数学、大学物理、植物学对后续的支撑：综合教学实习等主撰人：李强、魏琳审核人：范国强大纲制定（修订）日期：2023年一、课程的教学理念、性质、目标和任务气象学是林学和经济林专业的专业基础必修课，是林学和经济林专业必备的专业工具。该课程主要讲述影响生物生长发育的气象要素如：光、温、水等的基本知识及与生物的关系。设置该课程的目的是为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题。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，变化规律及与生物的关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握上述气象要素的观测方法，仪器使用，资料整理分析等原理和方法。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：要求学生理解并掌握教学的重点：光、温、水、气压、风等气象要素的基本理论以及天气学、气候学、小气候学的基本知识，能够分析相关问题。讲课时重点要突出。对于教学难点：辐射理论、湿度的表示方法和变化规律、气压和风的关系和空间分布，要分配相对较多的课时，以便讲解的清楚和透彻。2.实验技能方面：要求学生了解仪器原理，掌握观察方法，会处理观测资料并能分析出结论。三、课程的教学设计1.教学设计说明通过教学让学生理解和掌握气象学的基本原理和基本理论，学深悟透生物生长发育的气象要素如：光、温、水等的基本知识及与生物的关系，为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题。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，变化规律及与生物的关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握上述气象要素的观测方法，仪器使用，资料整理分析等原理和方法。2.课程目标及对毕业要求的支撑48
48 气象学 （Meteorology） 课程基本信息 课程编号：02011143 课程总学时：40 实验学时：16 学时 课程性质：必修 课程属性:基础类 开设学期：第 4 学期 课程负责人：李强、魏琳 课程团队：李强、魏琳 授课语言：中文 适用专业：林学、经济林 对先修的要求：高等数学、大学物理、植物学 对后续的支撑：综合教学实习等 主撰人：李强、魏琳 审核人：范国强 大纲制定（修订）日期：2023 年 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 气象学是林学和经济林专业的专业基础必修课，是林学和经济林专业必备的专业工具。该课 程主要讲述影响生物生长发育的气象要素如：光、温、水等的基本知识及与生物的关系。设置该 课程的目的是为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题。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，变化规律及与生物的 关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握上述气象要素的观测方法， 仪器使用，资料整理分析等原理和方法。 二、课程教学的基本要求 1.理论知识方面：要求学生理解并掌握教学的重点：光、温、水、气压、风等气象要素的基本 理论以及天气学、气候学、小气候学的基本知识，能够分析相关问题。讲课时重点要突出。对于 教学难点：辐射理论、湿度的表示方法和变化规律、气压和风的关系和空间分布，要分配相对较 多的课时，以便讲解的清楚和透彻。 2.实验技能方面：要求学生了解仪器原理，掌握观察方法，会处理观测资料并能分析出结论。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 通过教学让学生理解和掌握气象学的基本原理和基本理论，学深悟透生物生长发育的气象要 素如：光、温、水等的基本知识及与生物的关系，为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知 识分析解决生产、科研中的问题。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，变化规律及与生物的关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过 实验掌握上述气象要素的观测方法，仪器使用，资料整理分析等原理和方法。 2.课程目标及对毕业要求的支撑
序号毕业要求课程目标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31律及与生物的关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握上4述气象要素的观测方法，仪器使用，资料整理分析等原理和方法。为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题。52四、理论教学内容及学时分配（24学时）第一章绪论学时数：2教学目标：绪论部分主要介绍气象学的定义、分支学科、研究对象、研究任务、研究内容与方法，以及气象学的发展简史。教学重点和难点：气象学的定义、研究对象和任务。主要教学内容及要求：了解：气象学的发展简史。理解：气象学的分支学科、研究内容与研究方法。掌握：气象学的定义、研究对象和任务。熟练掌握：气象学研究对象和任务。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论相结合。第二章大气学时数：2教学目标：这一章节主要介绍大气的组成与垂直结构、大气污染物的概念、来源与类型，以及大气与农林业生产之间的关系，使学生初步认识大气的基本组成与结构，了解大气污染物的相关知识，简要明确大气与农林业生产之间的关系。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：了解：大气污染的概念、来源、类型以及大气污染防治措施理解：大气与农林业生产之间的关系掌握：大气的组成与垂直结构。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：理论讲授与问题讨论相结合。第三章辐射学时数：4教学目标：本章主要讨论太阳辐射、地面辐射与大气辐射的性质、变化规律以及相互间的关系，并论述辐射对生物生长发育的影响。首先，使学生了解辐射的基础知识，包括辐射的概念、特性、49
49 序号 课程目标 毕业要求 1 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 律及与生物的关系，掌握天气学、气候学、小气候学的基本知识，并通过实验掌握上 述气象要素的观测方法，仪器使用，资料整理分析等原理和方法。 3 4 2 为学生学习专业课打下基础，并能用气象学知识分析解决生产、科研中的问题。 5 四、理论教学内容及学时分配（24 学时） 第一章 绪论 学时数：2 教学目标：绪论部分主要介绍气象学的定义、分支学科、研究对象、研究任务、研究内容与方法， 以及气象学的发展简史。 教学重点和难点：气象学的定义、研究对象和任务。 主要教学内容及要求： 了解：气象学的发展简史。 理解：气象学的分支学科、研究内容与研究方法。 掌握：气象学的定义、研究对象和任务。 熟练掌握：气象学研究对象和任务。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论相结合。 第二章 大气 学时数：2 教学目标：这一章节主要介绍大气的组成与垂直结构、大气污染物的概念、来源与类型，以及大 气与农林业生产之间的关系，使学生初步认识大气的基本组成与结构，了解大气污染物的相关知 识，简要明确大气与农林业生产之间的关系。 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： 了解：大气污染的概念、来源、类型以及大气污染防治措施 理解：大气与农林业生产之间的关系 掌握：大气的组成与垂直结构。 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：理论讲授与问题讨论相结合。 第三章 辐射 学时数：4 教学目标：本章主要讨论太阳辐射、地面辐射与大气辐射的性质、变化规律以及相互间的关系， 并论述辐射对生物生长发育的影响。首先，使学生了解辐射的基础知识，包括辐射的概念、特性
度量单位以及辐射的基本定律：其次，使学生初步掌握太阳短波辐射、地面和大气长波辐射以及地面净辐射的变化规律及其影响因素；最后，使学生初步明确太阳辐射与植物生长发育之间的关系。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。教学要求：了解：辐射的基础知识、辐射概念、特性、度量单位。理解：太阳辐射与植物生长发育之间的关系。掌握：辐射的基本定律、太阳短波辐射、地面与大气长波辐射以及地面净辐射的变化规律与影响因素。熟练掌握：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；太阳直接辐射、散射辐射及太阳辐射总量：地面辐射、大气辐射及地面有效辐射。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。第四章温度学时数：4教学目标：本章主要讲述下垫面和近地气层温度变化的成因，温度的日变化、年变化、垂直变化、绝热变化，温度与农业生物生长发育的关系，使学生能够明确物质的热量交换方式与热特性，理解土壤温度、水体温度、空气温度的时空变化，了解温度与生物之间的关系，明确植物的三基点温度、界限温度和积温与农业生产之间的关系。教学重点和难点：1.热量交换的方式，地表面的热量收支，主壤热特性，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主温对植物的影响。教学要求：了解：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。理解：热量交换的方式，地表面的热量收支，主壤热特性，主壤温度的日变化和年变化，土壤温度的垂直分布。掌握：影响水温变化的因子及水面温度的日变化和年变化：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：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。熟练掌握：土壤温度、水体温度、空气温度的时空变化规律及其影响因素。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。50
50 度量单位以及辐射的基本定律；其次，使学生初步掌握太阳短波辐射、地面和大气长波辐射以及 地面净辐射的变化规律及其影响因素；最后，使学生初步明确太阳辐射与植物生长发育之间的关 系。 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。 教学要求： 了解：辐射的基础知识、辐射概念、特性、度量单位。 理解：太阳辐射与植物生长发育之间的关系。 掌握：辐射的基本定律、太阳短波辐射、地面与大气长波辐射以及地面净辐射的变化规律与 影响因素。 熟练掌握：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；太阳直接辐射、 散射辐射及太阳辐射总量；地面辐射、大气辐射及地面有效辐射。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 第四章 温度 学时数：4 教学目标：本章主要讲述下垫面和近地气层温度变化的成因，温度的日变化、年变化、垂直变化、 绝热变化，温度与农业生物生长发育的关系，使学生能够明确物质的热量交换方式与热特性，理 解土壤温度、水体温度、空气温度的时空变化，了解温度与生物之间的关系，明确植物的三基点 温度、界限温度和积温与农业生产之间的关系。 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。 教学要求： 了解：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。 理解：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。 掌握：影响水温变化的因子及水面温度的日变化和年变化；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；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。 熟练掌握：土壤温度、水体温度、空气温度的时空变化规律及其影响因素。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合
第五章水分学时数：2教学目标：本章将着重介绍空气湿度的表示方法及其变化规律，大气中水分相变过程中所产生的各种现象和自然界中水的循环及其在农林业生产中的意义。使学生掌握空气湿度的概念、表示方法与变化规律，理解蒸发、蒸腾和蒸散的概念及其影响因素、熟悉凝结物的主要类型、降水的形成、表示方法以及种类，了解水分在农林业中的作用。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。教学要求：了解：空气湿度的表示方法及空气湿度的变化。理解：水面蒸发、土壤蒸发、植物蒸腾。掌握：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：降水的形成，降水的种类及降水的表示方法；作物的水分临界期和关键期，水分利用率及其提高途径。熟练掌握：蒸发、蒸腾与蒸散、凝结物的形成与类型。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。第六章气压与大气运动学时数：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。教学要求：了解：气压及其变化，气压场的表示方法，气压场的基本型式，气压系统的垂直结构。理解：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。掌握：三圈环流，季风环流和地方性环流。熟练掌握：气压的概念及其时空变化规律、风的概念、主要作用力以及风的主要类型。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。第七章天气学基础知识学时数：2教学目标：对天气系统和过程有全面的了解，全面把握基本概念、基本原理、掌握所讲重点和难点。教学重点和难点：1.气团的概念和天气特点。2.锋的概念和天气特点。3.气旋与反气旋的概念和天气特点。4.西风槽和切变线的概念和天气特点。5.低温灾害的种类及特点。6.干早与干热风种类、指标、特点。51
51 第五章 水分 学时数：2 教学目标：本章将着重介绍空气湿度的表示方法及其变化规律，大气中水分相变过程中所产生的 各种现象和自然界中水的循环及其在农林业生产中的意义。使学生掌握空气湿度的概念、表示方 法与变化规律，理解蒸发、蒸腾和蒸散的概念及其影响因素、熟悉凝结物的主要类型、降水的形 成、表示方法以及种类，了解水分在农林业中的作用。 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。 教学要求： 了解：空气湿度的表示方法及空气湿度的变化。 理解：水面蒸发、土壤蒸发、植物蒸腾。 掌握：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 水的形成，降水的种类及降水的表示方法；作物的水分临界期和关键期，水分利用率及其提高途 径。 熟练掌握：蒸发、蒸腾与蒸散、凝结物的形成与类型。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 第六章 气压与大气运动 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。 教学要求： 了解：气压及其变化，气压场的表示方法，气压场的基本型式，气压系统的垂直结构。 理解：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。 掌握：三圈环流，季风环流和地方性环流。 熟练掌握：气压的概念及其时空变化规律、风的概念、主要作用力以及风的主要类型。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 第七章 天气学基础知识 学时数：2 教学目标：对天气系统和过程有全面的了解，全面把握基本概念、基本原理、掌握所讲重点和难 点。 教学重点和难点：1．气团的概念和天气特点。2. 锋的概念和天气特点。3．气旋与反气旋的概念 和天气特点。4．西风槽和切变线的概念和天气特点。5．低温灾害的种类及特点。6．干早与干热 风种类、指标、特点
教学要求：了解：气团、锋、气旋与反气旋，西风槽和切变线。理解：低温灾害，连阴雨和洪涝灾害，干旱与干热风，冰電与台风。掌握：气团的概念、形成与变性、气团的分类、影响我国的气团；锋面的概念、意义、分类以及锋面天气。熟练掌握：气团的概念、气团的分类、影响我国的气团；锋面的分类以及锋面天气。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。第八章气象灾害及防御措施学时数：2教学目标：本章将分别重点介绍由温度异常、水分异常和气流异常造成的气象灾害，通过教学使学生了解常见的气象灾害类型、发生规律、危害机制以及相应防御措施。教学重点和难点：1：温度异常造成的气象灾害。2.水分异常造成的气象灾害。3.气流异常造成的气象灾害。教学要求：厂解：常见的气象灾害类型及相关概念理解：各类型气象灾害的产生原因与发生规律以及危害机制。掌握：常见气象灾害的产生原因与防御措施。熟练掌握：常见气象灾害的防御措施。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。第九章气候学时数：2教学目标：本章将重点讲解气候与气候系统、气候形成的因素、气候带与气候型的概念、主要的气候带与气候型，使学生熟悉中国的气候特征与气候资源，并了解世界主要气候带内的农林业最终使学生掌握地区的气候规律，合理利用农业气候资源，为农林业生产提供气候依据。教学重点和难点：1．温度异常造成的气象灾害。2.水分异常造成的气象灾害。3.气流异常造成的气象灾害。教学要求：了解：世界主要气候带内的农林业。理解：气候形成的因素，主要的气候带与气候型。掌握：气候与气候系统的概念、气候形成的因素、气候带与气候型的概念、主要的气候带与气候型。熟练掌握：中国的气候特征与气候资源，合理利用气候资源。教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。五、实验教学内容及学时分配（16学时）（一）实验课程简介52
52 教学要求： 了解：气团、锋、气旋与反气旋，西风槽和切变线。 理解：低温灾害，连阴雨和洪涝灾害，干旱与干热风，冰雹与台风。 掌握：气团的概念、形成与变性、气团的分类、影响我国的气团；锋面的概念、意义、分类 以及锋面天气。 熟练掌握：气团的概念、气团的分类、影响我国的气团；锋面的分类以及锋面天气。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 第八章 气象灾害及防御措施 学时数：2 教学目标：本章将分别重点介绍由温度异常、水分异常和气流异常造成的气象灾害，通过教学使 学生了解常见的气象灾害类型、发生规律、危害机制以及相应防御措施。 教学重点和难点：1．温度异常造成的气象灾害。2．水分异常造成的气象灾害。3．气流异常造成 的气象灾害。 教学要求： 了解：常见的气象灾害类型及相关概念。 理解：各类型气象灾害的产生原因与发生规律以及危害机制。 掌握：常见气象灾害的产生原因与防御措施。 熟练掌握：常见气象灾害的防御措施。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 第九章 气候 学时数：2 教学目标：本章将重点讲解气候与气候系统、气候形成的因素、气候带与气候型的概念、主要的 气候带与气候型，使学生熟悉中国的气候特征与气候资源，并了解世界主要气候带内的农林业， 最终使学生掌握地区的气候规律，合理利用农业气候资源，为农林业生产提供气候依据。 教学重点和难点：1．温度异常造成的气象灾害。2．水分异常造成的气象灾害。3．气流异常造成 的气象灾害。 教学要求： 了解：世界主要气候带内的农林业。 理解：气候形成的因素，主要的气候带与气候型。 掌握：气候与气候系统的概念、气候形成的因素、气候带与气候型的概念、主要的气候带与 气候型。 熟练掌握：中国的气候特征与气候资源，合理利用气候资源。 教学组织与实施：理论讲授与问题讨论、案例分析相结合。 五、实验教学内容及学时分配（16 学时） （一）实验课程简介