南京信息工程大学 大气物理学II 教学大纲-2013秋气科版

大气物理学II教学大纲

课程属性：学科基础课 学 分：2 学 时：32 课程性质：必修

先修课程：高等数学、大学物理。 适用专业：大气科学

教 材：大气物理学，北京大学出版社，盛裴轩，毛节泰等，2003。 开课院系：大气物理学院

一、课程的教学目标和任务

大气物理学是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的大气科学的分支学科。它既是大气科学的基础理论部分，又是环境科学的一个部分。该课程的学习，使学生系统掌握大气物理学各方面的基础理论知识，为以后的动力气象学、云物理学及边界层气象学等专业课的学习奠定基础。

本课程主要讲述：大气中各种气体成分的性质、各种气象要素的定义与计算、大气的垂直分层；大气静力学；大气热力学的基本概念和基本定律、各种热力过程和温湿参量；大气层结稳定度；辐射的基本概念和基本定律、太阳短波辐射在大气中的传输、地球长波辐射在大气中的传输。

二、教学内容和要求

1、行星大气和地球大气的演化

（1）了解地球大气的演化过程的三阶段。 2、地球大气的成分及其分布 （1）知道大气的主要成分；

（2）掌握各湿度参量的定义及湿度参量间的转换关系； （3）会应用空气状态方程；

（3）理解虚温定义，理解水汽和大气气溶胶的作用。 3、大气的分层和结构

（1）理解大气分层的方法，掌握按温度分层的大气垂直结构和各层的特点。 4、大气静力学

（1）掌握大气静力学方程及适用范围； （2）理解模式大气及所对应压高公式的特征；

（3）了解标准大气、气压场的表示方法、气压场的分型、气压场的垂直结构。 5、大气热力学基础

（1）掌握描述大气热力学状态的热力学方程（即热流量方程）； （2）掌握干、湿绝热过程和大气静力稳定度；

（3）掌握热力学图表并能用其描述大气热力学过程和静力稳定度分析； （4）会举例说明绝热混合过程和等压冷却过程；

（5）理解位温、假相当位温的定义及守恒性；理解抬升凝结高度、自由对流高度、对流上限、CAPE、CIN定义 6、地面和大气中的辐射过程

（1）理解辐射基本物理量（辐射能、辐射通量、辐射通量密度）和黑体三定律； （2）理解大气对辐射的吸收特征、瑞利散射的特征、皮尔定律； （3）掌握太阳及地气系统所发射辐射的区别、太阳常数；

（4）熟悉地球、大气及地气系统的辐射平衡及地球有效温度、大气保温效应。 参考书目

（1）《大气科学》，（美）J.M. Wallace, P.V. Hobbs 著，何金海等译，科学出版社，2008年。 （2）《大气物理学基础》，徐绍祖主编，气象出版社，1993年。 （3）《热力学》，汪志诚，高等教育出版社，1998年10月。