个人介绍
天气学原理 南京信息工程大学

主讲教师:杨春

天气学原理是研究不同尺度的天气系统和天气现象发生发展及其变化的基本规律,并利用这些规律来预测未来天气的科学。该课程是大气科学专业本科生的重要专业基础课程和主干课之一,属于专业核心课程。该课程侧重理论教学,主要介绍天气学的经典理论:大气运动的基本特征、锋面理论、气旋与反气旋、大气环流概况、天气系统和天气形势的天气学预报方法。通过本课程的学习使学生掌握天气学预报的基本原理、基本概念和基本分析方法。为进一步学习“动力气象学”,“中国天气”,“数值天气预报”,“天气学分析基础”、“典型天气过程分析”、“短期气候预测”,“中尺度天气动力学”,“热带天气动力学”,“青藏高原气象学”,“天气学诊断分析”、“天气预报综合实习”以及“气象统计方法”等专业课奠定必要的理论基础。
学校: 南京信息工程大学
开课院系: 大气科学学院
课程编号: 0901380
学分: 4
课时: 64

《天气学原理与方法》2.19教学计划

学习重点

大气科学发展史;

绝对坐标系和相对坐标系的关系;

气压梯度力的概念、表达式、性质 

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势Z

2.  利用学习通,进行1.2课前测试,对高中相关物理知识简单测试 15分钟

3.  利用学习通,观看1.3《课程设置及考核方式介绍》,5分钟

4.  利用慕课平台观看《引言》视频,15分钟

5.  回答慕课平台引言部分的讨论题及测试题,10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用学习通,观看2.1.2《绝对坐标系与相对坐标系》2段视频,25分钟

2.  利用慕课平台观看1.1《气压梯度力》视频,10分钟

3.  QQ内进行课堂提问与讨论 10分钟

课后作业:

回答慕课平台《气压梯度力》讨论题和测试题

注:有任何平台播放不正常的情况,QQ群内告知我。

《天气学原理与方法》2.21教学计划

学习重点:

地转偏向力、地心引力、惯性离心力、摩擦力、重力的概念、表达式及物理意义

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势U

2.  利用慕课平台观看《地转偏向力》视频,20分钟

3.  回答慕课平台《地转偏向力》讨论题和随堂测试 10分钟

4.  10:40---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台观看《重力》视频,15分钟

2.  回答慕课平台《重力》讨论题及随堂测试 15分钟

3.  11:35---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

课后作业

利用学习通,观看补充知识点2.1.2《摩擦力》

《天气学原理与方法》2.26教学计划

学习重点:

个别变化与局地变化的物理意义以及关系

连续方程表达式,质量散度、速度散度的含义、表达式及物理意义

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势C

2.  利用学习通2.1.4 《复习测试》,15分钟

3.  利用学习通,2.2.2《个别变化与局地变化》,15分钟

4.  10:40---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台观看1.2《连续方程》视频,15分钟

2.  查看慕课平台讨论、测试题等,15分钟

3.  11:35---QQ群内课堂提问及讨论15分钟 

:学习通平台已开启闯关模式,需要完成前期任务点方可打开后面的学习材料。QQ群内的课堂测试请当天完成。


《天气学原理与方法》2.28教学计划

学习重点:

热力学能量方程表达式及物理意义

大气运动方程组

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势U

2.  利用学习通,进行2.2.3连续方程知识复习,以及热力学基本概念复习,15分钟

3.  利用慕课平台观看1.2第二个视频《热力学能量方程》视频,由于该视频中涉及多种公式推导较快,建议过程中暂停观看,方便理解方程的推导过程,30分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  查看慕课平台知识点、常见问题、讨论、测试题等,20分钟

2. 11:25—QQ群内章节总结、课堂提问和讨论,25分钟

《天气学原理与方法》3.4教学计划

学习大纲

(1)了解尺度分析含义,了解各种尺度天气系统的特征尺度

(2)掌握运动方程,连续方程和热力学能量方程零级和一级简化方程含义,理解自由大气中大尺度系统运动可作为准地转、准静力处理的原因

(3)理解热力学能量方程中引起固定点温度变化的因子

重点:运动方程,连续方程和热力学能量方程的零级和一级简化方程含义

难点:自由大气中大尺度系统运动可作为准地转、准静力处理的原因

第一节课:10:10-10:55

1.  QQ群内,分析作业题,5分钟

2.  利用学习通,进行课堂签到,手势Z

3.  利用学习通,完成2.2.4 复习测试,10分钟

4.  利用学习通,完成2.3.2 《尺度分析》,15分钟

5.  利用学习通,完成2.3.3 《运动方程简化》,15分钟

第二节课:11:05-11:50

1.利用学习通,完成2.3.4《连续方程及热力学能量方程简化》,20分钟

2.利用学习通,完成2.3.5《大尺度运动特征》,5分钟

3.11:30--QQ群内,进行课堂提问和讨论,20分钟

《天气学原理与方法》3.6教学计划

学习大纲

(1)了解P坐标系概念、优越性及P坐标系建立的物理基础

(2)掌握位势、位势高度概念

(3)理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示

(4)掌握如何建立P坐标系中基本方程组

重点:P坐标系特点,位势、位势高度概念,P坐标系中基本方程组

难点:等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势U

2.  利用学习通,完成2.3.6 复习测试,10分钟

3.  利用学习通,完成2.4.2《位势和位势高度》,20分钟

4.  利用学习通,完成2.4.3《P坐标系和Z坐标系的转换》,10分钟

5.  10:50--QQ群内提问和讨论5分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用学习通,完成2.4.4 《P坐标系中的大气运动基本方程组》,由于涉及到公式推导,建议大家随时暂停,理解每一步的意思,自己在本子上进行推导,25分钟

2.  11:30--QQ群内,提问和讨论20分钟

《天气学原理与方法》3.11教学计划

学习重点:

地转风和梯度风的概念、表达式及特点

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,进行课堂签到,手势C

2.  利用学习通,完成2.4.5 复习测试,10分钟

3.  利用慕课平台观看《1.3气压场与风场关系1-地转风》视频,15分钟

4.  回答慕课平台《地转风》讨论题和随堂测试等材料 10分钟

5.  10:40---QQ群内课堂提问及讨论10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台观看《1.3气压场与风场关系2-梯度风概念》视频,15分钟

2.  回答慕课平台《梯度风》讨论题及随堂测试等材料 15分钟

3.  11:35---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

注:课堂作业请于当天完成

《天气学原理与方法》3.13教学计划

学习重点:

掌握梯度风的应用及讨论,以及热成风的概念、表达式及应用。

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ群,回顾地转风及梯度风相关知识,5分钟

2.  利用慕课平台观看《1.3气压场与风场关系3-梯度风讨论及应用》视频,15分钟

3.  回答慕课平台《梯度风》讨论题及随堂测试等材料 10分钟

4.  10:40---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台观看《1.3气压场与风场关系4-热成风》视频,23分钟

注意:这部分有两个视频)

2.  回答慕课平台《热成风》讨论题及随堂测试等材料 7分钟

3. 11:35---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

《天气学原理与方法》3.18教学计划

学习重点:

巩固热成风的应用等相关知识,摩擦层地转偏差及变压风含义、表达式。

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,回顾梯度风讨论及热成风相关知识,10分钟

2.  利用学习通,观看《2.5.2补充点1:热成风》,25分钟

3.  10:45---QQ群内课堂提问及讨论10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台观看《1.3气压场与风场关系5-摩擦地转偏差和变压风》,15分钟

2.  回答慕课平台《摩擦地转偏差和变压风》讨论题及随堂测试等材料,15分钟

3.  11:35---QQ群内课堂提问及讨论15分钟

《天气学原理与方法》3.20教学计划

学习重点:

1.     自由大气地转偏差含义、表达式及其应用

2.      气团以及锋的概念、分类

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,作业分析及知识回顾,10分钟

2.  利用慕课平台《1.3气压场与风场关系6-法相和切向地转偏差》,建议先回顾《摩擦地转偏差和变压风》中变压风D1部分内容,15分钟

3.  回答慕课平台《法相和切向地转偏差》讨论题及随堂测试等材料,10分钟

4.  10:45---QQ群内课堂提问及讨论10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用学习通,观看《3.1.1补充点1:气团》,10分钟

2.  利用慕课平台《2.1锋的概念》,15分钟

3.  回答慕课平台《锋的概念》讨论题及随堂测试等材料,10分钟

4.  11:40---QQ群内课堂提问及讨论10分钟

《天气学原理与方法》3.25教学计划

学习重点:

   密度零级不连续面模拟锋时,锋面坡度公式推导及讨论

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,屏幕共享知识回顾,20分钟

2.  利用慕课平台,《2.2锋面的坡度》,25分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  回答慕课平台《锋面的坡度》讨论题及随堂测试等材料,15分钟

2.  利用QQ,独立推导锋附近气流曲率很大时的坡度公式,拍照上传QQ内,10分钟

3.  利用QQ,全员讨论与提问,20分钟

《天气学原理与方法》3.27教学计划

学习重点:

理解并掌握以密度零级不连续面模拟锋面时锋附近各要素场的特征

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,知识回顾,10分钟

2.  利用学习通,观看《3.3.1补充点1:温度场分布特征》,20分钟

3.  利用学习通,观看《3.3.2补充点2:密度零级不连续面模拟锋面的要素场分布—气压场和变压场分布特征》,15分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用学习通,观看《3.3.2补充点2:密度零级不连续面模拟锋面的要素场分布—变压场和风场分布特征》,20分钟

2.  利用QQ,全员讨论与提问,25分钟

《天气学原理与方法》4.1教学计划

学习重点:

密度一级不连续面模拟锋面坡度公式及要素分布特征;锋面天气

第一节课:10:10-10:55

1.  利用学习通,签到,手势U

2.  利用学习通,观看《3.3.4补充点3:密度一级不连续面模拟锋面要素分布特征》

1)知识回顾测试,10分钟

2)坡度公式,15分钟

3)要素分布特征,20分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用学习通,观看《3.3.5补充点4:锋面天气》,共两个视频,25分钟

2.  利用QQ,全员讨论与提问,20分钟

《天气学原理与方法》4.3教学计划

学习重点:

  1.锋面分析的一般步骤,高空测风资料(单站测风图)应用

   2.锋生公式的物理意义及定性分析应用

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,知识回顾15分钟

2.  利用学习通,观看《3.4.2补充点1:锋面分析》,20分钟

3.  利用QQ,讨论提问,10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台,《2.3锋生与锋消》,15分钟

2.  利用慕课平台,完成讨论随堂测试等内容,15分钟

3.  利用QQ,讨论提问,15分钟

《天气学原理与方法》4.8教学计划

学习重点:

1.  气旋、反气旋的定义和特征

2.  涡度、绝对涡度概念, 理解 含义

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,知识回顾15分钟

2.  利用慕课平台,《3.1气旋与反气旋的概况》,10分钟

3.  利用慕课平台,完成讨论随堂测试等内容,15分钟

4.  利用QQ,讨论5分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台,《3.2涡度与涡度方程(1)》,视频虽短,但需要理解的很多,请仔细观看,15分钟

2.  利用慕课平台,完成讨论随堂测试等内容,15分钟

3.  利用QQ,讨论15分钟

《天气学原理与方法》4.10教学计划

学习重点:

涡度方程的推导及各项物理意义和定性应用

第一节课:10:10-10:55

1.  利用QQ,知识回顾15分钟

2.  利用慕课平台,《3.2涡度与涡度方程(2)》,视频涵盖的信息很多,请仔细观看,做好笔记,20分钟

3.  学生自行推导,涡度方程,10分钟

第二节课:11:05-11:50

1.  利用慕课平台,完成讨论随堂测试等内容,15分钟

2.  利用QQ,讨论30分钟


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