动力气象学Ⅰ
主讲教师：动力气象学课程组
| 学校： | 南京信息工程大学 |
| 开课院系： | 大气科学学院 |
| 学分： | 4 |
| 课时： | 4 |
课程介绍
动力气象学是在热力学和流体力学的基础上，系统地讲述大气的动力、热力过程和大气运动的基本规律的一门大气科学类专业最核心课程，主要讲述大尺度大气动力学的基本原理和方法，大气动力学主流理论和学说及各理论、学说之间的联系，利用大气动力学基本原理，提出所研究问题的物理模型、数学模型、求解方法，然后分析、认识实际大气过程规律和机理。通过本课程的学习，学生能系统掌握大气动力学的基本原理和方法，掌握大气动力学主流理论和学说（涡旋动力学、大气能量学、大气波动学），并理解各理论、学说之间的有机联系，了解大气动力学进展和发展趋势，具有利用大气动力学的基本理论和动力学分析方法，分析、认识实际大气运动规律和机理的能力，为学习《中尺度天气动力学》、《热带天气动力学》、《大气环流》等课程奠定基础，为将来从事气象业务及研究工作打下基础。
课程章节
2
参考教材
所用教材：
《动力气象学》，吕美仲、侯志明、周毅，气象出版社，2004年，第一版.
参考书目：
1、《动力气象学引论》：原著第五版/（美） James R. Holton , Gregory J. and Hakim著；段明铿，王文，刘毅庭译，电子工业出版社，2019.
2、《Fluid Dynamics of the MidLatitude Atmosphere》, B.J. Hoskins and I.N. James著，2014.
3、《动力气象学》，吕克利、徐银梓、谈哲敏，南京大学出版社，2014.
4、《新编动力气象学》，李国平，气象出版社，2014，第二版.
5、《大气动力学》，刘式适、刘式达，北京大学出版社，2011，第二版.
6、《动力气象学》，贺海晏、简茂球、乔云亭，气象出版社，2010年，第一版.
7、《地球物理流体动力学》，余志豪、杨大升、贺海晏等，气象出版社，1996，第一版.
8、《地球物理流体动力学导论》，王斌，翁衡毅编译，海洋出版社，1981，第一版.
教学资源
| 课程章节 | | 文件类型 | | 修改时间 | | 大小 | | 备注 | |
| 1.1 学科特点 |
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| 1.2 基本假设 |
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| 1.3 研究对象、任务和方法 |
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| 1.4 动力气象学的发展简史 |
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| 2.1 空气质点所受的力及运动方程 |
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| 2.2 质量守恒定律——连续方程 |
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| 2.3 状态方程、热力学方程、水汽方程 |
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| 2.4 球坐标系中的基本方程组 |
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| 2.5 局地直角坐标系中基本方程组 |
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| 2.6 基本方程组的定解问题 |
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| 3.1 尺度概念和大气运动的分类 |
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| 3.2.1 物理量尺度 |
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| 3.2.2 基本方程组的简化 |
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| 3.2.3 无量纲方程及参数 |
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| 3.3 p坐标系 |
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| 3.4 自由大气中的大气平衡运动 |
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| 3.5 热成风 |
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| 3.6 地转偏差 |
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| 4.1 环流与环流定理 |
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| 4.2 涡度与涡度方程 |
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| 4.3 位势涡度方程 |
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| 4.4 螺旋度 |
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| 5.1 大气行星边界层及其特征 |
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| 5.2 大气运动的湍流特性和平均运动方程组 |
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| 5.3 属性的湍流输送通量及其参数化 |
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| 5.4 湍流运动发展的判据 |
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| 5.5 近地面层风随高度的分布 |
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| 5.6 埃克曼层风随高度的分布 |
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| 5.7 埃克曼抽吸与旋转减弱 |
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| 6.1 大气的主要能量形态 |
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| 6.2 大气能量平衡方程 |
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| 6.3 静力平衡大气中闭合系统中的能量转换与守恒 |
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| 6.4 有效位能 |
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| 6.5.1 纬向平均运动动能方程和涡旋运动动能方程 |
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| 6.5.2 纬向平均有效位能方程与扰动有效位能方程 |
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| 6.5.3 能量转换的机制 |
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| 6.5.4 实际大气中的能量循环过程 |
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| 7.1 波动的基本概念 |
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| 7.2 波群与群速度 |
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| 7.3 微扰动法，基本方程组的线性化 |
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| 7.4 声波和兰姆波 |
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| 7.5 重力外波，重力惯性外波 |
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| 7.6 重力内波，重力惯性内波 |
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| 7.7 罗斯贝波 |
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| 7.8 地形罗斯贝波 |
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| 7.9 “噪音”与滤波 |
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