《大氣物理學》 課程教學大綱

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1、 大氣科學專業(yè)大氣科學專業(yè)1目目 錄錄海洋學海洋學 I I .1 1流體力學流體力學.7 7流體力學實驗流體力學實驗 .1212海洋調查實習海洋調查實習 .1616理論力學理論力學 .2222計算方法計算方法 .2525大氣物理學大氣物理學 .2929大氣探測大氣探測 .3535天氣學原理天氣學原理 .4040動力氣象學動力氣象學.4343氣象統(tǒng)計氣象統(tǒng)計 .4646數值天氣預報基礎數值天氣預報基礎 .4949大氣科學導論大氣科學導論 .5252衛(wèi)星氣象學和雷達氣象學衛(wèi)星氣象學和雷達氣象學.5454大氣環(huán)流引論大氣環(huán)流引論 .5656非線性大氣動力學非線性大氣動力學 .5858氣候學基礎氣候學

2、基礎 .6161海洋海洋- -大氣相互作用大氣相互作用 .6363海洋氣象學海洋氣象學.6565物理海洋學物理海洋學 .6767衛(wèi)星海洋學衛(wèi)星海洋學 .7373海洋環(huán)流海洋環(huán)流 .7575數值天氣預報模式數值天氣預報模式 .7777氣象資料分析氣象資料分析.7979天氣學分析天氣學分析 .8181天氣預報實習天氣預報實習 .84841海洋學海洋學I I 開課院系開課院系：海洋環(huán)境學院課程編號課程編號：070702101287課程英文名稱課程英文名稱：Oceanography課程總學時課程總學時：68 總學分總學分：4含實驗或實踐學時含實驗或實踐學時： 學學分分：授課對象授課對象：大氣科學專業(yè)本

3、科生使用教材使用教材：海洋科學導論 編者編者：馮士笮、李鳳岐、李少菁 主編出版社出版社：高等教育出版社 出版時間及版次出版時間及版次： 2001 年 7 月 3 版課程教學目標與基本要求課程教學目標與基本要求：海洋學課程定位：是海洋科學和海洋技術各相關專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課,是一門內容寬泛、重點突出、概念準確的海洋科學入門課程，是進入高層次海洋研究的基礎。海洋學的主要教學內容，是以物理海洋學為核心和紐帶，有機結合海洋化學、海洋生物學、海洋地質學等學科中的相關內容。教學內容涉及與海洋有關的最基本的現(xiàn)象、過程、概念、理論以及觀測手段、研究方法、研究成果及應用的最新進展。目的使學生較全面認識海洋。

4、該課程以課堂授課為主，要求以淺顯易懂、清晰準確的語言，描述海洋中發(fā)生的各種現(xiàn)象和過程。教學方式以多媒體授課為主，結合課堂討論、學生講壇等形式。考試形式考試形式：閉卷與開卷及平時練習相結合。各部分比例：閉卷 50%、開卷 20%、平時思考題 10%、平時練習 20%。授課內容（細化到章、節(jié)、目）授課內容（細化到章、節(jié)、目）教學目標教學目標授課模式（指傳統(tǒng)講授課模式（指傳統(tǒng)講授、討論、多媒體教授、討論、多媒體教學等）學等）學時學時分配分配第一章 緒論第一節(jié) 海洋學研究內容一、海洋研究內容二、海洋的特性第二節(jié) 海洋學研究意義一、海洋與人類生存環(huán)境關系密切二、海洋蘊藏著豐富的資源第三節(jié) 海洋學研究方法

5、 一、直接觀測 二、實驗和數值模擬 三、理論研究第四節(jié) 海洋學研究發(fā)展史了解海洋科學的研究內容、研究方法、本學科研究發(fā)展歷史過程，激發(fā)學生探索海洋、研究海洋的熱情，激發(fā)學生學習自主性。多媒體教學。采用彩色圖片、歷史人物等學生熟知的歷史事件及比較感興趣的現(xiàn)象，引入海洋科學的研究內容、方法、意義。22 一、早期研究（19 世紀前） 二、海洋科學研究開始 三、全面認識和近期高速發(fā)展四、國際研究計劃、研究前景規(guī)劃五、中國海洋科學發(fā)展第二章 地球概觀第一節(jié) 宇宙中的地球和地球的運動 一、宇宙中的地球二、地球的運動第二節(jié) 地球概觀一、地球結構 二、海陸分布特點第三節(jié) 構造學說一、大陸漂移說 二、海底擴張說

6、 三、板塊構造說第四節(jié) 海水來源一、水的來源 二、鹽分的來源第五節(jié) 海洋的劃分一、海和洋的定義及水文特征 二、洋的劃分和海的分類第六節(jié) 海面地形第七節(jié) 海底地形一、大陸邊緣 二、洋中脊 三、洋盆第八節(jié) 各大洋及中國海形態(tài)一、太平洋 二、大西洋 三、印度洋四、北冰洋 五、南大洋六、中國海了解地球的宇宙環(huán)境，準確的認識地球在宇宙中的特殊地位及其運動狀態(tài)。清楚地球的形狀和它的內、外圈層結構。熟悉海面、海底的地貌形態(tài)和海洋形態(tài)特征。了解地球構造學說。重點：地球在宇宙中地位、構造學說、海洋的特征、海底形態(tài)特征。多媒體教學。4第三章 海水的物理性質第一節(jié) 海水的組成一、海水的組成 二、海水組成恒定性原理第

7、二節(jié) 海水的物理性質一、淡水 二、海水熱力學性質 三、海水的其他物理性質第三節(jié) 海水的溫度、鹽度、密度概念一、溫度 二、鹽度 三、密度四、海水狀態(tài)方程第四節(jié) 海冰一、海冰的形成 二、海冰分類了解海水的組成，熟知海水的一些熱力學性質及海水的溫、鹽、密度的概念。了解海水狀態(tài)方程的含義，認識海冰與氣候系統(tǒng)的關系。通過本章的學習，為進一步學習其他海洋知識做準備。重點：海水的熱容、蒸發(fā)潛熱、位溫概念和特性，海冰與海洋狀況關系。難點：海水的鹽度、密度、海水狀態(tài)方程概念多媒體教學。43 三、海冰的時空分布四、海冰的物理性質 五、海冰與海況六、海冰與氣候七、海冰的危害第四章 海洋中的熱收支和水平衡第一節(jié) 海洋

8、中的熱收支（一）海面熱收支一、太陽輻射 Qs 二、海面有效回輻射 Qb 三、蒸發(fā)潛熱 Qe四、感熱交換 Qh 五、世界大洋海面年平均熱收支隨緯度變化（二）海洋內部熱交換一、鉛直方向上的熱輸運 Qz二、水平方向熱輸送 QA三、海洋中全熱量平衡第二節(jié) 海洋中的水平衡一、影響因子 二、水平衡方程 三、水平衡對鹽度的影響充分認識太陽輻射對海洋的重要性，讓學生從地球系統(tǒng)的角度掌握海洋熱收支和水平衡，了解具體過程.為以后海洋科學的學習中，做到從大處著眼，小處著手，以宏觀帶動微觀，提高學習的效率打好基礎。重點：影響海面熱收支的因素；海洋表面輻射平衡熱盈余的物理意義；影響或控制海面蒸發(fā)的條件和因素.難點：海面

9、蒸發(fā)的條件和影響因素.以課堂講授為主，利用多媒體展示圖片，并注意結合實際生活中的例子進行講授，提高學習的趣味性。注意前后知識的連貫性和呼應，提煉知識的主線，給學生一個比較清晰的圖像，使所學的知識扎實、牢固。4第五章 大洋及中國海的溫度、鹽度、密度的分布及變化第一節(jié) 大洋溫度的分布及變化一、水平分布 二、垂直分布 三、水溫的變化第二節(jié) 大洋鹽度的分布及變化一、水平分布 二、垂直分布 三、鹽度的變化第三節(jié) 大洋密度的分布及變化一、水平分布 二、垂直分布 三、密度的變化第四節(jié) 中國海溫鹽分布及變化第五節(jié) 海水溫度、鹽度、密度的觀測從整體上對世界大洋和中國海的溫度、鹽度和密度的分布和變化有一個總體的認

10、識，掌握造成這些物理量分布和變化的原因，了解目前已有的溫、鹽、密度的觀測手段和方法。重點或難點：海水的層化現(xiàn)象和層結穩(wěn)定性；溫、鹽、密的分布特征及影響因素；海洋溫躍層概念以課堂講授為主，運用多媒體教學手段，盡量展示一些圖表，同時結合實際例子，給學生一些生動直觀的圖像。鼓勵學生提出問題和見解，展開課堂討論，增加教學的參與性和趣味性。6第六章 大氣環(huán)流第一節(jié) 大氣垂直結構與氣象要素一、地球大氣的平均狀態(tài) 二、地球大氣的鉛直分層 三、氣象要素：溫、壓、濕、風第二節(jié) 大氣環(huán)流一、氣壓帶和風帶 二、季風環(huán)流第三節(jié) 主要天氣系統(tǒng)一、低緯度系統(tǒng) 二、中高緯度系統(tǒng) 三、中小尺度天氣系統(tǒng)四、區(qū)域性天氣系統(tǒng)第四節(jié)

11、 中國海的氣候特征大氣是海洋的上界面，與海洋間時刻進行著能量、物質及動量的傳遞和交換，對海水的運動和狀態(tài)影響顯著。如大氣環(huán)流運動，直接影響海洋上層環(huán)流的結構及變化。闡述海面上的各種典型天氣系統(tǒng)運動特征。為今后研究和認識其引起的海洋現(xiàn)象打下良好基礎。重點或難點：地球上氣壓帶和風帶及季風環(huán)流的特征和采用圖示的方法，對其生成過程、結構等簡單分解，便于學生理解和掌握。另外通過一些實測的熱帶氣旋的衛(wèi)星資料圖片及氣旋爆發(fā)時海洋狀態(tài)的照片，以及對當地有影響的風暴過程的實例，介紹熱帶氣旋規(guī)模和危害。44一、 天氣特征二、 氣候分布三、 寒潮四、 臺風、南風、北風 分布，熱帶氣旋、溫帶氣旋既是本節(jié)的重點亦是難點

12、。制圖練習通過繪制各種水文要素分布圖，了解和掌握對觀測數據處理、分析的方法，進而研究、認識海洋，培養(yǎng)實際工作技能和良好的從事科學研究工作的態(tài)度。課堂講授、指導，課下完成。作業(yè)講評。6第七章 海洋環(huán)流與水團第一節(jié) 概述一、定義及分類 二、影響和產生海流的力第二節(jié) 海流成因 一、風生：風海流二、密度差異引起第三節(jié) 地轉流一、地轉流定義 二、地轉流特點第四節(jié) 風海流一、無限深海風海流 二、淺海風海流 三、風海流體積輸運四、風海流的附效應第五節(jié) 慣性流一、定義 二、水質點運動軌跡第六節(jié) 大洋環(huán)流及水團結構（一）大洋環(huán)流的成因一、風生大洋環(huán)流二、熱鹽環(huán)流（二）海洋表層環(huán)流的地理分布一、副熱帶海區(qū)反氣旋式

13、環(huán)流二、氣旋式環(huán)流（三）大洋表層環(huán)流各流系的特征一、赤道流系二、西邊界流三、西風漂流 四、東邊界流 East 五、亞北極海流 North 六、極地環(huán)流七、副熱帶輻聚區(qū)八、世界大洋上層鉛直向環(huán)流（四）大洋水團及表層以下環(huán)流一、大洋表層以下的環(huán)流二、水團的定義和分析方法三、大洋水團第七節(jié) 中國海環(huán)流一、東中國海環(huán)流二、黑潮分支與主要作用第八節(jié)海流的觀測、研究及應用掌握海流、環(huán)流及水團的相關概念、形成原因，掌握地轉流、風海流的概念及其特征，水體輸運的主要特征；上升流和下降流的概念及其流區(qū)主要特征。掌握全球海洋環(huán)流結構和水團結構。熟悉西向強化現(xiàn)象，了解其出現(xiàn)西向強化現(xiàn)象的主要原因。了解各流系的主要特征

14、、大洋各水團的來源及主要特點。通過本章學習，有助于了解海洋環(huán)流對全球氣候系統(tǒng)的影響。教學重點: 1、海洋環(huán)流空間分布狀態(tài)，大洋水團結構2、準地轉、準靜力、準定常三個概念。難點：地轉平衡 圖文并茂講解。采用形象的模型、圖示等手段，形象生動描述流動的特征；采用動畫、錄像等多媒體資料展示運動形態(tài)特征。通過實測資料、文獻資料、衛(wèi)星資料反演結果、數值計算結果和數據同化等分析結果，了解全球環(huán)流、水團的結構、特征及變化。通過學生對浮冰、冰山的移動，輪船和木板的漂流等的討論，深入體會風海流的流動和水體輸運特征125一、觀測手段二、研究方法三、應用第八章 海洋中的波動第一節(jié) 概述一、波浪要素二、波浪類型第二節(jié)

15、小振幅重力波一、 波形傳播與水質點的運動二、 波動能量三、 波動疊加第三節(jié) 有限振幅波第四節(jié) 風浪和涌浪一、風浪和涌浪二、淺海和近岸海浪第五節(jié) 海洋內波一、界面內波二、密度連續(xù)變化海洋中的內波第六節(jié) 開爾文波與羅斯貝波一、開爾文波二、羅斯貝波第七節(jié) 海浪的觀測、研究及應用了解海洋中的波動現(xiàn)象是海水的基本運動形式之一。從海面到海底處處都可能出現(xiàn)波動。從簡單波動的討論入手，以小振幅波為重點，討論波動特征及疊加效果。熟悉內波的特性、了解長周期波（凱爾文波和羅斯貝波）的特性。掌握風浪、涌浪概念、傳播特性；傳到淺海和近海情況。采用圖文、動畫等手段講解風浪成長過程及其傳播特性，結合實際常見的海洋現(xiàn)象對比講

16、解，提高認識深度。間接引進海洋科學問題的分析方法和研究方法，形成良好的思維習慣。結合海洋工程上的應用，提高學習的興趣，擴大授課效果。結合俗語“風大浪高、無風不起浪、無風三尺浪”了解風浪、涌浪的特性8第九章 潮汐及風暴潮第一節(jié)概述一、定義二、研究意義三、基本要素四、潮汐分類第二節(jié) 與潮汐現(xiàn)象有關的天文知識 一、天球二、時間單位第三節(jié) 引潮力一、萬有引力二、慣性離心力三、引潮力四、引潮力討論第四節(jié) 潮汐理論一、平衡潮理論二、潮汐動力理論第五節(jié) 中國海潮汐第六節(jié) 風暴潮一、定義二、分類三、風暴潮預報第七節(jié) 潮汐的觀測、預報方法及應用建立潮汐是海水基本運動形式之一的概念，了解潮汐的一些基本要素；掌握用

17、來解釋潮汐現(xiàn)象的平衡潮理論和潮汐動力理論的基本思想；能夠運用潮汐理論定性解釋一些常見的潮汐現(xiàn)象，認識潮汐運動的一些基本規(guī)律。掌握風暴潮的概念和特性，了解潮汐和風暴潮的預報方法；掌握從潮位曲線中分離風暴潮和潮汐的方法；了解潮汐的觀測手段。重點或難點：引潮力的概念，平衡潮理論的基本思想及分潮的概念。采用圖示、動畫等方法，描述平衡潮理論、潮汐動力理論的基本思想，了解潮汐類型、潮汐不等現(xiàn)象。啟發(fā)學生用淺顯的語言描述潮汐現(xiàn)象。8第十章 海水的混合和海洋細結構第一節(jié) 海水混合一、混合概念、形式二、混合效應及影響因素三、混合增密效應四、水團之間混合了解海水混合的主要形式及不同海域混合的主要過程；熟悉混合增密

18、效應；細結構的概念、類型及內波與細結構的關系。重點或難點：海水混合形式課堂講授為主。輔助于圖片講解26第二節(jié)海洋熱鹽細結構和主要混合過程；混合效應；雙擴散對流概念和過程第十一章 海洋大氣相互作用第一節(jié) 氣候系統(tǒng)一、氣候系統(tǒng)二、海洋在氣候系統(tǒng)中的地位第二節(jié) 海洋大氣相互作用一、海洋與大氣相互作用的基本特征二、ENSO了解海洋在氣候系統(tǒng)中的地位及其海洋與大氣相互作用的基本特征。了解全球性的海氣相互作用事例ENSO。重點或難點：海氣相互作用的基本特征、氣候系統(tǒng)的概念課堂講授為主。輔助于圖片講解。4第十二章 海洋中的聲傳播和光現(xiàn)象第一節(jié) 聲波在海洋中的傳播一、研究意義二、聲波知識三、聲波在水中傳播的速

19、度四、海洋聲學特性五、聲波在海洋中的傳播六、海洋噪聲第二節(jié) 海洋中的光現(xiàn)象一、研究意義二、海水的光學特性三、透明度和水色四、光與海洋生物了解海洋研究中聲、光的作用和地位，掌握海水中聲波傳播的規(guī)律及主要影響因素，掌握一些主要的海洋聲學現(xiàn)象。了解一些主要的海洋光學現(xiàn)象、基本的海洋光學性質及它們的分布規(guī)律重點或難點：海水中聲波的傳播規(guī)律及影響因素。海水中光的傳播特性，水色、海色和透明度的概念。結合潛艇、深潛器、遙感技術等在海洋中的應用，了解海洋中聲傳播及光現(xiàn)象的特征。課堂講授為主。輔助于圖片講解。4合計68學習參考書學習參考書（注明編者，出版社，出版時間及版次）：海洋學 ，楊殿榮主編，高等教育出版社

20、，1986；海洋科學概論 ，陳宗庸等，青島海洋大學出版社，1992；各種外文版教材，如：作者教材名稱出版社出版時間Paul R. PinetInvitation toOceanographyJONES AND BARTLETT PUBISHERS2000Paul R. PinetInvitation toOceanographyJONES AND BARTLETT PUBISHERS1998Paul R. PinetOceanographyAn Introduction to the planet OceanusWest Publishing Company1992Richard A. Dav

21、isOceanographyWm. C. Publishers1991Open UniversityOcean circultaionJointly pubilished by the Open University, Walton Hall, etc. 200178流體力學流體力學 開課院系開課院系：海洋環(huán)境學院課程編號課程編號：070702101203課程英文名稱課程英文名稱：Fluid Mechanics課程總學時課程總學時：85 總學分總學分：5含實驗或實踐學時含實驗或實踐學時： 學學分分：推薦使用教材推薦使用教材：流體動力學 編者編者：李心銘出版社出版社：青島海洋大學出版社 出版時間

22、及版次出版時間及版次： 1997 年課程教學目標與基本要求課程教學目標與基本要求： 使學生系統(tǒng)掌握流體運動的一般規(guī)律及其有關的基本概念，基本理論，基本計算方法和基本實驗技能，為以后的專業(yè)知識的學習打下牢固的基礎。考試形式考試形式：閉卷考試授課內容（細化到章、節(jié)、授課內容（細化到章、節(jié)、目）目）教學目標授課模式（指傳統(tǒng)講授、討授課模式（指傳統(tǒng)講授、討論、多媒體教學等）論、多媒體教學等）學學 時分時分配配第一章流體運動學講課1611連續(xù)介質假定；講課12描述流體運動的兩種方法講課13實質微商和流體質點加速度講課131直角坐標下流體質點加速度講課132球，柱坐標下流體質點加速度講課14流線和軌跡講課

23、141流線講課142軌跡講課15連續(xù)方程講課151Euler 觀點講課152Lagrange 觀點講課15. 3球，柱坐標下連續(xù)方程講課16變形運動學講課161Helmholtz 速度分解定理講課162流體微團自轉角速度講課163變形速度講課164變形二次曲面講課917有旋運動講課171渦度講課172渦線，渦管，渦面講課173Helmholtz 運動學渦旋定理講課174環(huán)流和渦度講課175球，柱坐標下渦度講課18無旋運動講課181速度勢講課182單連通區(qū)和多連通區(qū)講課183單值速度勢和多值速度勢講課184不可壓流體的無旋運動講課第二章流體運動的基本方程講課2021作用在流體上的力講課211體積

24、力講課212表面力講課22應力講課221應力分析講課222主應力和主方向講課223應力張量概念講課224靜止流體中的應力張量講課23本構關系講課231運動流體中的壓強講課232主應力和主變形的關系講課233應力和變形的關系講課24流體運動的基本方程講課241以應力表示的動力學方程講課242Navier-Stokes 方程講課243能量耗散講課25速度和應力的邊界條件講課251運動學邊界條件講課252物理邊界條件講課26環(huán)流變化定理講課261環(huán)流定理講課262壓強梯度力對環(huán)流的影響講課263粘性力對環(huán)流的影響講課10264Kelvin 環(huán)流定理和 Helmholtz 渦旋第二定理講課27渦度方程

25、講課第三章理想流體動力學講課1831理想流體和 Euler 方程講課311理想流體中的應力講課312理想流體運動方程講課313Euler 方程另一種形式講課32系統(tǒng)和控制體積 Renolds 輸運定理講課33質量守恒和能量守恒律講課331質量守恒講課332能量守恒律講課34動量和動量矩定理講課341動量定理講課342動量矩定理講課35定常正壓運動中的 Bernoulli 方程講課36無旋運動中的 Bernoulli 方程（Lagrange 積分）講課37流體的力學平衡講課371平衡方程講課372流體平衡狀態(tài)實例講課第四章不可壓理想流體無旋運動講課1441流函數講課411Lagrange 流函數

26、講課412Stokes 流函數講課413不可壓理想流體平面無旋運動的流函數講課42不可壓理想流體平面無旋運動的復位勢講課43基本流動講課44繞圓柱的無環(huán)流和有環(huán)流流動講課441繞圓柱的無環(huán)流流動講課11442繞圓柱的有環(huán)流流動講課45象的方法講課451平面邊界講課452圓柱邊界講課46不可壓理想流體平面無旋運動動力學講課461Blasius 定理講課462Joukowski 定理講課463合力矩公式講課47渦的感生運動講課第五章均勻不可壓粘性流體動力學講課1251平面 Couette 流和平面Poiseuilli 流講課52不可壓粘性流體在無限長柱形管道內的定常流動講課53同心旋轉圓柱間的定常

27、運動講課54球在粘性流體中的運動問題（小Renolds 數）講課55渦旋的擴散規(guī)律講課56動力相似定律講課561流動相似定義講課562流動相似的條件講課563Renolds 數的意義講課57量綱分析講課571量綱分析基本思想講課572實例講課第六章邊界層理論講課661Prandtl 邊界層微分方程講課611邊界層理論基本思想講課612Prandtl 邊界層微分方程講課62邊界層微分方程的積分講課621哥路別夫方法講課622卡門和列賓森積分方程講課623附加邊界條件講課63積分方程的應用講課12631平板繞流講課632曲線邊界講課第七章湍流講課471湍流平均運動方程講課711平均運動和脈動運動講

28、課712平均運動方程講課72混合長理論講課學習參考書學習參考書（注明編者，出版社，出版時間及版次）：吳望一， 流體力學 ，北京大學出版社，1980 年。13流體力學實驗流體力學實驗 開課院系開課院系：海洋環(huán)境學院課程編號課程編號：070702102205課程英文名稱課程英文名稱：Experiments of Fluid Mechanics課程總學時課程總學時： 51 總學分總學分：2含實驗或實踐學時含實驗或實踐學時：34 學學分分：1推薦使用教材推薦使用教材：自編 編者編者：流體力學實驗室出版社出版社： 出版時間及版次出版時間及版次： 課程教學目標與基本要求課程教學目標與基本要求：培養(yǎng)學生的流

29、體力學實驗能力，掌握靜態(tài)流動參數測試方法，更好地掌握基本的觀測方法、儀器使用和數據分析方法，培養(yǎng)學生實驗研究的興趣和動手能力。 ?；疽螅簩嶒炃邦A習；實驗時仔細觀察實驗現(xiàn)象，認真讀取實驗數據；獨立完成實驗報告；掌握流體力學理論實驗技能。考試形式考試形式：實驗操作和實驗報告授課內容（細化到章、節(jié)、目）授課內容（細化到章、節(jié)、目）教學目標教學目標授課模式（指傳統(tǒng)講授、授課模式（指傳統(tǒng)講授、討論、多媒體教學等）討論、多媒體教學等）學時分配學時分配第一講：流動顯示介紹染色法、電化學法、氫泡法、空氣泡和煙線法等常用的流動顯示方法的工作原理，以及流動顯示方法在教學、科研和工程上的應用。使學生了解常用的流

30、動顯示方法的工作原理，以及流動顯示方法在教學、科研和工程上的應用，激發(fā)學生的興趣。傳統(tǒng)講授1實驗 1：流動顯示實驗（演示實驗）用空氣泡法和煙線法演示管道流動和繞流平板、圓柱、機翼等物體的流態(tài)；通過對大量的流動現(xiàn)象的觀察和比較，對流體力學某些基本概念（理想流體和粘性流體，層流和湍流，附面層，流動分離，流線體和鈍體等）獲得初步的感性認識觀察（基礎性）2第二講 流體力學基礎知識流體力學的研究對象、應用范圍和研究方法流體力學的基本概念：流體性了解流體力學的研究對象、應用范圍和研究方法；加深對流體力學的基本概念的認識：流體性質與分類，流動分類與描傳統(tǒng)講授214質與分類，流動分類與描述流體流動的基本規(guī)律：

31、連續(xù)性方程，伯努利方程述；流體流動的基本規(guī)律： 第三講：壓力、速度和流量的測量壓力的測量：靜壓和總壓的測量； 液體式壓力計（微壓計，多管壓力計， 式壓力計）和壓力傳感器速度的測量：風速管，熱線風速儀流量的測量：秤量法和容積法，各類流量計, 文丘利流量計的標定掌握壓力、速度、流量的測量方法 傳統(tǒng)講授2第四講 量綱分析方法與定理物理方程量綱一致性原則；瑞利法； 定理掌握量綱分析方法與定理傳統(tǒng)講授2第五講 管道流動實際流體總流的動量方程以及動量方程的驗證實際流體總流的能量方程以及能量方程的驗證掌握流體總流的動量方程和實際流體總流的能量方程傳統(tǒng)講授1實驗 2：動量定律實驗驗證不可壓縮流體恒定流的動量方

32、程；通過對動量與流速、流量、出射角度、動量矩等因素間相關性的分析研討，進一步掌握流體動力學的動量守恒定理；了解活塞式動量定律實驗儀原理、構造，進一步啟發(fā)與培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的能力。實驗操作（基礎性）2實驗 3：伯努力方程實驗驗證流體恒定總流的能量方程；掌握流速、流量、壓強等動水力學水力要素的實驗量測技能。實驗操作（基礎性）3實驗 4：能量轉化實驗了解能量守恒定律，通過對動實驗操作（基礎性）315水力學現(xiàn)象的實驗分析研討，進一步掌握有壓管流中動水力學的能量轉換特性；第六講：流動阻力分類：沿程阻力和局部阻力 了解流動阻力的分類，掌握沿程阻力和局部阻力的特點傳統(tǒng)講授2實驗 5：沿程阻力系數測量實驗掌握測

33、定管流沿程水頭損失系數的方法，分析圓管層流和紊流的沿程損失與平均流速定量關系，測定不同直徑、不同當量粗糙度實驗管道的沿程阻力系數。實驗操作（基礎性）2實驗 6：局部阻力系數測量實驗掌握測定管道局部水頭損失系數的方法，實測各種局部水頭損失系數值，并與理論公式或經驗公式計算值相比較實驗操作（基礎性）2第七講：圓管流動狀態(tài)：層流、湍流和雷諾判據了解圓管流動狀態(tài)，掌握上下臨界雷諾數的判定傳統(tǒng)講授1實驗 7：雷諾實驗觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉換特征；測定臨界雷諾數，掌握圓管流態(tài)判別準則；學習古典流體力學中應用無量綱參數進行實驗研究的方法，并了解其實用意義。實驗操作（基礎性）2第八講 邊界層及繞流理想流體

34、繞流圓柱，粘性流體繞流圓柱物體表面壓力分布的測量意義、測量方法及表示方法了解邊界層的存在以及邊界層厚度的測量方法。傳統(tǒng)講授1實驗 8：圓柱繞流表面壓力分布實驗用多管壓力計測量繞流圓柱體表面壓強分布，繪制壓力分布圖，并計算阻力系數實驗操作（綜合性）2實驗 9：平板邊界層速度剖面測量學習測量固體邊界層的方法；通過實測結果，驗證邊界層的存在，并加深有關概念的理解。實驗操作（綜合性）2第九講：水電比擬了解水電比擬的原理和方法傳統(tǒng)講授116電場和流場基本方程的相似性和模擬條件實驗 10：水電比擬實驗掌握應用水電比擬的原理和方法；應用水電比擬測定流場的等勢線或流線，并繪出等勢線實驗操作（基礎性）2第十講：

35、流體力學實驗測量儀器簡介風洞、熱線熱膜風速儀、水槽等了解并學會使用部分流體力學實驗儀器傳統(tǒng)講授2實驗 11：氣動力學綜合實驗利用風機和熱線熱膜風速儀，測量風速等資料實驗操作4第十一講：水躍水躍的概念；水躍的基本方程；水躍的形式掌握水躍的概念、基本方程及水躍的形式傳統(tǒng)講授2實驗 12：水躍綜合實驗檢驗平坡矩形明槽自由水躍共軛水深理論關系的合理性，并測定躍長、檢驗躍長經驗公式。實驗操作（研發(fā)性）4選做實驗（題目可自選也可選自題目庫）利用所學流體力學基本知識，動手設計實驗，提高實際動手能力，實現(xiàn)學生創(chuàng)新性研究實驗操作（研發(fā)性）4合計51學習參考書學習參考書（注明編者，出版社，出版時間及版次）：1、

36、基礎流體力學實驗 楊立清等 北京大學 2000、42、 流體力學水力學實驗指導王鳳聰等 青島海洋大學出版社1995.93、 流體力學實驗 CAI 毛根海等 浙江大學17海洋調查實習海洋調查實習開課院系開課院系：船舶中心課程名稱課程名稱：海洋調查實習 課程編號課程編號：070702103207英文名稱英文名稱：Marine Investigation推薦使用教材推薦使用教材：東方紅 2 船海上實踐教學指導 編者編者：東方紅 2 船海上實踐教學指導編寫組出版社出版社：中國海洋大學出版社 出版時間及版次出版時間及版次：2006.1 第一版課程總學時課程總學時：2 周 總學分總學分：2含實驗或上機或聽

37、力學時含實驗或上機或聽力學時： 學學分分：課程教學目標與基本要求課程教學目標與基本要求(是否雙語教學)：海洋調查實習是中國海洋大學涉海專業(yè)必修課程。配合海洋學理論教學，基于海洋調查基本理論，系統(tǒng)介紹海洋調查手段和方法，海洋調查資料由人工處理轉向自動化處理。對當今海洋調查的最新進展也給予介紹。海洋調查實習的實踐性很強。在基本的理論授課前提下，主要注重海上實踐的內容，確保學生學以致用，提高學生現(xiàn)場資料獲取及資料分析能力。使用中文單語教學，不使用雙語教學。 科目科目章章 節(jié)節(jié)授課內容授課內容授課模式授課模式學學 時時海洋調查總則海洋調查總則主要講授海洋調查規(guī)范要求的一般規(guī)定，包括執(zhí)行標準、術語、基本

38、程序、質量控制等海洋調查導航定位的一般規(guī)定海洋調查方式的一般規(guī)定海洋調查儀器的一般要求海洋調查人員的一般要求海洋調查資料及樣品的一般規(guī)定，包括記錄格式、保存、驗收講授 22通 則水文觀測的一般規(guī)定講授 11海洋水文要素觀測第一章水深測量：水深測量的一般要求，介紹鋼絲繩測深方法、回升測深原理與方法講授 1實習 1218第二章海流觀測的原理和方法。著重講授 SLC9-2 直讀海流計的測流原理、結構及使用方法。簡介其它測流儀器講授 2實習 24第三章透明度、水色觀測的原理和方法講授 1實習 12第四章海水溫度觀測原理和方法。著重介紹顛倒溫度表的測溫原理、結構、觀測方法及資料現(xiàn)場訂正。簡介電測溫度計和

39、 XBT 測溫講授 2實習 46第五章海面觀測：海浪、海況、海發(fā)光觀測方法講授 1實習 12第六章資料的一般處理：垂直分布、斷面分布、平面分布講授 1實習 23通 則海面氣象觀測的一般要求，包括觀測目的、項目、時間、次數、次序等的一般規(guī)定講授 11第一章云的觀測：簡要講授云的分類與區(qū)別、演變與天氣、云的編碼。結合中國云圖實際觀測講授 2實習 24第二章天氣現(xiàn)象觀測：簡要介紹分類，常見天氣現(xiàn)象的產生條件與區(qū)別，觀測方法講授 1實習 12第三章能見度觀測：白天、夜間能見度概念、觀測判斷方法講授 1實習 12海面氣象要素觀測 第四章溫度、濕度測量：玻璃液體溫度表、雙金屬片溫度計的測量原理、方法、滯后

40、效應、誤差。簡介光、電測溫儀通風干濕表的結構、測量原理及觀測方法濕度查算方法簡介其它測濕儀器的測濕原理講授 2實習 2419第五章氣壓觀測：氣壓的定義結合天氣圖簡介天氣預報的方法氣壓的測量：空盒氣壓表測壓原理、資料的處理與訂正（重點）其它氣壓觀測儀器簡介講授 1實習 23第七章海面風的測量：風的特征。輕便三杯風速表測量原理、構造、觀測方法走航測風及資料訂正簡介其它測風儀器講授 1實習 23第八章高空風觀測：簡介高空風的探測方法（氣球、經緯儀、測風雷達）簡介高空溫、壓、濕的測量原理和方法，資料的處理，測量誤差講授 11第九章現(xiàn)代遙感探測的簡介：主動式和被動式大氣遙感探測儀器的原理及信號的識別自動

41、氣象站講授 11第一章鹽度的測量：鹽度的定義：a.原始定義；b.新定義；c.實用定義測量方法： a.分析化學（氯度法） ；b.物理化學（電導、比重、折射率法） ；介紹 SYC2-2 型電導鹽度計和 SYA2-2 型實驗室用鹽度計的測量原理、操作方法及測定結果的處理講授 2實習 24第二章溶解氧的測量：溶解氧的定義、測量方法；介紹溶解氧傳統(tǒng)分析化學測量方法，展示現(xiàn)代化精密溶解氧分析測量儀器及使用方法講授 2實習 24第三章pH 的測定：1. pH 測量的方法原理2. 介紹標準緩沖溶液及其配制3. 介紹酸度計的使用原理、測定步驟及結果處理講授 2實習 24海洋化學要素觀測第四章總堿度的測定：1.

42、總堿度測量的方法原理2. pH 法測量總堿度的試劑配制3. 測定方法和結果處理講授 1實習 1220第五章現(xiàn)代化海洋化學測量儀器簡介講授 11第一章海洋生物分布概況，海洋生物調查的目的、任務、項目、時間、次數、次序等的一般規(guī)定講授 22第二章介紹海洋浮游生物的形態(tài)、繁殖，浮游植物、浮游動物的常見種類，配合實物講解調查的工具和設備，包括浮游生物拖網和球蓋式采水器講授 4實習 48第三章實踐講解底棲生物的分布和常見種類。調查的工具設備，如曙光采泥器講授 2實習 46海洋生物要素觀測第四章現(xiàn)代海洋生物調查儀器的發(fā)展講授 2通 則海洋地質調查一般要求，包括觀測目的、項目等的一般規(guī)定講授 11第一章海底

43、柱狀取樣：講授柱狀取樣的一般方法1、 重力柱狀取樣器的構造、原理及取樣方法2、 重力活塞柱狀取樣的構造、原理及取樣方法3、 震動活塞柱狀取樣的構造、原理及取樣方法4、 樣品的現(xiàn)場描述及保存方法講授 2實習 24第二章海底表層取樣：1、 講授曙光采泥器的構造、原理及取樣方法2、 樣品的現(xiàn)場描述及保存方法講授 2實習 24海洋地質第三章懸浮體取樣：介紹懸浮體取樣的方法及現(xiàn)場濾定方法講授 1實習 23第一章當前海洋調查手段和方法的最新進展講授 11現(xiàn)代調查儀器設備及調查方法第二章溫、鹽、深探測系統(tǒng)：1、 介紹溫、鹽、深探測系統(tǒng)的發(fā)展歷史及最新進展(國際、國內)2、 講解 Seabird 911 pl

44、us CTD 的測量原理、系統(tǒng)組成、測量方法3、 簡介 FICTD、S4 等其它溫、鹽、深探測系統(tǒng)4、 介紹資料處理的基本原則及要求5、 現(xiàn)場操作演示講授 2操作演示 2421第三章海流測量：1、 講授聲學多普勒效應，聲學基本知識，聲學測流的基本理論2、 講解 RDI OS-75 船載 ADCP 的系統(tǒng)組成、測量方法、獲取數據的基本情況3、 簡介其它聲學測流儀器，比如：安德拉海流計、ADP等4、 介紹資料處理的基本原則和要求5、 現(xiàn)場操作演示講授 2操作演示 24第四章多波束測量：1、 多波束測量的基本原理及相關知識2、 介紹 Seabeam 1050 中水多波束的系統(tǒng)組成、測量方法、獲取數據

45、情況3、 簡介其它多波束系統(tǒng)4、 介紹資料處理的基本原則和要求5、 現(xiàn)場操作演示講授 2操作演示 24第五章淺地層測量：1、 講授淺底層測量的基本理論知識2、 介紹 CAP6600 淺地層剖面儀的系統(tǒng)組成、測量方法、獲取資料情況3、 簡介其它淺地層剖面儀4、 介紹資料處理的基本原則和要求現(xiàn)場操作演示講授 2操作演示 24海洋調查資料處理第一章一般規(guī)定：1、 海洋資料的形式和通用文件結構2、 海洋調查資料處理3、 海洋調查處理過程中的質量控制4、 海洋調查的管理和歸檔講授 1122第二章海洋水文、氣象、化學資料：1、 海洋水文調查資料綜合報表2、 海洋氣象調查資料綜合報表3、 海洋化學調查資料綜

46、合報表4、 海洋水文、氣象、化學資料處理的有關公式、方法和圖件講授 11第三章海洋生物資料講授 11第四章海洋地質資料講授 11考 核考 核編寫實習報告：以現(xiàn)場指導為主，利用獲取的資料或歷史資料，撰寫實驗報告，培養(yǎng)學生對獲取資料的應用及理論與實踐結合的能力，發(fā)現(xiàn)或認知海洋的能力?，F(xiàn)場指導 44合計111注：授課模式指傳統(tǒng)講授、討論、多媒體教學等學習參考書學習參考書（編者，出版社，出版時間及版次）：1 海洋調查規(guī)范國家海洋局，1975 年和 1991 年2 海濱觀測規(guī)范 ，國家海洋局，科學出版社，1987 年3 海洋調查方法侍茂崇等 中國海洋大學出版社，2000 年4 中國云圖 ，氣象出版社，1

47、984 年5 大氣物理學 ，王衍明，青島海洋大學出版社，1993 年6 大氣物理學 ，曹文俊，氣象出版社，1993 年7 大氣探測原理 ，趙柏林等，氣象出版社，1987 年8 海洋調查儀器使用手冊 ，國家海洋局海洋技術研究所編，海洋出版社， 2001 年9 海洋科學導論 ，馮士筰等，高等教育出版社，1999 年10 A SHORT HISTORY OF CHEMISTRY ，James Riddick Partington，1957 年11 分析化學 ，武漢大學主編，高等教育出版社，2000 年12 中國海洋浮游硅藻類金德祥等，上海科學技術出版社，1965 年13 中國北部海洋無脊椎動物楊德漸

48、等，高等教育出版社，1996 年14Seabird 911 plus CTD 技術手冊 說明書15RDI 公司（美） ，聲學多普勒海流剖面儀工作原理16 多波束勘測原理技術與方法 李家彪等 海洋出版社 1999 年17多波束操作手冊18CAP6600 淺地層剖面儀操作手冊23理論力學理論力學 開課院系開課院系：海洋環(huán)境學院海洋系課程編號課程編號：070702101313課程英文名稱課程英文名稱：Theoretical Mechanics課程總學時課程總學時：51 總學分總學分：3含實驗或實踐學時含實驗或實踐學時： 學學分分：推薦使用教材推薦使用教材：理論力學教程 編者編者：周衍柏出版社出版社：

49、高等教育出版社 出版時間及版次出版時間及版次： 1986 第二版課程教學目標：課程教學目標：通過本課程的教學和學習，培養(yǎng)學生把簡單的實際問題抽象為力學模型的能力；學會應用高等數學方法來處理物理問題；掌握有限自由度力學體系（如質點和剛體）機械運動的一般規(guī)律及其研究方法；為以后學習無限自由度的力學體系問題（如流體力學等）打下必要的知識和能力基礎。 課程基本要求：課程基本要求：具有將實際問題抽象化，建立合理的理論力學模型的能力；能夠恰當確定研究對象，坐標系，給出受力圖，并正確運用給定條件分析受力平衡問題。能運用合適方法描述質點和剛體的基本運動；熟練計算速度、加速度和角速度；能對一般形式的運動進行分析

50、。掌握質點和剛體的運動合成與分解的方法；會正確運用合成法求解復合運動中的速度和加速度問題，及平面運動中各點的速度和加速度。正確、清晰地理解物體的力矩、動量、動量矩、動能、勢能、沖量、功等物理概念，并能夠給出求解計算。理解和掌握各動力學基本定理和守恒定律，并能夠根據實際情況正確選擇和運用動力學基本原理求解實際中的簡單理論力學問題。了解分析力學思想，理解虛位移和廣義物理量等概念，了解變分與微分的區(qū)別，了解力學變分原理。掌握虛功原理、拉格朗日方程、哈密頓正則方程和哈密頓原理處理問題的思路及方法。考試形式：考試形式：課后作業(yè)和隨堂測驗占 30，期末閉卷考試占 70。 授課內容授課內容教學目標教學目標授

51、課模式授課模式學時學時第一章：質點力學1.1 運動的描述1.2 質點運動定律及運動微分方程理解質點模型的概念；掌握質點運動的描述方法和各運動參量的獲??；熟悉且能夠正確運用質點動力學基傳統(tǒng)講授結合多媒體教學14241.3 質點動力學的基本定理及基本守恒律1.4 有心力小結及習題輔導本定理及守恒定律；掌握有心力情況下問題的特點和處理方法。第二章：質點組力學2.1 質點組的概念和特性2.2 質點組動力學的基本定理及基本守恒定律2.3 兩體問題2.4 變質量物體的運動2.5 碰撞問題小結及習題輔導熟悉質點組運動遵循的各種定理定律，并能夠利用它們解決實際問題。尤其是典型問題：兩體問題、碰撞問題和變質量物

52、體運動問題等。傳統(tǒng)講授結合多媒體教學10第三章：剛體力學3.1 剛體概念、剛體運動形式及分類3.2 剛體靜力學3.3 轉動中的角量及其與線量的關系3.4 剛體運動學3.5 剛體動力學基本概念3.6 剛體動力學3.7 歐勒角及剛體運動的歐勒描述小結及習題輔導理解剛體模型的概念；掌握剛體運動的種類、特點和描述方法，熟悉剛體上某點的運動參量與剛體運動參量的關系并能夠互求；能夠確定典型剛體的一些特征量，如轉動慣量、動量矩、動能等；熟練運用剛體動力學方程處理問題，尤其是平面平行運動和定軸轉動。傳統(tǒng)講授結合多媒體教學14 隨堂測驗考察前三章基本知識的掌握情況2第四章：轉動參照系4.1 平面轉動參照系;空間

53、轉動參照系4.2 非慣性系動力學4.3 地球自轉所產生的影響小結及習題輔導理解參照系的概念；熟悉各種參照系并掌握同一運動在不同參照系下的不同描述和相互轉換；正確理解和考慮地轉效應。傳統(tǒng)講授結合多媒體教學10 第五章：分析力學5.1 約束與廣義坐標5.2 變分5.3 虛功原理5.4 拉格朗日方程5.5 哈密頓正則方程5.6 哈密頓原理小結及習題輔導了解分析力學的思想；了解變分與微分區(qū)別；熟悉虛位移、虛功、廣義物理量等基本概念；能夠用虛功原理、拉格朗日方法、哈密頓原理理解和解決問題。傳統(tǒng)講授結合多媒體教學18合計6825學習參考書：學習參考書：1、 理論力學 （第 3 版） ，馬爾契夫著，李俊峰譯

54、，高等教育出版社，2006 年 1 月第 1 版。2、 理論力學教程習題解 ，謝寶田，中國科學技術出版社，1991 年 6 月第一版。3、 理論力學教程學習輔導書 ，張宏寶，高等教育出版社，2004 年 11 月第一版。4、 理論力學 （上下） ，蔡泰信、和興鎖，西北工業(yè)大學出版社，2003 年 8 月第一版。5、 理論力學學習輔導 ， 程靳、程燕平，高等教育出版社，2003 年 8 月第一版。26計算方法計算方法 開課院系開課院系：數學系課程編號課程編號：070702101289課程英文名稱課程英文名稱：Computational Methods課程總學時課程總學時：51 總學分總學分：3含

55、實驗或實踐學時含實驗或實踐學時： 學學分分：推薦使用教材推薦使用教材：計算方法引論編者編者：徐萃薇，孫繩武出版社出版社：高等教育出版社 出版時間及版次出版時間及版次：2001 年第 2 版課程教學目標與基本要求課程教學目標與基本要求：這是為非“信息與計算科學專業(yè)”學生設置的計算數學入門課程，通過本課程的學習，學生應對數值計算的基本理論和基本方法有準確的理解和掌握，并能在計算機上對一些基本的方法予以實現(xiàn)?？荚囆问娇荚囆问剑洪]卷筆試 70%,平時考查 30%。章章 節(jié)節(jié)授課內容授課內容授課模式授課模式學學 時時第一章緒論（誤差） 主要內容：機器浮點系統(tǒng),舍入誤差分析,數值方法評判 原則.傳統(tǒng)講授4

56、第二章插值法與數值微分傳統(tǒng)講授8第一節(jié)代數插值問題 主要內容:插值問題,經典代數插值問題的可解性,余項估計.第二節(jié).插值法主要內容:Lagrange 插值法,差商,Newton 插值法.第三節(jié).Vandemonde 方程組 主要內容:從線形空間角度看插值法,Vandemonde方程組的求解.第四節(jié)分段線性插值主要內容：分段線性插值函數的構造，余項估計第五節(jié)分段三次 Hermite 插值主要內容：兩點三次 Hermite 插值多項式分段三次 Hermite 插值函數余項估計.27第六節(jié)三次樣條插值主要內容：三次樣條插值函數的構造及余項估計 各種插值法的比較第三章數據擬合法4第一節(jié)最小二乘原理第二

57、節(jié)多項式數據擬合第四章數值積分法傳統(tǒng)講授7第一節(jié)研究數值積分法的意義主要內容：“積不出”的積分舉例；重積分、曲線積分、曲面積分與定積分的聯(lián)系第二節(jié)一些經典求積公式主要內容：Newton-Cotes 積分公式積分公式的代數精確度收斂性與穩(wěn)定性第三節(jié)復化公式主要內容：復化梯形公式、復化 Simpson 公式，收斂性余項估計第四節(jié)Romberg 外推技巧主要內容：Romberg 外推技巧；再論兩個復化積分公式第五節(jié)Gauss 型求積公式主要內容：建立 Gauss 型求積公式的基本思想，Gauss 型公式的收斂性及穩(wěn)定性，Gauss 型公式的復化Gauss 型積分公式舉例第五章求解線性方程組的直接法傳

58、統(tǒng)講授4第一節(jié)矩陣的 LU 分解主要內容：LU 分解，部分主元 LU 分解LU 分解的實現(xiàn)第二節(jié)Cholesky 分解主要內容：對稱正定陣的 Cholesky 分解，LDL分解T第六章求解線性方程組的迭代法傳統(tǒng)講授628第一節(jié)范數理論主要內容：向量范數，矩陣范數第二節(jié)單步迭代法主要內容：用矩陣分裂構造單步迭代法，收斂性定理，誤差估計第三節(jié)三種迭代法主要內容：Jacobi 迭代，GS 迭代，SOR 迭代收斂理論第七章代數特征值問題傳統(tǒng)講授4第一節(jié)冪法原理主要內容：冪法、反冪法的一般原理第二節(jié)QR 方法主要內容：QR 迭代的一般理論；上 Hessenberg 化技巧位移技巧第八章非線性方程求根法傳

59、統(tǒng)講授6第一節(jié)連續(xù)函數求根法主要內容：二分法；一步迭代法通論第二節(jié)Newton 法主要內容：Newton 法的構造，局部收斂性收斂階，割線法第三節(jié)方程組的 Newton 法第九章常微分方程數值解法傳統(tǒng)講授8第一節(jié)初值問題的 Euler 格式主要內容：差分法原理，Euler 格式的各種推導方法局部截斷誤差階第二節(jié)RungeKutta 格式主要內容：以二階為例說明 Runge-Kutta 格式的建立 四階 Runge-Kutta 格式第三節(jié)Adams 四階格式主要內容：顯式/隱式四階 Adams 格式預估校正技巧第四節(jié)兩點邊值問題的差分法29主要內容：直接差分法，打靶法學習參考書學習參考書（注明編

60、者，出版社，出版時間及版次）：1、王能超.數值分析簡明教程 高等教育出版社. 1984編寫工作小結編寫工作小結： 1、實際講授時可根據我校理工科不同專業(yè)具體情況適當增補取舍。2、要求學生用所學的數值方法進行數值實驗，這有助于加深對計算方法和理論的理解。3、目前的計算方法教材有老化現(xiàn)象。 30大氣物理學大氣物理學 開課院系：開課院系：海洋環(huán)境學院課程編號：課程編號：070703101291課程英文名稱：課程英文名稱：Atmospheric Physics課程總學時：課程總學時： 68 總學分：總學分：4含實驗或實踐學時：含實驗或實踐學時： 學學分：分：推薦使用教材：推薦使用教材：大氣物理學 編者

61、：編者：盛裴軒、毛節(jié)泰等出版社：出版社：北京大學出版社 出版時間及版次：出版時間及版次： 2003 年 5 月第一版課程教學目標與基本要求：課程教學目標與基本要求：主要講述大氣中有氣象和氣候意義的各種成分的性質、大氣的垂直分層、各氣象要素的定義與計算；輻射的基本概念和基本定律、太陽短波輻射在大氣中的傳輸（包括吸收和散射）、地球長波輻射在大氣中的傳輸（包括吸收和放射） ；大氣熱力學的基本概念和基本定律、各種熱力過程和溫、濕參量；大氣層結穩(wěn)定度；大氣動力學、幾種最簡單的平衡運動；云物理學等大氣學科的基礎知識。使氣象和海洋專業(yè)的學生基本掌握上述各方面基礎知識，為進一步學習其它知識打下基礎?？荚囆问剑?/p>

62、考試形式：筆試，開卷。授課內容（細化到章、節(jié)、目）授課內容（細化到章、節(jié)、目）教學目標教學目標授課模式（指傳統(tǒng)講授、授課模式（指傳統(tǒng)講授、討論、多媒體教學等）討論、多媒體教學等）學時分學時分配配第一章大氣概論第一節(jié)地球大氣的起源第二節(jié)地球大氣的成分第三節(jié)大氣的垂直分層第四節(jié)大氣氣溶膠粒子原始大氣第二代大氣現(xiàn)代大氣85km 以下大氣的主要成分幾種氣體的源和匯對流層平流層中層熱層氣溶膠粒子的尺度和空間分布氣溶膠粒子的源和匯氣溶膠粒子的作用氣溫掌握大氣的結構，主要是垂直方向上，大氣的組成成分，描述大氣狀態(tài)的參量，為學好以后各章打好基礎。多媒體教學0.5110.5331第五節(jié)氣象要素第六節(jié) 干、濕空氣

63、狀態(tài)方程第七節(jié) 熱力學圖表上濕度量的查算氣壓風濕度飽和比濕和實際比濕 相對濕度飽和水汽壓和實際水汽壓 虛溫11（8）第二章大氣輻射學一一一輻射概述一一一輻射的基本定律一一一太陽輻射一一一大氣與輻射相互作用規(guī)律一一一太陽輻射在大氣中的傳輸一一一到達地面的太陽輻射基本概念輻射的度量基爾霍夫定律普朗克定律斯蒂芬-波爾茲曼定律韋恩位移定律太陽常數大氣上界太陽輻射氣體吸收輻射的規(guī)律氣體散射輻射的規(guī)律輻射傳輸基本方程無云大氣對太陽輻射的吸收和散射氣溶膠對太陽輻射的吸收和散射云對太陽輻射的吸收和散射太陽短波輻射的傳輸方程太陽短波輻射的增溫率涉及到能量學的范疇，是研究氣候系統(tǒng)變化的一個重要方面。作為地氣系統(tǒng)的

64、能量收支的重要組成部分, 掌握大氣中輻射能(包括太陽輻射以及地球和大氣的輻射)的傳輸，其作用，其量級，氣候平均狀況。多媒體教學222321232第七節(jié) 地球輻射及其在大氣中的傳輸第八節(jié) 輻射平衡到達地面的太陽輻射地面對太陽輻射的反射大氣分子對紅外輻射的吸收大氣分子對紅外輻射的散射氣溶膠對紅外輻射的吸收和散射云對紅外輻射的吸收和散射地面、大氣放射的長波輻射長波輻射的傳輸方程長波輻射的冷卻率地面輻射差額整層大氣輻射差額地氣系統(tǒng)輻射差額輻射平衡模式1（15）第三章大氣熱力學第一節(jié)基本概念和基本定律第二節(jié) 干絕熱過程系統(tǒng)狀態(tài)參量過程功幾個態(tài)函數麥克斯韋關系式定容比熱和定壓比熱熱力學函數的計算相變及克拉

65、珀龍克勞修斯方程定義干絕熱方程 位溫掌握描述大氣熱力學狀態(tài)的熱力學方程，掌握大氣中兩個重要的熱力學過程干絕熱過程和濕絕熱過程，能從熱力學圖表（能量圖表）上看懂、表示這兩個過程。多媒體教學4333第三節(jié) 濕絕熱過程第四節(jié) 熱力學圖解一一一熱力學過程及其溫濕度參量習題干絕熱溫度遞減率 抬升凝結高度濕絕熱過程和假絕熱過程濕絕熱溫度遞減率假相當位溫和假相當溫度溫度對數壓力圖斜溫度對數壓力圖濕度參量幾種達到飽和的方法3222（16）期中考試2第四章大氣靜力學第一節(jié) 重力和重力位勢第二節(jié) 氣壓的鉛直分布規(guī)律第三節(jié) 氣壓場第四節(jié) 氣壓的變化習題慣性參照系和非慣性參照系重力重力位勢位勢米靜力平衡方程單位氣壓高

66、度差壓高公式模式大氣等壓面與等高面的關系氣壓梯度氣壓場的基本形式氣壓系統(tǒng)的垂直結構氣壓是研究大氣運動的一個重要氣象要素，氣壓系統(tǒng)的移動和演變是天氣變化的重要因素。第六章還會講氣壓場和風場的關系。分析和預報氣壓分布，是判斷空氣運動和天氣變化的一項重要依據。本章涉及到大氣中的氣壓分布是怎么樣的，著重介紹其垂直分布。多媒體教學1.52.522（8）第五第一節(jié) 判別層結穩(wěn)定度的未飽和氣層的靜力穩(wěn)定度判據講授穩(wěn)定度的基本概念，掌握用溫度和濕多媒體教學234章大氣層結的穩(wěn)定度氣塊法第二節(jié) 厚氣層的層結穩(wěn)定度第三節(jié) 位勢穩(wěn)定度習題飽和濕空氣靜力穩(wěn)定度判據穩(wěn)定氣層中的振蕩氣層的不穩(wěn)定能量 厚氣層的靜力穩(wěn)定度分型 對流凝結高度無水汽凝結時，氣層升降過程中溫度 遞減率的變化規(guī)律未飽和氣層在整層上升達到飽和時溫度遞減率的變化規(guī)律度的垂直分布判斷穩(wěn)定度的方法。能用熱力學圖解判斷薄氣層、厚氣層的穩(wěn)定度，理解 CAPE、 不穩(wěn)定能量等概念。各種穩(wěn)定度的應用范圍和條件，與臺風的關系。222（8）第八章云物理學第一節(jié)水汽的相變核化第二節(jié)云的形態(tài)學第三節(jié)云和降水的微觀特征第四節(jié)降水機制平水面或冰面相平衡水汽壓純水滴相平