海洋-大气相互作用

课程编码：070701M04004Q 英文名称：Ocean-atmosphere Interaction 课时：40 学分：2.50 课程属性：专业核心课 主讲教师：张荣华等

本课程是面向物理海洋学、大气科学等专业开设的专业核心课程。本课程从不同时空尺度的海洋-大气相互作用现象出发，通过课堂讲授、专题研讨和最新研究进展报告等方式，深入浅出地讲解海洋-大气相互作用的特征、形式和相关物理过程及其生物地球化学效应等，使学生了解海洋-大气相互作用研究的发展历程和国内外最新研究进展。在具体内容上，重点围绕“海气动力过程及通量交换”这条主线，涵盖了海洋大气和海洋环流观测特征及相关动力学基础理论、大气边界层结构、海气界面通量交换和过程、海洋上混合层结构和变化、大气对海洋的热力响应、海洋对大气的动力响应、海气间相互作用、海气耦合模态及气候变化、海气相互作用的观测与实践等方面知识。目的是以不同时空尺度的海洋-大气相互作用现象为例，系统地阐述海洋-大气相互作用的基本概念、观测事实和动力/热力学基础知识，进而展示各种现象背后海洋和大气是如何相互作用以及海洋-大气相互作用在气候系统中的重要作用和科学意义。

物理海洋学、动力气象学、地球流体动力学、计算方法等

第一章 绪论 2学时 张荣华
第1节 海气相互作用简述
第2节 课程内容和方法
第二章 海洋和大气相互作用的观测事实 4学时 张荣华
第1节 海洋环流基本特征
第2节 大气环流基本特征
第3节 海气界面过程
第三章 海水和大气的基本运动方程和尺度分析 3学时 王法明
第1节 大气运动基本方程组及简化
第2节 海水运动基本方程组及简化
第3节 海气耦合模式及简化
第四章 海气强迫、响应和反馈 6学时 张荣华
第1节 海洋对大气的响应
第2节 海洋响应和反馈
第3节 海洋对大气强迫响应的例子
第五章 大尺度海洋-大气相互作用 9学时 王法明
第1节 太平洋海气相互作用
第2节 大西洋海气相互作用
第3节 印度洋海气相互作用
第4节 极区海气相互作用
第5节 跨洋盆海气相互作用
第六章 中小尺度海洋-大气相互作用 4学时 张荣华
第1节 中小尺度海气相互作用基本概念
第2节 中高纬度中小尺度海气相互作用
第3节 热带不稳定波（TIW）及其海气相互作用
第七章 海洋-大气相互作用的生态效应 3学时 张荣华
第1节 海洋生态效应对气候影响的基本概念
第2节 热带太平洋海洋生物过程引发的加热效应及对ENSO的影响
第3节 海洋生态效应与淡水通量强迫等间相互作用
第八章 海气耦合模态和气候变化 5学时 王法明
第1节 气候变化概论
第2节 气候变化对海气耦合模态的影响
第3节 海气耦合模态对气候变化的反馈
第九章 海气相互作用现象的观测与实践 3学时 王法明
第1节 不同尺度海气相互作用的观测实践
第2节 海气相互作用的模式模拟实践
第3节 海气相互作用研究的应用实例
第十章 考试 1学时 张荣华
第1节 闭卷考试

张荣华，研究员，博导，理学博士，中国科学院大学首席教授。研究方向为海气相互作用和数值模拟，主要学术贡献：热带海气耦合模式、热带海洋-大气相互作用、厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）数值模拟和预测、年代际海洋气候变率、海洋反馈过程参数化及其对气候模拟影响等研究领域。长期以来，其研究工作以海洋环流数值模拟为中心，致力于海洋与地球其它分系统（特别是大气、海洋生物和化学）等耦合模式的发展和改进；建立了各种类型的热带海洋-大气耦合模式；并用所发展的模式进行年际/年代际气候异常(如厄尔尼诺-南方涛动)数值模拟和相关物理过程诊断分析等跨学科研究；近年来，创造性地将海洋卫星遥感资料用于气候反馈过程参数化研究，有效地改进了热带海气耦合模式和地球系统模式，取得了国际领先的科研成果。已在国际重要核心刊物上发表众多具有重要影响力的学术论文；已发表期刊论文170余篇?(其中SCI论文150多篇，包括以第一作者发表于《nature》的封面论文)。主持和参与包括国家自然科学基金、中国科学院先导专项、青岛海洋科学与技术试点国家实验室项目、山东省自主创新重大关键技术项目、青岛市创业创新领军人才项目等在内的项目10余项。