课程大纲

课程大纲

气候动力学

课程编码:070601M05002H 英文名称:Climate Dynamics 课时:48 学分:3.00 课程属性:专业普及课 主讲教师:黄刚等

教学目的要求
本课程为大气科学研究生的学科基础课/核心课程,也可作为海洋科学、古气候学、环境科学及其它相关学科各专业的研究生的选修课程。
本课程包括大气科学、海洋科学、地球物理学、生物学和水文学等多种学科相互渗透和结合。目的是使学生理解包括大气在内的地球系统运动的物理规律和过程,了解气候变化的复杂性和重要性以及关于气候预测的本质和核心内容。在兼顾基础知识的前提上,融入当代有关气候动力学研究的前沿内容。使学生在从本课程中学到气候动力学相关知识的同时,为学生进行气候及相关研究储备一定的科研知识和技能,以便更好的走向科研之路。

预修课程
动力气象学、天气学、气候学

大纲内容
第一章 气候系统及其成员 3学时 王林
第1节 气候与气候变化
第2节 气候系统及其成员
第二章 大气辐射过程及全球能量平衡 6学时 张井勇
第1节 大气辐射基本原理概览
第2节 地气辐射平衡、辐射强迫与气候变化
第三章 大气季节内振荡 2.8学时 王林
第1节 大气中的低频振荡
第2节 CISK-Kelvin和CISK-Rossby波理论
第3节 蒸发-风反馈机制
第四章 大气环流的遥相关 2.7学时 王林
第1节 大气遥相关型
第2节 遥相关与波动的球面传播
第五章 海气相互作用 6学时 黄刚
第1节 ENSO动力学
第2节 印度洋海气相互作用
第六章 陆-气相互作用及水文循环 9学时 张井勇
第1节 陆气相互作用的基本过程
第2节 陆面过程模式及与气候模式的耦合
第3节 陆面过程对气候的反馈作用
第七章 平流层大气动力学 3.5学时 王林
第1节 行星波与平流层
第2节 平流层爆发性增温(SSW)和准两年振荡(QBO)
第八章 年代际气候变化 3学时 王林
第1节 大气和海洋年代际变化特征及机制
第2节 中国气候的年代际变化
第九章 气候系统模拟及气候预测 3学时 黄刚
第1节 气候模式发展历史及气候模式组成
第2节 基本结构、主要物理过程及其参数化
第十章 人类活动与气候变化 6学时 黄刚
第1节 人类活动与气候变化
第2节 全球变暖动力学

参考书

课程教师信息
黄刚,男,1971年11月生于北京,理学博士,中国科学院首批特聘研究员(二级),中国科学院大学岗位教授,博士生导师,国家万人计划领军人才,国家杰出青年基金获得者(2014), 国家中青年科技创新领军人才(2016)。师从于气象泰斗叶笃正院士,1999年9月获得中国科学院大气物理研究所博士学位。目前担任多个国家自然基金项目以及多项国家任务的负责人,是基金委重点项目负责人,重大全球变化研究国家重大科学研究计划的课题组长等;并且担任中国气象学会动力气象委员会委员,大气科学常务编委,气象学报、气候与环境研究以及中国科学数据编委;同时担任Frontiers in Atmospheric Science 的编委以及SCI刊物PeerJ的编委以及AAS和Advances in Meteorology的客座编委;担任nature子刊以及JC等32种SCI刊物审稿工作;CNC-WCRP(中国气候研究委员会)委员以及中国科学院大学、南京信息工程大学、成都信息工程大学等兼职教授以及博士或硕士生导师;也是香港中文大学研究生课程特邀授课教授等。曾获2017年度广东省科学技术一等奖(排名第二),“学笃风正”优秀博士论文和科研论文奖,涂长望青年科技奖,全国优秀气象科技工作者,中国科学院“朱李月华”优秀教师奖,2012和2013,2018年度中科院优秀研究生指导教师奖,并荣获2013年度赵九章优秀中青年科学奖以及2014年度卢嘉锡优秀导师奖等系列奖励。指导的博士获2012、2013、2018年度中科院优秀博士论文奖及其他青年奖项。截止到目前共发表174文章(包括106篇SCI,55篇CSCD,13篇书的章节),SCI影响因子合计431.189;第一作者(含通讯作者)88篇(包括60篇SCI,22篇CSCD,6篇书的章节);其中包括Top期刊Nature Climate Change 2篇,Nature Geoscience 1篇,Annual Review of Earth and Planetary Sciences1篇。SCI总引3447次,Google学术引用5178次,H指数33,入选ESI全球地球科学领域科学家排名前1%高引用科学家目录。

张井勇,理学博士,研究员/教授,博士生导师。2005年获中国科学院大气物理研究所博士学位,同年获中国科学院院长特别奖。博士研究生期间曾在韩国首尔国立大学访问,随后在美国纽约州立大学做博士后、Research Scientist等,现为大气物理研究所研究员/中国科学院大学岗位教授。主要研究方向为人与自然耦合系统、陆—气相互作用、极端气候季节预测、区域气候模拟与气候变化。已发表第一作者/联系作者SCI论文30多篇,出版第一作者专著3部。在陆—气相互作用、极端高温季节预测、人口迁移流动与城市气候、极端气候与气候变化等方面取得系列创新性成果。

王林,中国科学院大气物理研究所研究员(二级)、博导。1981年生,国家杰出青年科学基金项目获得者(2019),基金委创新研究群体项目成员(2017),中国科学院大气物理研究所所务秘书。本科、研究生分别就读于南京大学大气科学系(1999-2003)和中国科学院大气物理研究所(2003-2008),2008年获博士学位后留所工作,历任助理研究员(2008.7-2010.1)、副研究员(2010.1-2016.1),研究员(2016.2至今),期间曾赴马里兰大学、东京大学、香港中文大学、香港城市大学、国际理论物理中心进行合作研究。主要研究方向为中高纬度气候动力学,在东亚冬季风变化规律和机理方面取得系列成果,近年来主要针对东亚冬季风的多尺度变率、夏季急流遥相关和热浪、全球变化中的气候系统内部变率等问题开展研究。发表SCI论文100余篇,作为负责人主持/完成基金委杰青项目、优青项目、青年项目、国际合作项目、重点项目课题,中国科学院卓越青年科学家项目、知识创新工程项目、前沿重点项目,科技部重点研发计划项目、课题等。曾获中国气象学会涂长望青年气象科技奖、中国科学院卢嘉锡青年人才奖、教育部全国百篇优秀博士学位论文、云南省自然科学一等奖(排名第二)等。担任WCRP灯塔行动My Climate Risk科学指导委员会成员和Explaining and Predicting Earth System Change工作组成员、CLIVAR/GEWEX亚澳季风工作组成员、Journal of Climate和Frontiers in Earth Science副编委、Atmosphere编委、中国气象学会动力气象学委员会学术秘书等。
研究兴趣:季风、气候动力学、平流层-对流层相互作用、极端气候事件"