课程大纲

课程大纲

大气物理学

课程编码:180083070600P1002H 英文名称:Atmospheric Physics 课时:60 学分:3.00 课程属性:学科核心课 主讲教师:卞建春等

教学目的要求
本课程是大气科学的学科核心课程,对加强研究生的专业基础知识,提高培养质量非常重要;加强研究生从物理学基本原理出发来思考大气中的物理化学现象,从整体效应理解各种大气物理过程之间错综复杂的相互作用。

预修课程
《普通物理学》、《大气物理基础》

大纲内容
第一章 大气物理学简介 3学时 卞建春
第1节 作为物理学的大气科学:大气物理学的分支形成与物理学发展
第二章 大气热力学 6学时 卞建春
第1节 基本热力学概念和过程
第2节 大气热力学图
第三章 大气粒子的核化理论 15学时 卞建春
第1节 Köhler理论
第2节 扩展Köhler理论
第3节 气溶胶核化理论
第4节 冰相核化-均相
第5节 冰相核化-异相
第四章 云和降水物理 12学时 卞建春
第1节 云滴凝结增长
第2节 暖云过程
第3节 冷云微物理学
第4节 云化学过程
第五章 大气电学 6学时 郄秀书
第1节 雷暴电学与电荷结构
第2节 奇妙的大气放电现象和人工引雷
第六章 大气辐射学 6学时 卞建春
第1节 分子吸收
第2节 粒子散射
第七章 大气边界层基础理论 6学时 卞建春
第1节 大气边界层结构的演变
第2节 大气边界层湍流
第八章 复习答疑与考试 6学时 卞建春
第1节 复习与答疑
第2节 考试

参考书

课程教师信息
卞建春,1969年生于江苏泰兴,研究员,博士生导师。现在"中层大气和全球环境探测实验室"(LAGEO)工作,主要从事中层大气过程研究和大气过程可预报性研究。1991年毕业于南京大学大气科学系,1999年获北京大学博士学位。曾主持多项国家自然科学基金项目以及中国科学院创新项目课题等。围绕"东亚地区上对流层/下平流层动力学过程和大气成分变化"开展两方面工作。一、从大气结构、波动特征和上下层交换角度研究东亚地区上对流层-下平流层动力学过程,在对流层顶精细结构、下平流层重力波以及平流层-对流层交换等方面,揭示了一些新事实和机制:(1)利用北京垂直高分辨率探空资料,根据风、温等变量之间的偏振关系以及风矢量连线的偏振椭圆原理,首次分析了中国大陆地区下平流层重力波的活动特征;(2)以北京高空站为例,利用垂直高分辨率探空资料分析了东亚地区对流层顶强逆温层的分布特征;(3)利用再分析资料,根据wei方法分析了青藏高原平流层-对流层质量交换,发现无论是夏季还是冬季,该地区均为向上输送,夏季垂直项和冬季水平项占主导地位。二、从臭氧资料验证和过程分析角度研究大气成分变化:(1)根据卫星和地基观测臭氧资料订正,分析发现2003年12月青藏高原出现一次微型臭氧洞事件,这是首次报道;(2)根据地基观测验证EP卫星TOMS臭氧总量资料,发现2002年起卫星资料存在系统偏差,提醒使用者在利用该资料分析趋势时注意;(3)利用中科院大气所研制的GPS臭氧探空仪验证两颗最新卫星探测器AIRS和MLS的臭氧廓线产品,并指出这两颗最新产品能够抓住UTLS区域臭氧的分布和变化