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本科一流课程建设的改革与实践———以现代气候学为例*余锦华，王志福，李忠贤，耿新（南京信息工程大学大气科学学院，江苏南京210044）引言高等教育的根本任务是培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，教育质量是生命线。
一流课程建设，提高课程教学质量是实现一流本科教育的重要环节。
为贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，教育部先后发布了《关于一流本科课程建设的实施意见》和《关于开展2019年线下、线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知》，充分展现了国家高度重视高等教育中课程建设工作。
立德树人是高校之本，所有课堂都有育人功能。
充分挖掘现代气候学课程的思政资源，把做人做事的基本道理、社会主义核心价值观、实现中华民族复兴的理想和责任融入课堂教学中，激励学生自觉把个人的理想追求融入国家和民族事业。
教学中教师将这些铭记于心，充分发挥课程的德育功能，运用德育的学科思维，提炼现代气候学课程中蕴含的文化基因和价值范式，在“润物细无声”的知识传授中融入理想信念层面的精神指引，将是专业课程教学的必然趋势。
南京信息工程大学开设的气候学课程，始于建校之初的1963年，历史悠久，基础雄厚。
经过多年的教学积累，1995年，本校缪启龙教授主编的《气候学》[1]教材正式出版；2010年，课程团队编写的《现代气候学》[2]教材摘要：气候是人类生存和发展的重要环境要素。
气候学是研究气候形成与变化、气候与人类活动关系的学科，是大气科学的重要分支。
20世纪70年代初，气候系统的概念被提出，气候学的发展进入现代气候学阶段，其研究对象从大气圈拓展到包含大气圈、水圈、冰冻圈、陆圈和生物圈的气候系统。
人类活动对气候变化的影响与日剧增，气候系统综合观测技术以及数值模式的发展迅速，使气候变化方面的研究成果日新月异。
为了培养顺应科技发展和国家需求之人才，恪守“为党育人、为国育才”的初心，现代气候学课程建设与时俱进，从教学理念与目标、教学内容、教学设计策略、教学评价等方面进行持续改革和实践。
名词解释干洁大气：通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气，简称干空气。
露点温度：湿空气气压降温达到饱和时的温度称为露点温度。
相对湿度：在一定温度和气压下，水汽和饱和水汽的摩尔分数比称为相对湿度。
降水量：指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）的降水未经蒸发渗透流失而积聚在水平面上的水层深度。
虚温：在气压相等条件下，具有和湿空气相等的密度时干空气具有的湿度。
气团变性：气团只是在某时间与一定的地理区域相关，当气团移动到新的下垫面时，它的性质就会逐渐发生变化，而失去原有的特性。
填空1、相对湿度说明了同一气温条件下，水汽含量距离大气饱和程度，相对湿度越小，表示空气越不饱和，相对湿度越大，表示空气越饱和。
2、干洁大气是指不包含水汽和气溶胶的整个混合大气。
3、大气的铅直结构有地面向天空共分为对流层，平流层，中间层，热层，逸散层五层。
4、表征水汽的气象要素有很多，如比湿、水汽压、水汽密度等。
（相对湿度、露点）5、水的三相是指气态、液态_各固态。
6、一般温度越高、饱和水汽压则越大，在相同温度下，溶液面比纯水面的饱和水汽压越小。
7、降水可以有雨、雹、雪和霰四种形态。
8、相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
9、大气中最主要的成分是氮气、氧气和氩三种气体。
10、相对湿度是指_空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。
11、平流层环流的特点是：中纬度地区夏季盛行东风，冬季盛行西风。
12、露点温度是指湿空气定压降温达到饱和时的温度。
13、在相同状态下，平液面饱和水汽压大于平冰面饱和水汽压。
14、对流层臭氧的一个主要来源是从平流层以扩散、湍流的方式输送来的，对流层顶的裂缝是平流层臭氧向对流层输送的主要通道。
15、温度越高，饱和水汽压越大。
16、按中性成分的热力结构，可以把大气分成若干层，其中对流层的特点是温度随高度升高而降低、有强烈的垂直混合、气象要素分布不均匀。
17、臭氧主要分布在10-50km高度的平流层大气中，极大值在20-30km之间，它对有强烈的吸收作用。
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识）一、地球大气成分由三个部分组成①干洁大气（即干空气）Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】②水汽（滴） Moisture③悬浮在大气中的固液态杂质 Impurity二、低层大气的各种主要成分①氮气（N2)：存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。
作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。
②氧气（O2）：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。
③臭氧（O3）：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。
空间变化：水平：由赤道向两极增加。
垂直：55～60km，含量极少。
20～25km，达最大值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km向上，逐渐增加；近地面，含量很少；臭氧的作用：a.对紫外线有着极其重要的调控制作用。
b.对高层大气有明显的增温作用。
④二氧化碳（CO2)水平：城市大于农村；垂直：0～20km，含量最高；20km以上，含量显著减少。
作用：a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。
b.强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。
三、水汽①来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。
②时空变化：时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。
③作用：a.在天气气候变化中扮演了重要角色。
b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。
四、大气中的杂质在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。
气溶胶的作用：①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；③降低大气透明度，影响大气能见度；④充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。
绪论1.*大气科学是研究地球大气中各种现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2.*大气科学的研究对象主要是覆盖着整个地球的大气圈，特别是地球表面的低层大气和地球的水圈、岩石圈、生物圈、是人类赖以生存的主要环境。
3.*大气科学的内容可概括成四个方面：①地球大气的一般特征（如大气的组成、范围、结构等）；②大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化；③解释大气现象，研究其发生、发展的规律；④如何利用这些现象预测、控制和改造自然（如人工影响天气、大气环境预测和控制）。
4.大气科学研究的特点：①研究大气科学不能仅限于大气圈；②大自然是大气科学研究的实验基地；③国际合作是推动大气科学发展的必要途径。
学科分支：主要为气象学和气候学。
5.大气化学是研究大气组成和大气化学过程的学科。
研究内容主要包括大气的化学组成及演变、大气微量气体及其循环、大气气溶胶、大气放射性物质和降水化学等。
第一章大气概述一、问答题：1.说明“天气”和“气候”的定义和区别，答：天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。
气候是指在影响天气的各因子（太阳辐射、下垫面性质、大气环流和人类活动等）长期相互作用下所产生的天气综合，不仅包括某些多年经常发生的天气状况，还包括某些年份偶然出现的极端状况。
也就是说，气候是在一定时段内由大量天气过程综合平均得出的，它与天气之间存在着统计联系。
2.大气中二氧化碳成分增加的原因及其可能的后果是什么？答：大气中二氧化碳成分增加的原因归因于化石燃料（如煤炭、石油、天然气等）燃烧量的不断加大。
后果是低层大气的温度会由此而升高，从而引起全球气候的变化。
3.为什么水汽和尘埃是大气的重要成分？答：水汽是云和降水的源泉。
水汽是唯一能在常态中以三种相态存在的物质（固态、液态、气态）随着大气的垂直运动，空气中的水汽会发生凝结或凝华，形成雨滴或冰晶，进而产生云和降水。
尘埃可以作为大气中水汽凝结或冻结的核心，是形成云、雾和降水的重要条件；它们能吸收和散射太阳、大气和地面的辐射，改变地球的辐射平衡；使大气能见度和空气质量变坏。
专业名称:大气科学概述: 大气科学是研究大气的各种现象（包括人类活动对它的影响），这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
大气科学是地球科学的一个组成部分。
大气科学的分支学科主要有大气探测、气候学、天气学、动力气象学、大气物理学、大气化学、人工影响天气、应用气象学等。
它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。
此外，还研究太阳系其他行星的大气。
大气圈，特别是地球表面的低层大气，以及和它相关的水圈、岩石圈、生物圈是人类赖以生存的主要环境。
大气的各种现象及其变化过程，既可带来雨泽和温暖，造福人类；也可造成酷暑严寒，以至旱涝风雹等灾害，直接影响人类的生产和安全。
人类在生产和生活的过程中，也不断地影响着自然环境(包括大气)。
如何认识大气中的各种现象，如何及时而又正确地预报未来的天气、气候，并对不利的天气、气候条件进行人工调节和防御，是人类自古以来一直不断探索的领域。
随着科学技术和生产的迅速发展，大气科学在国民经济和社会生活中的巨大作用日益显著，其研究领域已经越出通常所称的气象学的范围。
历史: 大气科学是地球科学的一个组成部分,是一门研究各种天气气候豹形成、发晨、规律,并用以分析长、中、短期天气气候变化的专业。
它的研究对象主要是覆盖整个地球的大气圈。
17世纪以前,人们对大气以及大气中各种现象的认识完全依靠直觉和经验。
1820年,德国人布兰德斯利用大气研究的资料,开创了近代天气分析和天气预报的方法。
大气的观测开始利用热气球、飞机等工具进行空中探测。
50年代以后,由于各种新技术特别是气象卫星和电子计算机的采用,大气科学有了突飞猛进的发展。
未来: 随着经济全球化和工业化的进一步发展,气候预测以及区域环境监测的作用也越来越大,人们可以利用大气科学来提高利用自然、抵御灾害的能力,大气科学对保护人们的生命财产具有重要意义。
毕业要求: 要求考生具备较好的数学、物理、化学基础。
经常看有关大气层变化的书籍,了解什么是积雨云层。
⼤⽓科学概论知识梳理（⼤⽓基础知识）⼤⽓科学概论知识梳理（⼤⽓的基本知识）⼀、地球⼤⽓成分由三个部分组成①⼲洁⼤⽓（即⼲空⽓）Clean Air【没有⽔汽和悬浮物的空⽓称为⼲洁空⽓】②⽔汽（滴）Moisture③悬浮在⼤⽓中的固液态杂质Impurity⼆、低层⼤⽓的各种主要成分①氮⽓（N2)：存在⽅式：以蛋⽩质的形式存在于有机体中。
作⽤：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。
②氧⽓（O2）：是⼈类和动植物维持⽣命活动的极为重要的⽓体；积极参加⼤⽓中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作⽤。
③臭氧（O3）：时空变化：最⼤值出现在春季，最⼩值出现在夏季。
空间变化：⽔平：由⾚道向两极增加。
垂直：55～60km，含量极少。
20～25km，达最⼤值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km向上，逐渐增加；近地⾯，含量很少；臭氧的作⽤：a.对紫外线有着极其重要的调控制作⽤。
b.对⾼层⼤⽓有明显的增温作⽤。
④⼆氧化碳（CO2)空间变化：⽔平：城市⼤于农村；垂直：0～20km，含量最⾼；20km以上，含量显著减少。
作⽤：a.绿⾊植物进⾏光合作⽤不可缺少的原料。
b.强烈吸收长波辐射（地⾯辐射、⼤⽓辐射），使地⾯保持较⾼的温度，产⽣“温室效应”。
三、⽔汽①来源：主要来⾃江、河、湖、海、潮湿陆⾯的⽔分蒸发以及植物表⾯的蒸腾。
②时空变化：时间：夏季多于冬季空间：⼀般低纬多于⾼纬，下层多于上层。
③作⽤：a.在天⽓⽓候变化中扮演了重要⾓⾊。
b.能强烈吸收地⾯放射的长波辐射并向地⾯和周围⼤⽓放出长波辐射，对⼤⽓起着“温室效应”。
四、⼤⽓中的杂质在⼤⽓中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括⽓溶胶粒⼦和⼤⽓污染物质两⼤部分）。
⽓溶胶的作⽤：①吸收太阳辐射，使空⽓温度增⾼，但也削弱了到达地⾯的太阳辐射；②缓冲地⾯辐射冷却，部分补偿地⾯因长波有效辐射⽽失去的热量；③降低⼤⽓透明度，影响⼤⽓能见度；④充当⽔汽凝结核，对云、雾及降⽔的形成有重要意义。
天气大总结引言天气是人们日常生活中非常重要的一个方面。
了解天气情况可以帮助我们合理安排日常活动，提前做好防范措施。
本文将对天气进行大总结，包括天气的变化规律、影响天气的因素以及天气与人们生活的关系等方面进行分析和探讨。
天气的变化规律天气是多变的，经历了无数年的变迁和发展，形成了一定的变化规律。
根据气象数据和历史记录，我们可以总结出以下几点天气的变化规律：1.季节性变化：天气的变化与季节有着密切的关联。
在温带地区，春天气温回暖，万物复苏；夏天炎热；秋天凉爽，落叶飘零；冬天寒冷，雪花纷飞。
而在热带地区，温度相对较高，季节的变化不太明显。
2.日夜变化：每天都有昼夜交替，因此天气也会随之发生变化。
白天阳光明媚，温暖宜人；夜晚温度下降，天空澄澈晴朗。
3.气候带变化：地球的纬度不同，气候也会有所差异。
从赤道到极地，温度逐渐下降，气候也随之改变。
赤道地区气候温暖多雨，而极地地区则寒冷干燥。
影响天气的因素天气的形成和变化是由众多因素共同作用的结果，以下是一些主要的影响天气的因素：1.大气环流：全球范围内的大气环流是天气形成的重要原因之一。
气候带的形成和多样化与大气环流有密切关系。
例如，赤道地区的热带气候主要受到赤道附近大气环流的影响。
2.地形地貌：地球上的山脉、河流、湖泊等地形地貌也对天气产生影响。
山脉可以阻挡气流的传播，并引起空气的上升，从而形成降水。
河流和湖泊则对空气湿度和温度起到调节作用。
3.大气成分：大气中的水蒸气、二氧化碳、氧气等成分也会影响天气的变化。
例如，水蒸气是形成降水的重要条件，而二氧化碳等温室气体会导致气候变暖。
天气与人们生活的关系天气对人们的日常生活有着重要的影响，以下是一些例子：1.衣物选择：天气的冷热直接影响着人们的穿着。
在寒冷的天气里，人们需要穿上厚衣保暖；在炎热的天气里，选择轻薄透气的服装来降低体温。
2.交通出行：天气的变化会对交通出行造成一定的影响。
例如，在暴雨天气中，道路容易积水，交通状况不佳。
大气科学概论复习题——选择题、填充题、简述题1．通常北半球各个纬度地区盛行风。
答：0°-30°低纬：东北信风；30°-60°中纬：盛行西风（西南风）;60°-90°高纬：极地东风（东北风）2．地球的冷热极。
答：冷极：南极乔治峰，最低气温-90°热极：索马里境内，最高温为63°3．干洁大气中的成份答：干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干洁空气。
它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99%以上。
其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。
（P20）4．一天中太阳高度角变化，最小、最大。
答：变化：0°~90°最小：最大：正午5.通常一天中相对湿度最值最有可能出现时间。
答：白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间相反。
每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨，在海洋上，或大陆上的冬季，多属于这种情况。
但是在大陆上的夏季，水汽压有两个最大值，一个出现在9~10时，另一个出现在21~22时。
在9~10时以后，对流发展旺盛，地面蒸发的水汽被上传给上层大气，使下层水汽减少；21~22时以后，对流虽然减弱，但温度已降低，蒸发也就减弱了。
与这个最大值对应的是两个最小值，一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候，另一个发生在午后对流最强的时候。
而相对湿度的大小，不但取决于水汽压，还取决于温度。
气温升高时，虽然地面蒸发加快，水汽压增大，但这时饱和水汽压随温度升高而增大得更多些，使相对湿度反而减小。
同样的道理，在气温降低时，水汽压减小，但是饱和水汽压随温度下降得更多些，使相对湿度反而增大。
所以相对湿度在一天中有一个最大值出现在清晨，一个最小值出现在午后。
6.大冰期一般持续时间。
答：全球已出现过3次大冰期和2次大间冰期。
大冰期持续时间约1,000万～2,000万年，气温和雪线下降；大间冰期持续时间约3亿年，气候变暖，冰川退缩，气温和雪线上升，中纬度温度变化幅度高达10℃。
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识）一、地球大气成分由三个部分组成①干洁大气（即干空气）Clean Air[没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气]②水汽（滴）Moisture③悬浮在大气中的固液态杂质Impurity二、低层大气的各种主要成分①氮气（N2)：存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。
作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。
②氧气（O2）：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。
③臭氧（O3）：时空变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。
空间变化：水平：由赤道向两极增加。
垂直：55～60km，含量极少。
20～25km，达最大值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km向上，逐渐增加；近地面，含量很少；臭氧的作用：a.对紫外线有着极其重要的调控制作用。
b.对高层大气有明显的增温作用。
④二氧化碳（CO2)空间变化：水平：城市大于农村；垂直：0～20km，含量最高；20km以上，含量显著减少。
作用：a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。
b.强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。
三、水汽①来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以与植物表面的蒸腾。
②时空变化：时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。
③作用：a.在天气气候变化中扮演了重要角色。
b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。
四、大气中的杂质在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。
气溶胶的作用：①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；③降低大气透明度，影响大气能见度；④充当水汽凝结核，对云、雾与降水的形成有重要意义。
