Introduction to atmospheric science

课程简介

本课程旨在引导学生理解我们每天观察到的天气背后的物理过程，以及对人类生活及其社会影响至关重要的天气、气候和环境变化问题。 课程大纲： (a) 大气的组成与结构：大气结构概览；对流层中的天气发展；平流层中的臭氧层耗竭；热带大气环流与表层洋流。 (b) 大气科学的基本概念：地球季节的成因；太阳辐射与地球能量平衡；大气压力与风；全球温度分布与大气湿度。 (c) 严重天气：稳定性和云的发展；风和垂直气流；降水、雷暴和龙卷风；中纬度气旋；热带气旋的形成与结构；季风风；冷锋与暖锋。 (d) 天气分析与预报：介绍香港赤腊角机场的天气分析与预报；利用气象卫星解释天气现象；检测香港天文台的风速、雨量和闪电；数值预报预测的综合介绍；香港本地严重天气现象及公众天气警报。 (e) 全球气候变化：厄尔尼诺与拉尼娜；海洋过程；全球变暖与火山爆发对天气的影响；全球气候变化与人类活动之间的相互关系。

学习目标

本课程的主要目标是： (a) 以视觉和实践的方式向学生介绍基本的气象概念，同时通过非数学方式阐述其核心思想（即，对科学和非科学导向的学生都采用视角方法），为学生提供全面的气象背景知识； (b) 向学生介绍天气和气候的基本科学，以及由于人类活动引起的它们的变化（例如，热带气旋与全球变暖之间的相互关系），从而引导他们认识到环境保护的重要性； (c) 向学生介绍基本的天气数据采集和天气预报知识； (d) 从香港天文台（HKO）的专家那里向学生介绍香港基本的天气预报、严重天气和气候学知识。

先修要求

无

教学模式

讲授：介绍和讨论大气科学的基本原理和基础知识。科学推理以帮助理解。讨论香港常见的天气现象。 辅导课：简单的计算和科学推理；学生讨论台风、厄尔尼诺与拉尼娜对经济/社会的影响，天气预报在航空/航运中的重要性；测验。 实验室：使用香港天文台和其他网站的开放资源检测与天气相关的参数（湿度、风速/方向、气压）的简单实验；数据分析和科学报告写作。 参观香港天文台：观察实际的天气测量，仪器（雨量计、干湿球），地震测量，辐射监测，天气分析和航空天气中心的操作。 小组项目：小团队深入探索选定的气象学主题；阅读全球天气问题；带有背景、推理和结论的展示。 个人学习：阅读和自学