大气科学论文3000字_大气科学毕业论文范文模板

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  大气科学论文3000字(一):大气科学发展的综合性特点和趋势论文
 
  摘要:大气科学以实际观测资料为自己发展的基本依据,以不同尺度的时间和空间为自己的活动舞台,只以其他多种学科作为自己发展的理论基础和研究手段,这既表明了综合往是大气科学发展的固有属性,也决定了综合性是大气科学发展的必然趋势。纵观大气科学发展过程,特别是70年代以来世界范围内的综合性大气观测试验和数据模拟工作,表明了加强国际间合作,开展多学科间的综合研究,应是推动大气科学发展的必要途径。
 
  关键词:大气科学;发展趋势;发现特点
 
  本世纪60年代以来,人们越来越深刻地认识到应该把地球看做一个整体来进行科学研究。在大气科学领域中,气候系统概念(气候系统是决定气候形成、气候分布和气候变化的物理系统,包括大气圈、水圈、岩石圈、低温圈和生物圈。)的提出就是一个例证。这标志着对气候的认识不再把它看做是简单的天气状况平均的概念,意味着气候研究已涉入到气候内在属性的问题,从机械论向系统论的转变。纵观大气科学的发展过程,其综合性特点越来越明确深刻化了。以人为主体,在实践过程中,大气科学不仅与国民经济各个部门,而且同许多学科的联系越来越紧密了。积银开展它与多种学科的综合研究,特别是把地球作为一个完整的系统,重视其各个部分的相互作用及其对大气圈的影响,已经成为大气科学发展的一个必然趋势。
 
  1综合性–大气科学发展的固有属性
 
  一般来说,把19世纪20年代地面天气图的诞生看做是近代气象学研究起点的标志。就天气图一词,在英语中称之为synopticchart.而随后形成的天气学称为synopticmeteorology,天气预报称为synopticforecast,synoptic的原义是综观或鸟瞰的意思。meteolcogy一词源于希腊文meteros和logos,意为“上空的”和“推理”。如此使用的内涵就在于天气学是一门需要作综合判断的科学。随着现代科学技术在气象学中的使用,其研究范畴日益扩展、大大扩充了传统气象学的研究内容,使得它的综合性含义有了新的延伸和发展,远远超出了原来synoptic一词的内涵。因而,从20世纪60年代以后,比气象学名字更具有普遍性的“大气科学"术语开始使用并日益广泛起来
 
  1.1大气科学以实际观测资料为自己发展的基本依据
 
  大气状态的变化涉及诸多要素和因子,只有综合了解和分析这些要素和因子的真实面貌和动态特征,才能得出大气状态及其变化规律。迄今大气科学中的每一句断言和每一个结论甚至得出这些断言和结论的每一步推理过程都必须通过实际观测资料来验证其真伪。且不说近20多年来全球性大气综合观测试验发现的新观测事实并由此深入揭示出的大气科学领域中的一些新观点,就是前述的天气图也是在大量的观测记录资料基础上绘制出来的。值得提及的是,这类资料范围之广,数量之多,传递之快、确是自然科学中的奇观。仅以我国范围为例,全国有近2600个气象台站,其中约有2400个站点要发气象观测记录报。其报的内容中至少有10项要填在地面天气图上.这10个气象要素即海平面气压、温度、露点、云状、云量、能见度、风向、风速、现在天气、过去天气。按常规要求,这样的图一天要定时绘4张,所以,如果这24O0个站点的报文都要填在天气图上的话,那末,一夭就要处理近10万个数据,如此日复一日,从不间断。再如,为解决全球天气分析和预报问题,若按50o平方公里大网格考虑,则要求1oo万个网格点上具有观测资料。因此,加強大气观测工作,特别是深入开展综合性的观测试验,以积极解决资料问题,应是发展大气科学的重要途径。
 
  1.2大气科学分支学科又分又合的发展过程
 
  是大气科学本身综合性的又一个反映从人类文明开始到16世纪·人类对于大气科学的认识,逐步由小到多、由浅入深地积累起来,個是知识是零碎的,又多是推理性的。17世纪初起,随着气象仪器的陆续发明和不断改进,1653年在意大利建立了世界上第一个气象观测站。到18世纪80年代,在欧洲、北美洲和西伯利亚等地的近60个观测站构成了观测网,其中每个站都用统一的仪器、规范、观测大气科学趋势浅析
 
  时次和记录格式,并将所得资料集中管理。1820年德国人布兰德斯利用这种资料绘成了世界上第一张天气图。在观测网的建立、天气图的出现以及流体力学理论发展的基础上,大气科学的主要分支学科(天气学、动力气象学、气候学、云和降水物理学等)相继形成。从本世纪50年代开始,随着遥感技术和计算机技术等引入大气科学领域,一些新分支学科又不断涌现出来。
 
  2大气科学综合性的外向表现-大气科学的发展与其他多种学科的发展密不可分
 
  众所周知,大气科学的形成和发展,离不开物理学和数学的支持。这是因为一切大气现象莫不服从于物理和化学规律,需要各种数学工具作为研究手段。比如,研究大气运动,需要同流体力学、热力学、数学密切合作;研究数值天气预报,需用计算数学等理论知识。
 
  全球变化过程的两个基本类型(物理气候系统和生物地球化学循环)通过无处不有的全球水分(水汽、水、冰)相联系在一起的,除了太阳(还含其他天文因素)外,还把人类活动作为全球变化的引发因素之一。不言而喻,大气科学与海洋学、水文学、天文学和生物学等多种学科的关系也是非常密切的。这就是说,研究水分循环、海洋与大气的关系等,需要水文学、海洋学相配合;研究大气的演化、地球气候的变化,需用到地球化学、地质学、冰川学、生物学、生态学等知识。此外,研究大气探测的手段和方法,则需要有关的技术科学相配合
 
  现代技術比如信息技术(遥感技术、通信技术、计算机技术)的迅速发展,并不断被大气科学所采用,已经使大气科学技术面貌和科研水平发生了根本性的变革。加上不断涌出的新的学术思想和理论观点,如突变理论、灰色理论、模糊数学等,往往立即在大气科学中得到应用,促使其前沿学科领域不断产生。
 
  3推动大气科学综合性发展的必要途径一国际合作
 
  全球大气。作为一个整体、在不停地运动着.大气没有国界,一个地区(或国家内)的大气运动受到其他地区(或国家内)的大气运动的影响,反之亦然
 
  大气科学研究中需用的观测资料所具有的高度分散(观测站点)、高度集中(资料迅速集中)和高度协调(观测站址、观测仪器和方法)的特点,要求高度的国际间合作。近30年来的世界天气监视网及全球大气研究计划的实施和发展,就是国际合作的一个范例。这不仅表明了开展国际间综合性大气观测试验和数值模拟已经成为大气科学研究的重要手段,而且这也是大气科学本身的综合性特点所要求的。
 
  1978年12月至1979年11月的全球大气研究计划第一次全球大气试验、在全球范围内有140个国家投入试验的地面站9200个、高空站1000个、静止气象卫星5颗、极轨气杂卫星4颗、船50艘、飞机100架、定高气球300个、海洋浮标300多个。该试验按预定计划完成,已整理出一套完整的高质量资料。在此期间,全球大气探测达到空前未有的程度,对这些资料分析,为人们提供了大气运动最完整的图像。
 
  为着研究全球大气变化,由国际科联协调的一次最大的综合性计划:国际地圈一生物图计划(ICBP1984~2000),它的产生充分代表了地球科学所属各学科相互渗透、相互融合并进而与社会科学紧密相结合的总趋势。目前已有近30个国家相应成立了IGBP国家委员会。
 
  从IGBP的4个主要科学问题(陆地生物圈与大气化学过程的相互作用,海洋生物幽与大气的相互作用,水循环的生物学问题.气候变化对陆地生态系统的影响)可以看出,这个计划与大气科学的关系异常密切,它的实施必将全面推动大气科学的发展。因此、可以认为,这个计划是当前(至少到21世纪)大气科学综合性研究之汇总,更可以认为,它构成了全球变化科学研究的总轮廓。
 
  大气科学毕业论文范文模板(二):涉海专业大气科学概论的教学实践与探索论文
 
  摘要:大气科学概论是我校海洋科学、海洋技术、海洋渔业与技术等涉海专业本科学生开设的专业基础课之一。本文基于涉海专业学生,介绍了此课程的必要性,并从教学目标、教材选用与内容甄选,以及主要教学方法等方面阐述了该课程在实际教学中的一些有益探索与改革措施。
 
  关键词:大气科学概论;涉海专业;教学探索
 
  中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)44-0134-02
 
  大气科学是地球科学的一个重要组成部分,主要研究大气圈的组成与结构、物理现象、化学反应、运动规律,以及如何运用这些规律为人类服务,是一门多学科相互渗透与交叉的综合性课程[1]。当前社会的可持续发展战略、大气污染控制及海洋防灾减灾等重大问题,都与大气科学息息相关,因此大气科学概论既是大气科学各专业的基础课,也是各涉海专业的必修课之一。笔者基于多年讲授大气科学概论的教学经验,分析探讨了教学中实际的问题,以期强化该课程的教学效果。
 
  一、涉海专业开设大气科学概论课程的必要性
 
  大气科学是一门多学科交叉的综合性课程,涉及物理、化学、流体力学、数学等多个学科。近年来,随着温室效应、全球变暖,极端灾害天气及气候事件多发,如何应对气候变化的需求越来越迫切。随着科技的发展,大气科学的内容也不断更新与完善,社会服务功能不断增强。课程的开设不仅让学生了解大气组成概况、大气辐射和热力学、大气环流、雷暴与龙卷风、热带气旋等动力学基本概念和理论,掌握大气现象及成因、天气分析与预报方法,还要求学生能看懂天气预报,并能运用大气科学知识对这些自然现象进行解释。随着海洋开发战略的实施及世界航运的发展,海上船舶事故时有发生。很多事故固然是恶劣天气及海况造成的,但因为海上作业或者船舶操作人员缺乏大气科学或者气象学知识造成的事故也占一定的数量[2]。海洋开发及海上捕捞等作业人员如果掌握了一定的大气科学和气象学的理论知识,可以根据自己的实际需要收集和应用各类气象信息,避免一些事故的发生,从而更好地保障生产、生活安全。因此对涉海专业大学生开设大气科学概论,培养学生对天气及海况的观测与预报能力,以及对海洋风暴潮的环境预警意识具有十分重要的意义。
 
  二、基于专业培养目标,甄选教材与教学内容,构建科学的课程体系
 
  在教材的选取上,最初选用的是南京大学出版社出版,徐玉貌等编著的《大气科学概论》。随着社会发展与改革开放的深入,以及高校双语教学与全英文课程项目的实施,2016年开始选用经典原版英文教材THEATMOSPHEREANINTRODUCTIONTOMETEOROLOGY(12thedition),PearsonEducation,Inc.。该教材具有彩色插图多、内容深入浅出、便于学生掌握和理解等优点,如果教学中再适当增补一些关于我国天气系统的内容,即可取得更好的教学效果。在教学内容的选择上,本课程采用分模块教学,共分为五个模块:大气概况、大气热力过程、大气动力过程、天气与气候、大气化学。大气概况模块主要包括大气组成结构、状态方程、垂直结构及气象因素等;大气热力学过程模块包括辐射及其定律、太阳辐射、地球辐射、能量差额及能量平衡、温度与非绝热过程、绝热过程与稳定度等;大气动力过程模块包括大气运动方程、自由大气及边界层平衡运动、大气环流等;天气与气候模块包括云、雾、降水及人工影响天气、天气系统、天气图与天气预报、气候等;大气化学模块主要介绍大气污染与化学。该课程理论教学32学时,大气观测及海洋水文气象调查实践2周。在课程讲授中,根据专业的不同,对教学内容进行构建与取舍,并注重结合科研动态与新技术及实际应用。
 
  三、采用多种教学方法,活跃课堂气氛,提高学习效果
 
  大气科学概论的内容相对繁杂而且枯燥,概念多、公式多,有些内容又十分抽象,因此科学有效的教学方法显得尤为重要。在传统的课堂讲授基础上,辅以启发式教学、案例教学、课堂讨论及影视频观看等,增强教学效果。讲到大气动力模块时,以历史上的台风灾害事件作为案例。比如以中国气象史上最强台风之称的桑美(Saomai)为例,当时中心瞬间最大风力达到19级,横扫福建、浙江、江西和湖南四省,造成温州地区81人死亡、11人失踪,带来经济损失高达49.7亿元。这样同学们的注意力瞬间被吸引到课堂上,然后顺势引导学生去思考:桑美台风到底是什么天气特征?如何形成的呢?进而引出了台风的概念,了解台风是怎么形成、发展以及影响台风移动路径的因素,预测热带云团或气旋登陆地点及可能的路径难点在哪里。为了课程的趣味性,可以给学生讲讲关于台风的命名小趣闻、台风名字的采纳与废除规则,活跃课堂气氛,提高學生学习的积极性和探索相关天气特征的热情。讲解最后一个大气化学模块,可以与学生一起回忆2013年初,席卷我国国土面积的1/4、影响人口约6亿的严重雾霾事件,上有天堂下有苏杭的杭州城也没有幸免,当时的断桥也呈现出了雾中看花的景象。通过大气化学模块的讲授,让学生回答什么是雾霾,颗粒物来源有哪些,如何防治,在全球变暖的气候条件下,节能减排、低碳生活的重要意义,引导学生树立可持续发展理念及环境保护的社会责任感。另外在教学过程中也特别注意培养学生的个性及创新意识,通过课前提问、课堂讨论、课后作业等方式,引导学生及时复习或预习课程内容,提高学生的学习效果。由于是原版教材,选择理论性不太强的章节,让学生分组进行翻译,并做成PPT在课堂上进行讲解,增加学生对课堂的参与度。为了更好地让学生自主检验学习的效果,课程设置了网上在线测试题库,任何一个选课的同学都可以登录进去测试,教师后台可以检查归档学生学习的状况。另外在不影响教学进度的情况下,还会安排一些有关的视频资料,如《龙卷风》《海啸》《北极光》等,让学生更为直观地感受这些天气特征,提高教学过程的生动性。
 
  四、优化考核方式,科学合理评价教学效果
 
  作业与考试是巩固教学内容和检验教学效果的必要手段。对教学中的基本概念与基本理论,通过课堂提问与课后作业的形式加强巩固。改变期末一次性考试决定成绩的形式,把学习出勤、平时作业、课堂讨论和期中测验都纳入课程成绩考核,占总成绩的30%,期末课程考试占总成绩的70%。另外期末考题共分为六类:填空、单项选择、判断正误、名词解释、简述及计算题,各类题型之间可互相转化。题库包含各类考题约400道,基本满足对课程教学内容和目标的考核要求。通过考试,可以检验学生对所学内容的掌握程度,也可以反映教师在教学过程中存在的若干问题。另外,试卷分析与课程教学达成度情况,也为下一学年该课程的教学改进提供了基础与方向。
 
  五、小结
 
  大气科学概论课程已经在我校的涉海类专业连续开设多年,在涉海专业人才培养工作中起到了重要作用。学生们在远洋渔业出海实习中,对气象观测及预报表现出了较好的技能水平,个别学生毕业后直接去了气象局、大气监测站等单位就业。随着异常气候事件频发,尤其是海啸、台风等海洋灾难给人类带来的严重负面影响,对涉海专业学生的大气科学知识提出了更高的要求,我们会结合社会热点问题不断调整教学内容,适时补充大气科学学科最新的研究进展,改进教学方式,更好地满足涉海专业人才对大气科学知识与理论的需求。

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