《气象数据处理基础》课程教学大纲.docx
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气象数据处理基础 Meteorological Data Processing一、课程基本情况 课程类别:专业任选课课程学分:2学分 课程总学时:32学时,其中讲课:16学时,上机:16学时课程性质:选修 开课学期:第5学期先修课程:气象学与气候学、计算机基础 适用专业:地理信息科学教 材:自编教材 开课单位:地理与遥感学院地理信息科学系二、课程性质、教学目标和任务 气象数据处理基础是介绍气象数据及其处理方式和方法的课程。课程讲解气象数据的获 得渠道、气象数据的主要要素和格式,气象数据常用的数学计算方法,气象数据常用的相关 处理软件。本课程与气象专业联系紧密,是对气象学与计算机科学的实践和运用,旨在为与 气象相关的实际科研和业务中的数据处理打下基础。 本课程要求学生了解气象数据的获得渠道、主要要素和常用格式;掌握气象数据的基本 统计和分析方法,包括求平均、求相关、插值、回归拟合、傅立叶分析等;重点掌握MATLAB 和NCL的基本数值运算功能和可视化功能,具备使用MATLAB和NCL处理气象数据并绘图 的能力;掌握中尺度天气预报模式WRF的基本原理,熟悉WRF模式的安装流程,懂得使用 WRF模式进行简单的数值模拟,掌握WRF模式中输出数据的简单处理。 三、教学内容和要求第1章气象数据简介(2学时) 1.1气象要素(0.5学时) (1)了解气象中存在各种不同的状态; (2)理解描述气象状态的各气象要素; (3)掌握各气象要素的名称和物理意义; 重点:几种主要气象要素的名称和物理意义1.2气象数据的获取途径和存储格式(0.5学时数) (1)了解气象数据不同的获得渠道、方法和存储格式; (2)理解不同方式所获得的气象数据的时空代表性; (3)掌握不同方式所获得的气象数据的存储格式和特点; 重点:气象数据的不同存储格式和特点1.3气象数据处理的基本数学理论(1学时) (1)了解气象数据处理中的常用数学理论; (2)理解数学理论对应的物理过程与意义; (3)掌握气象数据的常用分析方法;重点:气象数据的常用分析方法 难点:数学理论对应的物理过程与意义第2章 WRF数值模拟(6学时) 1.1 Linux简介和基础命令(1学时) (1) 了解Linux系统的基本开展历程; (2)理解Linux系统的优势; (3)掌握linux的安装和基本命令; 重点:掌握linux的安装和基本命令WRF模式简介(2学时,) (1)了解WRF模式的框架; (2)理解WRF模式的理论基础; (3)掌握WRF模式各组成局部的功能; 重点:WRF模式各组成局部的功能WRF模式安装和运行(3学时数) (1)了解WRF模式的运行流程; (2)理解WRF模式各步骤输入与输出的物理量; (3)掌握WRF的安装和运行; 重点:WRF的安装和运行 难点:对WRF安装和运行中错误的检查和处理方法第3章气象数据处理软件(8学时) 1.2 使用MATLAB处理数据(4学时) (1)了解MATLAB的主要功能; (2)理解MATLAB中基本函数的使用; (3)掌握MATLAB软件的使用方法; 重点:MATLAB软件的使用方法 难点:MATLAB软件的使用方法使用NCL处理数据(4学时) (1)了解NCL的主要功能; (2)理解NCL中基本函数的使用; (3)掌握NCL软件的使用方法; 重点:NCL软件的使用方法 难点:NCL软件的使用方法四、课程考核 (1)作业等:作业:2-5次 (2)考核方式:课程论文 (3)总评成绩计算方式:按平时成绩20%和课程论文80%综合评定五、参考书目 1、黄嘉佑,李庆祥,气象数据统计分析方法,气象出版社,2015年2、Wang W, Bruyere C, Duda M, et al. ARW Version 3 Modelling System User's Guide. 2015 3、胡晓东,董辰辉,MATLAB从入门到精通,人民邮电出版社,2010年- 配套讲稿:
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