環(huán)境科學(xué)專業(yè)《氣象學(xué)與氣候?qū)W》理論教學(xué)內(nèi)容探索①

摘 要：重點介紹了環(huán)境專業(yè)《氣象學(xué)與氣候?qū)W》課程理論教學(xué)從教材的選擇、內(nèi)容、與專業(yè)課程的有機銜接方面開展教學(xué)內(nèi)容改革的必要性及教改的具體實施途徑、改革內(nèi)容，以期加強與本專業(yè)其他課程緊密結(jié)合，充分發(fā)揮其專業(yè)基礎(chǔ)課的作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)專業(yè) 氣象學(xué)與氣候?qū)W 教學(xué)內(nèi)容

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0194-01

《氣象學(xué)與氣候?qū)W》的研究范圍很廣，不同的學(xué)科根據(jù)自己的學(xué)科體系在選擇課程的內(nèi)容時側(cè)重點不同。氣象學(xué)專業(yè)有研究大氣物理性質(zhì)及其變化原理的“大氣物理學(xué)”，有著重討論天氣現(xiàn)象及其演變規(guī)律，并據(jù)以預(yù)報未來天氣變化的“天氣學(xué)”等，而其中與地理和環(huán)境科學(xué)關(guān)系最密切的是氣候?qū)W[1]。氣候?qū)W要求對氣候系統(tǒng)進行定量觀測和綜合分析，對氣候形成和變化的動態(tài)過程進行理論研究。現(xiàn)代氣候?qū)W從概念上已經(jīng)不再是氣象學(xué)或地理學(xué)的一個分支的經(jīng)典氣候?qū)W，而是大氣科學(xué)、海洋學(xué)、地球物理和地球化學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冰川學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)以至于有關(guān)社會科學(xué)相互滲透、共同研究的交叉科學(xué)[2]。在環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)的氣候氣象學(xué)是以氣象學(xué)為基礎(chǔ)，氣候?qū)W為重點的專業(yè)基礎(chǔ)課。

1 環(huán)境科學(xué)專業(yè)《氣候氣象學(xué)》課程體系完善的意義

從上個世紀(jì)以來，人類正面臨著人口、資源和環(huán)境等一系列全球性重大問題的挑戰(zhàn)。全球氣候變暖，臭氧層空洞，酸雨，大氣污染等環(huán)境問題更是多方面影響人們生活質(zhì)量的問題，這些環(huán)境問題均發(fā)生在大氣系統(tǒng)中，影響大氣的運動形式，大氣運動的年際變化，異常氣候與天氣的出現(xiàn)頻率，造成呼吸系統(tǒng)疾病和皮膚性疾病等。因此大氣系統(tǒng)已經(jīng)不是單純的作為地球表層的自然組成圈層，而是在受到人類影響的情況下在組成、微循環(huán)和大循環(huán)都在一定程度上發(fā)生了變化并且時時與人類活動及地球的其他圈層相互作用的圈層。

《氣象學(xué)與氣候?qū)W》作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課在課程內(nèi)容上要承擔(dān)起后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)理論知識與橋梁的作用，因此不能完全模仿地理科學(xué)專業(yè)的“氣象學(xué)與氣候?qū)W”的大氣動力學(xué)、天氣學(xué)和氣候?qū)W等系列內(nèi)容，而應(yīng)突出地表系統(tǒng)中以大氣圈為主體的氣候系統(tǒng)，包括各個子系統(tǒng)的構(gòu)成、特征、它的運動以及相互作用等，分析系統(tǒng)中各子系統(tǒng)，諸如大氣、海洋、陸地及生物等之間的相互影響的機制，污染物進入大氣中的擴散模式與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系，又要承擔(dān)起以后專業(yè)課中容易忽略的全球氣候變化的起因、發(fā)展與全球進行的主要研究和行動的任務(wù)。

2 《氣候氣象學(xué)》的教材選擇

環(huán)境科學(xué)專業(yè)是一個綜合性學(xué)科，其綜合了地球上各大圈層內(nèi)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化及其生物學(xué)效應(yīng)，以及為人類更好的生存的對其進行的相應(yīng)的管理與決策。不同的院校其研究的側(cè)重點不同，服務(wù)于專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程的設(shè)置也有一定的差異。《氣候氣象學(xué)》做為一門環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，目前開設(shè)該門課程的為數(shù)不多，國內(nèi)開環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的院校中部分院校開設(shè)了氣候氣象學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)課程，如北京大學(xué)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)、綿陽師范學(xué)院的資源與環(huán)境科學(xué)系、華東師范大學(xué)的資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的地理系和三峽大學(xué)的水利與環(huán)境學(xué)院等均開設(shè)了《氣象學(xué)與氣候?qū)W》，中山大學(xué)的環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的大氣科學(xué)系開設(shè)了氣象學(xué)專業(yè)。《氣候氣象學(xué)》作為一門基礎(chǔ)性課程在高等院校的地理科學(xué)專業(yè)都有開設(shè)，并且相應(yīng)的教學(xué)改革也都是根據(jù)地理科學(xué)專業(yè)的學(xué)科特點和發(fā)展需要進行的。目前還沒有為環(huán)境科學(xué)專業(yè)編著的教材，因此在教材的選擇上還是借用師范院校地理學(xué)專業(yè)的教材，并且這類教材也比較少，且大多以氣象學(xué)與天氣學(xué)的理論為主要內(nèi)容。

3 環(huán)境科學(xué)專業(yè)《氣候氣象學(xué)》理論教學(xué)內(nèi)容改革

3.1 《氣象學(xué)與氣候?qū)W》課程的理論教學(xué)內(nèi)容

在課程的講授過程中以周淑貞主編的《氣象學(xué)與氣候?qū)W》[3]（1997，第三版）為主，結(jié)合姜世中主編的《氣象學(xué)與氣候?qū)W》[4]（2010年）主要介紹大氣熱學(xué)屬性、大氣的力學(xué)屬性、天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、氣候系統(tǒng)、氣候形成與劃分、氣候變化及人類活動影響等方面的基礎(chǔ)理論知識。

3.2 環(huán)境科學(xué)專業(yè)“氣候氣象學(xué)”課程關(guān)于全球氣候變化內(nèi)容的補充

氣候的形成是由氣候系統(tǒng)的五個子圈層相互作用的結(jié)果，而不單單是由大氣圈一個子系統(tǒng)的運動、循環(huán)形成的，因此氣候系統(tǒng)概念的提出能夠使我們能夠從全球范圍內(nèi)來觀察和研究氣候的形成及氣候變率。從工業(yè)革命以后，大氣圈、水圈、冰雪圈、生物圈、土壤圈的組成成分、存在范圍、各種特性都受到了人類不同程度的改變，這些發(fā)生了改變的圈層相互作用，使得大氣的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，從而使得氣候變化已經(jīng)成為一個全球關(guān)注的焦點問題。為了應(yīng)對這些氣候變化，一方面科學(xué)家在進行全球氣象要素與大氣成分及個圈層作用機制的研究，為此建立了PICC。另一方面，全球的政府組織和非政府組織紛紛加入到環(huán)節(jié)全球氣候變化的政策制定中，為此，世界范圍內(nèi)簽署了一系列的關(guān)于緩解全球氣候變暖的國際公約和進行了多次的氣候談判大會。

3.3 建立與專業(yè)課的有機銜接

一些氣象要素如氣溫、日均溫、月均溫、年均溫、積溫與有效積溫在生態(tài)學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及意義進行聯(lián)系；風(fēng)速、主導(dǎo)風(fēng)向、大氣氣溫的層結(jié)穩(wěn)定性對大氣污染物擴散的影響建立本課程與環(huán)境影響評價的聯(lián)系；特殊風(fēng)場例如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流對建設(shè)項目產(chǎn)生的大氣污染物擴散的影響建立本課程與環(huán)境影響評價的聯(lián)系。

再如降水一章，根據(jù)降水必備的條件，從森林涵養(yǎng)水源，但是其能否增加有效降水，讓學(xué)生通過查閱資料看森林對有效降水、地表徑流和地下徑流及枯水徑流方面來思考森林涵養(yǎng)水源的功能，根據(jù)現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)推論植樹造林是否能增加有效降水。從而建立本課程與生態(tài)學(xué)之間的聯(lián)系。

參考文獻

[1]余錦華.對《氣象學(xué)與氣候?qū)W》教學(xué)改革的幾點認(rèn)識[J].氣象教育與科技，2006，29（4）：10-13.

[2]伍光和，田連恕，胡雙熙，等.自然地理學(xué)[M].北京：高等教育出版社.2000.

[3]周淑貞，張如一，張超.氣象學(xué)與氣候?qū)W[M].3版.北京：高等教育出版社，1997，7.

[4]姜世中.氣象學(xué)與氣候?qū)W[M].北京：科學(xué)出版社，2010，11.