《气象数据处理基础》课程教学大纲.docx

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