本教材是為了滿足綜合類高校地球科學相關專業(yè)開設的大氣科學、氣象學與氣候學相關課程的需要，按照相關專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，以國內現(xiàn)有教材為基礎，總結過去實踐教學的基礎上編寫而成的。兼顧地理科學、自然地理與資源環(huán)境、環(huán)境科學、環(huán)境科學與工程、水文與水資源工程、地下水科學與工程等多個專業(yè)的相關教學內容，通過一系列的基礎性實踐項目能加深學生對基礎理論知識的理解并掌握基本的實踐技能。第1~4章對常規(guī)氣象要素的觀測內容和方法進行總體介紹；第5~6章基于常規(guī)觀測基礎之上綜合性實踐的介紹；第7~8章對氣候資料的統(tǒng)計方法和氣候代用資料的獲取及氣候重建做了較為詳細的介紹；第9章介紹遙感技術在氣象學中的應用；第10章具體設計了十個實踐項目對學生不同層次、不同專業(yè)的實踐活動給予指導；同時為了學生科創(chuàng)性實踐的需要，設計了若干相關實踐內容供學生參考。
前 言
為了滿足綜合類高校地球科學相關專業(yè)開設的大氣科學、氣象學與氣候學相關課程的需要，按照相關專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，充分調研校內外各相關專業(yè)的教學實踐要求，結合綜合性高校學科發(fā)展融合的優(yōu)勢，以國內現(xiàn)有教材為基礎，并結合國內外大氣科學的最新研究成果，總結過去實踐教學經驗，編寫了本教材。
本教材在滿足為課程基礎實踐服務的同時，注重不同學科、專業(yè)的需求，適應綜合性高校學科融合發(fā)展的要求，內容兼顧地理科學、自然地理與資源環(huán)境、環(huán)境科學、環(huán)境科學與工程、水文與水資源工程、地下水科學與工程七個專業(yè)的相關教學內容，通過一系列的基礎性實踐項目，加深學生對基礎理論知識的理解并使學生通過實踐掌握基本的實踐技能；同時，為適應創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，在基礎性實踐項目的基礎上，通過一些創(chuàng)新性較強的綜合實踐項目來提高學生的創(chuàng)新能力，拓寬學生的知識面，提高學生的專業(yè)素質。
本教材第1～4章對常規(guī)氣象要素的觀測內容和方法進行總體介紹；第5～6章介紹常規(guī)觀測基礎上的綜合性實踐；第7～8章較為詳細地介紹氣候資料的統(tǒng)計方法、氣候代用資料的獲取和氣候重建；第9章介紹遙感技術在氣象學中的應用；實踐項目部分設計了十個具體的實踐項目，對學生不同層次、不同專業(yè)的實踐活動給予指導，同時為滿足學生科創(chuàng)性實踐的需要，設計了若干相關實踐內容供學生參考。
教材編寫過程中各方面均做了不少努力，但編者學識有限，對不同專業(yè)的了解仍有欠缺，書中謬誤不可避免，真誠歡迎大家批評指正，以便我們不斷改進。
教材具體內容參考了大量同行的教學研究成果，在此一并致謝。
作 者
2017年10月于泉城濟南
高衛(wèi)東，理學博士，濟南大學副教授，畢業(yè)于中科院研究生院。承擔《氣象學與水文學》、《世界地理》、《綜合自然地理學》、《地學概論》、《全球氣候變化》等本科課程和全校通選課程及研究生課程《環(huán)境水文學和生態(tài)水文學》的教學工作，承擔了氣象學實驗（實習）、自然地理綜合實習、教育實習、本科論文等教學實踐任務。
第1章 緒論1
1.1 氣象觀測1
1.2 觀測系統(tǒng)2
1.3 氣象觀測網3
1.4 氣象觀測的重要性3
1.5 我國的氣象觀測現(xiàn)狀4
1.6 氣象觀測簡史5
第2章 氣象觀測的分類和任務7
2.1 觀測分類7
2.2 觀測方式和任務7
2.3 地面氣象觀測業(yè)務技術規(guī)定（2016版，部分）8
第3章 地面氣象觀測場選址與儀器布設13
3.1 地面氣象觀測場選址的要求13
3.2 觀測場13
3.3 觀測場內儀器設施的布置14
第4章 主要氣象要素的觀測17
4.1 氣溫和濕度觀測17
4.2 氣壓的觀測18
4.3 風速和風向的觀測18
4.4 云的觀測18
4.5 能見度的觀測20
4.6 天氣現(xiàn)象的觀測20
4.7 輻射的觀測21
第5章 小氣候觀測23
5.1 小氣候的概念23
5.2 小氣候的特點24
5.3 小氣候的分類25
第6章 天氣圖及天氣預報27
6.1 天氣圖27
6.2 天氣圖分類27
6.3 天氣圖分析30
6.4 天氣預報30
第7章 氣候資料的統(tǒng)計分析32
7.1 平均值和總量32
7.2 極值33
7.3 頻率33
7.4 變率34
7.5 年變化35
7.6 日變化36
7.7 天氣現(xiàn)象日數(shù)38
7.8 降水日數(shù)38
7.9 其他常見統(tǒng)計項目38
第8章 氣候代用資料的獲取與氣候重建40
8.1 利用史料重建氣候40
8.2 樹木年輪方法重建氣候40
8.3 古地層分析法重建氣候41
8.4 冰芯資料法重建氣候41
8.5 樹木年輪定年原理、取樣方法和分析方法41
第9章 遙感在氣象中的應用49
9.1 大氣遙感概述49
9.2 大氣遙感發(fā)展歷史49
9.3 大氣遙感分類50
9.4 遙感的氣象應用分類52
實踐項目一 空氣溫、濕度與土壤溫度的觀測59
實踐項目二 氣壓、風、云、降水、蒸發(fā)和能見度的觀測69
實踐項目三 輻射的測量84
實踐項目四 氣象要素的統(tǒng)計和氣候類型的判別91
實踐項目五 校園小氣候觀測104
實踐項目六 簡易天氣形勢圖的繪制112
實踐項目七 樹木年輪中氣候信息的提取115
實踐項目八 Landsat TM地表溫度反演118
實踐項目九 衛(wèi)星云圖增強處理實踐121
實踐項目十 濟南玉符河水文特征與氣象條件的關系分析123
附錄 氣象學與氣候學基礎性實踐及相關科創(chuàng)性實踐介紹125
主要參考文獻126
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