課程名稱 |
大氣熱力學 Atmospheric Thermodynamics |
開課學期 |
109-2 |
授課對象 |
理學院 大氣科學系 |
授課教師 |
吳健銘 |
課號 |
AtmSci2002 |
課程識別碼 |
209 20200 |
班次 |
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學分 |
3.0 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
必修 |
上課時間 |
星期二3,4(10:20~12:10)星期四3,4(10:20~12:10) |
上課地點 |
大氣B105大氣B105 |
備註 |
週四單週上課。 限本系所學生(含輔系、雙修生) 總人數上限:50人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1092AtmSci2002_ |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程將涵蓋一些古典熱力學之基本定律,包括狀態方程、功、內能、第一定律、第二定律、熱容量、潛熱、卡諾循環、Clausius-Clapeyron方程、絕熱率。課程核心主要著重在水和水的相變所造成的影響,包含大氣穩定度、浮力、可用位能、氣塊混合、大氣熱力圖,以及雲的形成。
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課程目標 |
本課程目標為提供一個古典熱力學、乾和飽和空氣熱力學的觀念架搆。這些包含熱力學、熱力穩定度和雲形成的基本觀念。希望學生能夠把這些學到的基礎進一步應用到其他主題上。 |
課程要求 |
學生應該在課堂上表現一般的禮貌,如果有任何課程方面困難的學生應立即見我。本課程要求經常出席,無故缺席可能會降低最後成績的分數。 |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
Grant Petty A first course in atmospheric thermodynamics, 338 pp.
Fermi, E., 1956: Thermodynamics. 1st edition, Dover Press, 160 pp.
Iribarne, J. V. and W. L. Godson, 1981: Atmospheric thermodynamics. 2nd ed., Reidel Pub. Co., 259 pp.
Wallace, J. M. and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric science: An introductory survey, Chap. 3, 2nd ed., Academic Press, 483 pp.
Bohren, C. F., and B. A. Albrecht, 1998: Atmospheric thermodynamics, Oxford, 402 pp.
Tsonis, A. A., 2007: An introduction to atmospheric thermodynamics, Cambridge Press, 187 pp
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評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
小考 |
10% |
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2. |
作業 |
40% |
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3. |
期中考 |
20% |
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4. |
期末考 |
30% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
2/23, 2/25 |
Introduction, Atmospheric structure (CA0 due, CA 1)
youtube playlist
https://youtube.com/playlist?list=PLFoaRmpL2DC0wyTuxodBGNV0DudjYcPOD |
第2週 |
3/2, 3/4 |
EOS, First Law of thermodynamics (I) CA2 |
第3週 |
3/9, 3/11 |
First Law of Thermodynamics (II) (Quiz 1) |
第4週 |
3/16, 3/18 |
hypsometric equation, static energy, potential temperature (CA3)
https://youtu.be/6f4sR95T6oo
https://youtu.be/D-RidTRwMwY
https://youtu.be/LkJOz4Mx6EE |
第5週 |
3/23, 3/25 |
Carnot Cycle, efficiency, typhoon intensity (CA4)
https://youtu.be/cZeTh5LZNrw
https://youtu.be/aEQtZIg50Rc
https://youtu.be/UdMK3qMD6CI |
第6週 |
3/30 |
entropy introduction, mixed layer evolution No class on Thursday
https://youtu.be/yzfu8bB0Cto
https://youtu.be/QJz8VBSVELQ |
第7週 |
4/8 |
Quiz 2 No Class on Tuesday |
第8週 |
4/13, 4/15 |
Condensation and phase diagram, C-C equation (HW1)
https://youtu.be/Ka3IBF5WhQs
https://youtu.be/ofbhUW0ojZA
https://youtu.be/fU9sS3Jkl3k |
第9週 |
4/20 |
Midterm No class on Thursday |
第10週 |
4/27, 4/29 |
C-C equation and global warming (CA5)
https://youtu.be/oPFjNwTomEY
https://youtu.be/aW2M4YyzhNY |
第11週 |
5/4, 5/6 |
C-C equation application td tw tc (Quiz 3)
https://youtu.be/3jOY7OBI1Sg
https://youtu.be/9JWR6RjJDGM |
第12週 |
5/11, 5/13 |
parcel assumption, td,tw,te (CA6)
https://youtu.be/53nHNVnQFiU
https://youtu.be/T4P7A7k7tt8
https://youtu.be/TQlUcktP6dE |
第13週 |
5/18, 5/20 |
theta_e, MSE, profiles cloud base (CA7) |
第14週 |
5/25, 5/27 |
Moist adiabatic lapse-rate (HW 2) |
第15週 |
6/1, 6/3 |
Skew-T exercises (Quiz 4) |
第16週 |
6/8, 6/10 |
Lapse-rate ans stability (CA 8) |
第17週 |
6/15, 6/17 |
Conditional unstable, convective unstable, CAPE, CIN profiles review on Env->convection(Quiz 5) |
第18週 |
6/22 |
Final Exam |
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