課程資訊
課程名稱
大氣動力學二
Atmospheric Dynamics (Ⅱ) 
開課學期
108-1 
授課對象
理學院  大氣科學系  
授課教師
郭鴻基 
課號
AtmSci3002 
課程識別碼
209 30120 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
必修 
上課時間
星期一1(8:10~9:00)星期三1,2(8:10~10:00) 
上課地點
大氣B105大氣B105 
備註
天氣與氣候學群必修與吳俊傑合授
總人數上限:60人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1081AtmSci3002_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

本課程係以理學院,大氣科學系大三學生為對象,為必修課程。學程一年,上下學期各為三學分課程。下學期課程於每週一,上午九時至十時,每週四上午八時至十時上課。

使用教材為Holton, J. R. ,1992:An Introduction to Dynamic Meteorology. 3rd. Ed. , Academic Press, 511 pp.課程內容主要為:
(1) 大氣波動–線性化,正模,聲波,浮力波,慣性重力波,Kelvin波,羅士比波,數值頻散波,地轉調節。
(2) 大氣不穩定度–條件不穩度,慣性不穩度,對稱不穩度,斜壓不穩度,正壓不穩度。
(3) 大氣環流–科學歷史,緯向平均環流,角動量,能量,水氣之收支平衡,Eulerian and Lagrangian circulation,不可加速理論。
(4) 溼對流與熱帶氣象:熱帶觀測簡介,颱風,颮線動力簡介。
(5) 數值模式:客觀分析,初始化,數值模式,可預報度,資料同化等觀念之簡介。

課程開始,由大氣波動入手,了解方程式正模,以及大氣之應用,進而討論大氣的不穩度,然後將所學觀念應用於大氣環流與溼對流、熱帶氣象。最後以大氣數值模式為總結。由淺入深地介紹大氣動力,希望藉此能使學生瞭解影響大氣運動之主要物理因子,定性地探討各物理量的影響及作用外,並奠定學生日後從事更深入研究之基礎。 

課程目標
由淺入深地介紹大氣動力,希望藉此能使學生瞭解影響大氣運動之主要物理因子,定性地探討各物理量的影響及作用外,並奠定學生日後從事更深入研究之基礎。 
課程要求
待補 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
參考書目
Holton, J. R., 2004: An introduction to dynamic meteorology, 4th edition, Elsevier Academic press, 535pp. 
指定閱讀
待補 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/09, 9/11  Fourier analysis + Linearization 
第2週
9/16, 9/18  Wave basics; phase speed; group velocity; dispersion relationship; Doppler effect; uncertainty principle; normal mode; Laplace’s tidal equation 
第3週
9/23, 9/25  Acoustic waves; shallow water equations + reduced gravity; shallow water gravity waves; acoustic adjustment and geostrophic adjustment 
第4週
9/30, 10/02  Kelvin wave: ENSO and Kelvin waves; buoyancy waves + energy transport in atmosphere and ocean; mountain stationary buoyancy waves; pressure diagnosis 
第5週
10/07, 10/09  Rossby waves; group velocity; stationary Rossby waves; dispersions; numerical dispersion 
第6週
10/14, 10/16  MID-TERM 1 (9/9-10/9);
Vortex Rossby waves; topographic Rossby waves; stationary topographic Rossby waves
 
第7週
10/21, 10/23  Introduction to instabilities; inertial stability and convective stability; 
第8週
10/28, 10/30  Introduction to general circulation; mass + angular momentum + energy + water vapor balance 
第9週
11/04, 11/06  Three-cell circulation dynamics 
第10週
11/11, 11/13  Residual circulation; Non-acceleration theorem 
第11週
11/18, 11/20  Baroclinic instability;
MID-TERM 2 (10/28-11/13) 
第12週
11/25, 11/27  Baroclinic instability + Lorentz energy diagram 
第13週
12/02, 12/04  Barotropic instability; Rayleigh’s necessary condition; phase-locked of counter propagation of Rossby waves; Examples of barotropic instability (with emphasis on tropical meteorology) 
第14週
12/09, 12/11  Conditional instability and convective organization 
第15週
12/16, 12/18  vorticity, absolute vorticity, and potential vorticity revisited; PV, waves and 2ndary circulation equation revisited 
第16週
12/23, 12/25  Introduction to NWP; turbulence revisited with energy cascade, stirring and mixing; Predictability 
第17週
12/30, 1/01  Wrapped up of the semester 
第18週
1/08  FINAL (11/18-12/25)