課程資訊
課程名稱
雲、水氣與氣候
Convection, Water Vapor, and Climate 
開課學期
110-2 
授課對象
理學院  大氣科學研究所  
授課教師
隋中興 
課號
AtmSci7090 
課程識別碼
229 M8460 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三6,7,8(13:20~16:20) 
上課地點
大氣A104 
備註
總人數上限:40人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1102AtmSci7090_CWC 
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

地球氣候受大氣水循環調節,過程橫跨多重尺度,分別由不同層面的物理系統控制。但尺度多變的雲雨水氣與環流的交互作用,卻呈現出協調的大尺度結構。其間對流、輻射、動力連動過程為影響氣候震盪(平衡態)的重要機制。
本課程主要對象為碩博士班研究生,側重對流過程與天氣氣候擾動(寒潮、熱帶氣旋、季内與年際震盪)的相互影響以及對流輻射維持准平衡態的機制。約二分之一的課程內容為講述對流與動力概念,另二分之一將就課程内容裏選定的主題透過文獻閱讀與資料分析,深入探討對流輻射與天氣氣候擾動的相互影響。本學期的主題是大尺度環境影響夏季西北太平洋TC活動和冷季(12月至5 月)南海邊界層的結構與演變。關於影響夏季TC活動的探討,將著重分析不同季内震盪相位的大尺度環境裏有利TC生成的熱力和動力特性。 對於選定冷季南海邊界層的結構與演變,將結合原始解析度探空垂直溫-濕結構、地基和衛星遙測水氣和雲資料、常規同化資料等分析邊界層的結構及其多尺度(日周期、天氣和季內)變化以及邊界層中的對流輻射混合過程。此外今年3-4月份,台大新海研一號將執行三次南海觀測實驗,課程將介紹中央氣象局的區域資料同化系統,如何將實驗觀測的資料加入常規資料進行資料同化實驗,用於分析南海邊界層的結構和過程,並使用此同化系統的區域動力模式進行預報實驗,評估模式對南海邊界層的日周期和天氣尺度變化的表現。 

課程目標
整合對流、輻射、動力連動過程的背景知識,為研討當前和變暖氣候中的雲氣候回饋問題建立理論基礎。 
課程要求
大四以上 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
Robert A. Houze: Cloud Dynamics, Academic Press, 2014, 2nd ed, 432 pp.
[Chapter 3, 5, 7, 8]
K. N. Liou: Radiation and Cloud Processes in the Atmosphere: Theory, Observation and Modeling, Oxford Monographs on Geology and Geophysics, 1992, 1st ed.
[Chapter 6, 7]
 
參考書目
□ Robert A. Houze: Cloud Dynamics, Academic Press, 2014, 2nd ed, 432 pp.
□ R. R. Rogers and M. K. Yau: A Short Course in Cloud Physics, 3rd ed. (International Series in Natural Philosophy)
□ K. A. Emanuel: Atmospheric convection, Oxford Univ. Press.
□ K. N. Liou: Radiation and Cloud Processes in the Atmosphere: Theory, Observation and Modeling, Oxford Monographs on Geology and Geophysics, 1992, 1st ed.
□ Climate Change, Multidecadal and Beyond, 2014. Edited by C.-P. Chang, M. Ghil, M. Latif, J. M. Wallace, World Scientific Series on Asia-Pacific Weather and Climate, Vol. 6, World Scientific. 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
mid-term 
30% 
fundamental topics 
2. 
review research topics  
30% 
a list of journal articles to be assigned in class 
3. 
individual study of selected subject  
40% 
TBD in class 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
Week 1
2/16  1. Deep convection [Chapter 7, 8 Houze]  
Week 2
2/23  1. Deep convection [Chapter 7, 8 Houze]  
Week 3
3/02  2. Cloud Microphysics [Chapter 3, Houze] 
Week 4
3/09  3. Shallow cumulus and stratocumulus [Chapter 5 Houze]  
Week 5
3/16  3. Shallow cumulus and stratocumulus [Chapter 5 Houze] 
Week 6
3/23  3. Shallow cumulus and stratocumulus [Chapter 5 Houze] 
Week 7
3/30  4. Radiation [Chapter 6, 7 Liou]  
Week 8
4/06  4. Radiation [Chapter 6, 7 Liou]  
Week 9
4/13  Literature review on selected subjects 
Week 10
4/20  Literature review on selected subjects 
Week 11
4/27  Review/Analysis: Research topics  
Week 12
5/04  Review/Analysis: Research topics  
Week 13
5/11  Review/Analysis: Research topics  
Week 14
5/18  Review/Analysis: Research topics  
Week 15
5/25  Review/Analysis: Research topics  
Week 16
6/01  Review/Analysis: Research topics  
Week 17
6/08  Student reports 
Week 18
6/15  Student reports