研究生课程

教学目标：通过讲述陆气耦合及通量的计算，植被和土壤参数及其测量，陆面过程分析方法，陆面参数化过程和土壤水流动和冻融过程，让同学们全面了解和初步掌握陆面过程的前沿科学领域和技能。课程内容简介：地表蒸散发是能量、水分和碳循环的联系纽带。蒸散发遥感模型是目前获取蒸散发空间分布的主要手段，但这些模型往往难以区分植被冠层和土壤对蒸散发的贡献，且输入的植被功能型参数过多，导致其估算不确定性大。课程讲讲述通...

本课程立足于地学应用，针对地学中的高性能计算需求，讲授以下内容：(1) 高性能计算的历史沿革与发展，及其与科学计算和应用的相互关系(2) 介绍高性能计算的基本支撑平台的常识与使用方法，包括Linux操作系统，高性能数值软件库，工具链的基本使用等(3) 基于消息传递接口（MPI）的程序设计方法(4) 计算加速器（GPU&FPGA）的基本原理， 程序设计和性能调优(5) 典型并行算法和基本计算方法介绍，包括：矩阵计算的并行算法， 泊松方程与基本迭代法，快速傅里叶变换（FFT），区域分解算法通过此课程，使学生对高性能计算的内涵和涉及的计算机软硬件环境建立基本的概念，初步掌握其在科研过程中所需使用的高性能计算工具和编程技术，通过具体实例介绍地学相关高性能计算问题的基本算法基础。

本课程“地球系统模式试验”以自主研发的耦合器C-Coupler1和C-Coupler模式平台为基础，培养研究生在地球系统模式试验方面的动手能力。其中，将讲授耦合器C-Coupler1、C-Coupler模式平台、诊断工具、试验模式、试验场景和分析方法等基础知识。此外，还将通过上机试验、试验设计讨论和试验结果分析讨论等形式，让研究生实际操作地球系统模拟。

本课程是生态学前沿领域进展讲座系列研究生课程之一。通过本课程的教学与实践训练，使研究生熟悉当前全球生态学和全球变化生态学的发展趋势、最新研究方法与思路以及学科前沿，为进行相关领域研究提供最新学术思想与研究方法。讲座内容包括地球生态系统的结构、功能、类型和管理以及全球变化的形成原因与预测、全球变化对陆地和海洋生态系统的可能影响、典型生态系统对全球变化的响应与适应对策等。设立此课程就是要将这一科学前沿及其相关技术介绍给生态学、大气科学、地理科学及其他相关学科的博士、硕士研究生，并指导学生对现有研究进展和存在问题开展评论。

本课程从地球系统模式的基本概念和构架入手，介绍地球系统各分量模式的基本方程及其数值求解方案，物理、化学与生物过程及其参数化方案，包括大气环流模式中的动力框架、物理过程参数化以及气溶胶过程模块，海洋环流模式中的动力框架、物理过程参数化与碳化学、生物化学过程模型，陆面物理过程模式与动态全球植被模式，海冰动力学模型、热力学模型和厚度分布模型。介绍模式的代表性应用、比较和评估。(具体内容详见教学大纲）

地球物理流体动力学是用流体力学的方法研究地球流体（大气和海洋）的大尺度运动规律、变化机理及其相互作用一门学科。本课程内容包括：第一讲引论（3学时）、第二讲无黏浅水理论（12学时）、第三讲摩擦和黏性流（6学时）、第四讲风生洋流的均质模式（9学时）和第五讲层结流体的准地转运动（11学时），还包括期中专题报告（3学时）和期终复习（1学时）。此外，还将安排“大气和海洋环流转盘模拟实验系统”参观的课外教学。本课程的考核类型为考试，成绩由平时作业完成情况（30%）、期中专题报告（30％）和期终笔试（40％）构成。