香港科技大学（广州）四大学域系列介绍（二）地球与海洋大气科学
发布时间：2021-11-12 09:12:48 阅读量：
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网址: https://hkust-gz.edu.cn/academics/four-hubs/function-hub/earth-ocean-atmospheric- sciences 咨询邮箱: eoast@ust.hk 学域介绍 作为一门基础科学，地球与海洋大气科学是人类对地球系统及变化趋势的科学认识与了解，注重以交叉学科与跨学科的方式，研究地球系统中海洋、大气和陆地之间的相互作用，以应对区域与全球层面的环境可持续发展和气候变化的挑战。课程涵盖对陆表、流域与河盆的多学科研究，包括物理学、生物地球化学、地球表面科学及水文学，涉及陆-海、海-气、陆-气和陆-海-大气耦合系统的相互作用。地球与海洋大气科学的研究对象是由水圈、大气层、岩石圈和生物圈组成的区域地球系统，帮助人们认识相关科学知识和发展相关科学技术，以诊断和预测由河流-河流流域-海洋-大气共同组成的、不断变化的地球系统。 重点融合学科领域 ·地球系统模拟 ·物理海洋学与海洋生物地球化学 ·江河流域的地表过程 ·大气-海洋耦合动力学与气候 ·海洋-大气-陆地相互作用 人才培养 课程：地球与海洋大气科学哲学博士 学制：全日制 时间：3年 (有相关研究型硕士学位)，4年 (无相关研究型硕士学位) 授课单位：功能枢纽地球与海洋大气科学学域 课程主任：甘剑平 (署理主任) 01、核心课程示例 跨学科研究方法 本课程聚焦于使用多样的方法对现实案例进行定量分析。学生将学习如何在跨学科项目中使用不同的工具，以及如何自主获取新技能。本课程提供跨学科/多功能的不同模块，可广泛应用于各种问题。 跨学科设计思维 本课程侧重于用户协同设计方法，以出具集成利益相关者和产品功能视角的包容性产品解决方案。学生将通过使用递归用户反馈参与方法、实验原型以及发散和收敛的创意策略，来创建指定的产品/过程/政策/协议/计划(5P)概念模型。课程专题包括设计思维;利益相关者研究;概念开发、筛选和选择;以及交互设计。 面向可持续的未来的功能枢纽入门 本课程涵盖功能枢纽四大学域的背景知识，包括先进材料、可持续能源与环境、微电子学、地球与海洋大气科学。 02、必修课程示例 地表过程学导论 本课程以河流流域和集水区为重点，介绍地球表面流体动力学、生物地球化学循环、沉积和气候过程，涉及大气、河流、土壤、植被、地貌、海底地下水排放、海洋和人类影响等课题，探讨这些因素为地球系统带来的改变。 大气动力学 研究大气的运动和动力平衡对于更好地理解相关气象现象至关重要。本课程将介绍流体动力学中守恒定律的经典概念及相应原始方程，使学生掌握大气物理运动的基本性质。本课程适用于希望在气象学、海洋学、大气和气候科学等需具备流体动力学基础的领域深造的学生。 海洋学概论 本课程对海洋科学中的物理、化学、地质、地球化学和生物等方面进行了基础介绍，从而揭示了海洋的奥秘（包括大陆的形成、海洋环流以及深海中珍贵矿物的形成），探索从浮游植物到鱼类的海洋生物资源，讨论人类活动的威胁（如全球变暖、过度捕捞和沿海污染等）。这门课程将为海洋的可持续开发提供理论基础。 01、选修课程示例 大气-海洋动力学 本课程介绍海洋和大气系统中的地球物理流体动力学基础，内容涵括海洋和大气环流中的关键概念和原理，以及空气与海洋之间浮力、能量和动量的交换。 海洋物理-生物地球化学耦合动力学 海洋中的生物地球化学循环不仅受化学过程和生物过程的控制，还受到海洋中物理过程的影响。本课程探讨课题包括海洋环流、生物地球化学循环、海洋食物网，以及海洋生态过程对环流动力的相应等。 地球系统建模 该课程旨在介绍河流流域、河口、海洋和大气中的主要过程、动力学和数值模拟技术。主要课题包括：河流流域的水动力学、海洋和大气动力学、地球-海洋-大气相互作用、海洋中的生物地化动力学及数值模型、湍流模型和次网格参数化、基本数值方法与算法，以及数据同化。 水生化学 本课程重点讨论自然水体以及废水中发生的化学反应，包括无机溶液化学、化学平衡、酸/碱、配位化学、化学动力学、胶体化学、溶解度和沉淀、氧化还原电位。 大气化学 本课程介绍了决定大气成分的物理和化学过程，以及这些过程对气候、生态系统和人类生活的影响。课题内容包括大气传输和转换、平流层臭氧循环再生，大气的氧化能力、区域空气污染（气溶胶、烟雾和酸雨）、氮、氧、碳、硫地球化学循环，以及气候和温室效应。 无粘性流计算流体动力学 本课程内容包括：方程的推导；欧拉方程；拉氏描述法与欧拉描述法；非线性双曲守恒律；特征和黎曼不变量；不连续性分类；弱解与熵条件；黎曼问题；CFL条件；戈杜诺夫法；人为耗散；TVD法；随机选择法。 生态毒理学 本课程研究污染物对生物多样性、生长和代谢以及整个生态系统的影响和毒性效应。 课程特色 跨学科 地球与海洋大气科学课程提供严谨的科学培训和研究，结合海洋学、大气科学和地表科学，以跨学科知识和全局视角，在区域和全球层面应对气候变化带来的地球系统变化及环境可持续发展挑战。 创造性 EOAS代表了全球应对地球系统环境和气候变化挑战的前沿和先进的概念，是目前大中华地区唯一一个提供高度学科交叉、将地球与海洋大气系统有机结合的科学培训和研究机构。 EOAS汲取了世界顶尖名校已有类似课程的实践经验、顺应地球科学教育的趋势和社会需求，基于港科大在海洋、大气科学课程、和环境研究领域的深厚的科研基础上，在创新中谋取可持续发展。 就业前景 气候变化、环境可持续发展、海洋蓝色经济发展、以及占世界人口40％以上的沿海城市发展等议题日益受到社会关注，而解决这些交叉学科问题所需的知识储备与管理技能均与地球与海洋大气科学紧密相关。 地球与海洋大气科学学域所培养的复合型人才拥有广泛的就业前景：包括政府研究和管理机构、智库、大学、私营企业等，从事气候变化应对、土地规划与开发、环境管理和保护、海洋工程、渔业和水产养殖等领域。 |