本课程为大气科学各专业研究生的学科基础课。高等大气动力学课程旨在大学本科阶段所修动力气象学基础上，进一步加深对于大尺度大气动力学的基本概念、基本理论的精准理解以及对大尺度大气动力学基本研究方法的熟练掌握。以此为基础，在较高的理论水平上系统讲述大尺度大气动力学的核心内容以及这些进展的天气学、气候学意义。 通过本课程的学习，让学生掌握基本概念、基本理论和基本研究方法，为将来从事大气科学各领域的研究准备必要的大气动力学基础，掌握现代大气动力学理论，了解目前国际上该学科的前沿知识和发展趋势，完成普通物理水准的初等动力气象学向理论物理水准的高等大气动力学的过渡，以便服务于即将从事的大气科学研究。

第一章	引论
	本章主要介绍大尺度大气动力学的发展历史，着重介绍挪威学派的锋面气旋理论，芝加哥学派的长波理论，莫斯科学派的动力平流理论，非线性大气动力学的多平衡态理论，我国及华裔气象学家的贡献等(如郭晓岚的动力不稳定理论，叶笃正的长波频散理论，叶笃正和曾庆存的地转适应理论，曾庆存的旋转适应理论和波包动力学理论等)。本章讲授1学时。

第二章	大气动力学基本理论
	本章在较高的水准和视点上回顾并深化大尺度大气运动的基本属性，既是对大学所学动力气象学内容的回顾，也是精炼与提高。同时为本科专业为数学、物理学和工程学背景的学员学习本课程提供一个过渡。本章为该课程的重点之一，学生对大气动力学基本理论掌握的程度，将直接影响对整个课程的理解与掌握。本章讲授12学时。
1、大气运动的基本方程与初始及边界条件；
2、大气的层结特征与旋转特征，标准层结近似；层结旋转属性对三维大气运动的影响；
3、大气中的波动与涡旋，小扰动、局地平面坐标下的小扰动和运动分类；球面上的小扰动；
4、波动与波流相互作用，旋转适应的基本概念；
5、大气运动的不稳定；
6、大气环流动力学。

第三章	大气运动的整体性质 保守属性和守恒量 大气运动方程的各种近似
	本章系统介绍大气运动的整体性质和主要守恒量，如质量守恒、角动量守恒、位涡拟能守恒以及平均尺度守恒等。这些守恒性质体现了大气运动的整体对称性，是建立大气模式和简化大气运动方程应遵循的基本原则和基本约束。在遵守这些基本原则的前提下，可根据需要，对大气运动方程进行合理简化，以便突出所研究问题的本质特征。本章讲授8学时。

第四章	地转适应过程
	本章探讨行星大气地转适应过程的物理本质及其数学方法。内容包括地转适应过程的物理含义；内波的弥散；表面被的弥散；惯性波的弥散；平面地面近似下的适应过程以及球面大气的适应过程。适应了的场。适当介绍近赤道地带的适应过程及其特殊性。本章内容是课程的重点和难点之一，既要讲清楚地转适应的物理过程，又要用严格的数学工具加以表述，还要深化和澄清初等课程的一些基本概念。本章讲授10学时。

第五章	准地转演变过程和不稳定理论
	本章从大气动力过程的阶段性入手，指出大气运动基本上可以分为较快的适应过程和缓慢的演变过程，引入波包动力学的基本理论，论述正压大气和斜压大气中天气系统的发生和发展的一般理论，介绍正压大气和斜压大气演变的积分性质，讨论各种地形对大气运动演变的影响。以正压不稳定和斜压不稳定为例，系统介绍大气动力不稳定理论的物理本质和数学方法，包括线性理论，弱非线性理论和非线性稳定性理论的变分方法等。本章是该课程的重点和难点，也是该课程最为核心的内容，要阐明演变、不稳定等过程的精准含义，并给出严格的数学推导。本章讲授12学时。

第六章	热带大气动力学
	与热带外大气动力学以准地转运动和斜压有效位能释放为其主要特征有所不同，热带大气动力学有其特别属性。本章热带大气运动的基本物理特征出发，导出热带大气运动的基本方程，系统讨论热带大气系统中存在的波动形式及其性质，着重强调热带大气运动的潜热加热和湿对流动力学-热力学特征，建立热带大气环流动力学的基本理论。本章是该课程的重点之一，需阐明热带大气动力学的特殊性。本章讲授9学时。

第七章	大气动力学专题介绍
	本章介绍大气动力学的若干专题内容，以便学员在掌握前六章内容的基础上，在以后的研究中选择和拓展适合自己的研究方向。本章讲授8学时。内容包括：
1、大气非地转演变过程，包括适应过程与演变过程的相互作用，非地转不稳定等；
2、非线性大气动力学，包括非线性大气动力学的非平衡态理论；
3、平流层大气动力学，对流层大气与平流层大气的相互作用；
4、热带大气与热带外大气的相互作用，大气低频振荡动力学；
5、大气动力学的哈密顿形式和几何理论。

1、	Andrews D. G. Holton J. R. Leovy C. B. Middle Atmosphere Dynamics. New York: Academic Press, 1987
2、	Gill A. E. Atmosphere-ocean Dynamics. New York: Academic Press, 1982
3、	Holton J. An introduction to Dynamic Meteorology (fourth edition): Amsterdam, Elsevier, 2004.
4、	Monin A. S. Theoretical Geophysical Fluid Dynamics, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1990
5、	Pedlosky J. Geophysical Fluid Dynamics. New York: Springer, 1987
6、	Vallis G. K. Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics: Fundamentals and Large-scale Circulation. Cambridge: Cambridge University Press, 2006