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学院按环境科学类（含环境科学 、环境工程专业）和大气科学类（含大气科学 、应用气象学专业）进行大类招生，学生在完成本科一年半的学习后可在所属学科内重选专业方向 。学院设有四个本科专业：环境科学专业、环境工程专业、大气科学专业和应用气象学专业 。环境科学专业：环境科学是一门综合性很强的新兴学科，研究“人类－环境 ”系统的发生 、发展 、调节、控制以及改造和利用。培养具备环境科学的基础理论和实验技能 ，在环境政策与法律 、环境经济和环境管理方面得到一定的训练 ，具有较强的从事环境科学研究 、环境管理和环境保护技术工作能力的专门人才。环境科学专业分环境管理与规划、环境生态两个方向培养 。主要专业课程：（环境管理与规划方向）环境学导论 、自然地理学基础 、环境化学、环境监测及实验 、环境法 、环境系统工程、大气环境学 、环境水力学 、遥感应用、环境经济学等 。（环境生态方向）环境学导论、生态学 、环境工程学 、环境质量评价、环境管理 、环境生物学 、水环境化学、土壤环境学 、固体废物处理工程 、环境社会学等。 环境工程专业：主要研究城市、区域和工矿企业的水 、气 、 固体废弃物及其它污染和生态破坏的控制和治理 。培养具有系统的环境工程基础理论和实验技能，掌握数学、物理学 、化学 、化工原理、微生物学、机械制图及土建等相关基础学科的基本理论 、基本知识和基本实验技能 ，初步掌握污染控制工程和公害防治技术的基本原理和基本方法 ，具有一定的基础研究 、应用研究、科技开发和管理能力，能适应环境工程发展和环境保护建设需要的环境工程专门人才 。主要专业课程：环境工程导论 、水污染控制工程 、大气污染控制工程、固体废物处理及资源化 、环境工程微生物学原理 、工业废水处理技术、环境化学 、水与废水的物化处理 、给排水管网工程、工程仪表及自动化。大气科学专业：以地球大气为研究对象 ，进行大气探测 、信息分析处理以及预测的现代学科 。培养具有良好的科学素养以及坚实的数学 、物理、计算机、外语基础 ，掌握大气科学基础理论 、基本知识和基本技能，能从事大气科学理论研究以及业务工作的专门人才 。主要专业课程：大气科学基础 、大气探测、天气学 、动力气象学 、天气分析与预报、卫星气象学 、雷达气象学 、热带天气学、数值天气预报 、统计分析与预报 、边界层气象学、空气污染气象学等。应用气象学专业：培养具有良好的科学素养以及坚实的数学 、物理 、计算机、外语基础 ，掌握大气科学基本理论以及较广泛的应用气象学基础知识 ，对与应用气象学密切相关的交叉学科、高新技术以及新兴的应用气象学业务有所了解，有较强的适应性 ，具备从事应用气象学理论和应用研究以及业务工作基本能力的专业人才 。 主要专业课程：大气科学基础 、大气探测 、天气学、动力气象学 、现代防雷技术基础 、信息系统防雷、建筑物防雷设计 、雷达气象学 、应用气象学、环境气象学 、边界层气象学 、空气污染气象学等 。
中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）的前身是1928年成立的原国立中央研究院气象研究所。1950年1月 ，中国科学院将气象、地磁和地震等部分科研机构合并组建成立中国科学院地球物理研究所 。1966年1月，根据我国气象事业发展的需要，中国科学院决定将气象研究室从地球物理研究所分出 ，正式成立中国科学院大气物理研究所 。大气所是中国现代史上第一个研究气象科学的最高学术机构 ，目前已发展成为涵盖大气科学领域各分支学科的大气科学综合研究机构。
大气所主要研究大气中各种运动和物理化学过程的基本规律及其与周围环境的相互作用，特别是研究在青藏高原 、热带太平洋和我国复杂陆面作用下东亚天气气候和环境的变化机理 、预测理论及其探测方法 ，以建立“东亚气候系统”和“季风环境系统”理论体系及遥感观测体系 ，发展新的探测和试验手段，为天气、气候和环境的监测、预测和控制提供理论和方法。
大气所现设有2个国家重点实验室 ，3个中国科学院重点实验室 ，4个所级实验室和研究中心 。国家重点实验室包括：大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 、大气边界层物理与大气化学国家重点实验室；院重点实验室包括：中国科学院东亚区域气候—环境重点实验室（全球变化东亚区域研究中心） 、中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室、中国科学院云降水物理与强风暴重点实验室；所级实验室和研究中心包括：国际气候与环境科学中心 、竺可桢—南森国际研究中心 、季风系统研究中心、中国生态系统研究网络大气分中心 。另外还设有所公共技术服务中心和低层大气探测部。在河北香河 、兴隆 、安徽淮南、吉林通榆设有野外综合观测站 。中国科学院气候变化研究中心和中国科学院减灾中心挂靠在大气所 。目前，大气所拥有SGI F4000超级计算机集群服务器系统 、一座用于研究城市大气污染和大气边界层物理的高325米的气象观测铁塔以及边界层遥感探测系统和中层大气探测系统等设备。
中国气象科学研究院隶属于中国气象局 ，其前身为1956年8月成立的中央气象科学研究所 ，1978年更名为中央气象局气象科学研究院，1991年更为现名 。中国气象科学研究院是我国大气科学领域学科种类最多 、规模最大的科研机构 ，是以研究雷电防护与大气探测、人工影响天气 、灾害天气 、气候与气候系统、生态环境与农业气象、数值模式以及大气成分等为主攻方向的我国大气科学综合研究基地 ，是我国大气科学研究，特别是应用基础研究和技术开发的中坚和高层次人才的培养基地 。
2000年被国家科技部遴选为国家公益类科研院所科技体制改革试点单位，2001年起进入科技部支持的国家公益类研究院。科技部下达改革后的人员编制为250人 。2004年10月14日通过国家科技部 、财政部和中编委联合组织的科技体制改革工作联合评估验收 ，并对我院的深化改革给予了高度评价 ，认为“气象科研院所科技体制改革取得明显成效 。改革后，科技人员任务饱满 ，国内外学术交流活动活跃 ，科研能力大幅度提高，使创新能力明显增强。人才整体结构得到明显的优化 ，形成了一支以中青年科技人员为主体 ，学历和年龄结构明显改善的朝气蓬勃的科研队伍，学科带头人的数量不断增加 。气象科研与业务结合更加紧密 ，气象科技对业务发展的支撑能力和服务能力持续提高 ” 。现设有5个职能处 ，7个研究所（中心） 、1个国家重点开放实验室（灾害天气国家重点实验室）和2个中国气象局部门级重点开放实验室（云雾物理实验室、大气化学实验室），另有研究生部和大气科学信息部等两个科研支撑机构。中国气象局大气成分观测与服务中心以及中国气象局数值预报创新基地也设在我院。我院还设有遥感与气候信息开放研究实验室 、雷电物理与防护工程实验室 、风能太阳能资源实验室以及和中国科学院青藏高原所、中国科学院寒旱所联合共建的冰冻圈与环境联合重点实验室 。
现有一支老中青相结合 、以青年人为主体 、结合中国气象现代化建设在国际大气科学前沿领域中进行研究的实力较为雄厚的科研队伍 。现有中国科学院院士1名 ，中国工程院院士1名；正研级科研人员50名 ，副研级科研人员107名。有博士和硕士学位的人员分别为76人和72人，分别占基地岗位人数的45.2%和42.9%；45岁以下研究员占研究员总人数的71.4% 。全院有52名科研人员享受政府特殊津贴，并拥有荣获国家杰出青年基金、国家百千万人才工程 、中国气象局特聘专家等青年科技人才 。
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