Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе
Скачать 0.82 Mb.
|
4.Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами Таблица 5
5.Содержание дисциплины Тема №1. Определение науки «климатология» Климатология. Атмосфера, погода, климат. Положение метеорологии и климатологии и климатологии в системе наук, в том числе наук о Земле, их практическое значение. Методы метеорологии и климатологии: наблюдение и эксперимент, статистический анализ, физико-математическое моделирование, роль ЭВМ. Метеорологическая сеть метеорологическая служба. Всемирная метеорологическая организация (ВМО), Всемирная служба погоды: наземная и космическая система наблюдений, глобальная система связи, глобальная система обработки данных. Международные метеорологические программы. Народнохозяйственное значение метеорологии и климатологии. Основные этапы истории метеорологии и климатологии. Тема №2. Воздух и атмосфера Атмосферное давление, единицы измерения. Температура воздуха, температурные шкалы. Состав сухого воздуха у земной поверхности. Водяной пар в воздухе, давление водяного пара и относительная влажность, давление насыщенного пара, формула Магнуса. Изменение состава воздуха с высотой. Газовые и аэрозольные примеси в атмосферном воздухе, озон. Уравнение состояния газов. Газовая постоянная и молекулярная масса сухого воздуха. Плотность воздуха. Плотность влажного воздуха. Строение атмосферы: основные слои атмосферы и их особенности. Гомосфера и гетеросфера. Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и пограничные слои между ними. Ионосфера и экзосфера. Распределение озона в атмосфере. Жидкие и твердые примеси в атмосферном воздухе. Дымка, облака, туманы. Электрическое поле атмосферы. Ионы в атмосфере. Уравнение статистики атмосферы. Применение барометрической формулы. Барическая ступень. Приведение давления к уровню моря. Адиабатические процессы в атмосфере. Сухо- и влажноадиабатические изменения температуры воздуха. Псевдоадиабатический процесс. Потенциальная температура. Адиабатная диаграмма. Типы вертикального распределения температуры. Ветер. Скорость ветра. Направление ветра. Розы ветров. Равнодействующие ветра. Преобладающие направления. Ветер и турбулентность. Порывистость ветра. Турбулентный обмен. Приземный слой и планетарный пограничный слой. Атмосферная диффузия и распространение примесей в атмосфере. Воздушные массы и фронты. Тема №3. Радиация в атмосфере Электромагнитная и корпускулярная радиация. Зависимость радиации от температуры. Коротковолновая (солнечная) и длинноволновая (земная и атмосферная) радиация. Тепловое и лучистое равновесие Земли. Спектральный состав солнечной радиации. Солнечная постоянная. Солнечная активность. Прямая солнечная радиация. Изменение солнечной радиации в атмосфере и на земной поверхности. Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере. Явления, связанные с рассеянием радиации: рассеянный свет, цвет неба, сумерки и заря, атмосферная видимость. Закон ослабления радиации в атмосфере, коэффициент прозрачности, фактор мутности. Суточный ход прямой и рассеянной радиации. Суммарная радиация. Отражение радиации и альбедо. Поглощенная радиация. Излучение земной поверхности, встречное излучение, эффективное излучение. Радиационный баланс земной поверхности. «Парниковый» эффект. Уходящая радиация. Планетарное альбедо Земли. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы. Географическое распределение прямой, рассеянной и суммарной радиации, эффективного излучения и радиационного баланса земной поверхности на земном шаре. Тема №4. Барическое поле и ветер Барическое поле, изобарические поверхности, изобары. Карты барической топографии. Понятие о геопотенциале. Горизонтальный барический градиент. Изменение барического градиента с высотой. Барические системы. Изменение барического поля с высотой в циклонах и антициклонах в зависимости от распределения температуры. Колебания давления во времени, непериодические изменения и суточный ход. Междусуточная изменчивость давления. Годовой ход, месячные и годовые аномалии давления. Зональность в распределении давления. Среднее распределение давления у земной поверхности в январе и июле. Распределение давления в высоких слоях атмосферы. Среднее давление на земном шаре. Сходимость и расходимость линий тока, вертикальные движения воздуха. Влияние препятствий на ветер. Ускорение воздуха под действием барического градиента. Силы, действующие в атмосфере: сила тяжести, сила горизонтального барического градиента, отклоняющая сила вращения Земли. Геострофический ветер, градиентный ветер. Градиентный ветер в циклоне и антициклоне. Термический ветер. Сила трения. Влияние трения на скорость и направление ветра. Уровень трения. Изменение ветра с высотой. Суточный ход ветра. Барический закон ветра. Связь ветра с изменениями давления. Фронты в атмосфере. Типы фронтов. Фронты и струйные течения. Тема №5. Тепловой режим атмосферы Причины изменения температуры воздуха, индивидуальные и локальные изменения температуры воздуха. Механизмы теплообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью. Тепловой баланс постилающей поверхности. Различия в тепловом режиме почвы и водоёмов. Годовой теплооборот в почве и водоёме. Суточный и годовой ход температуры поверхности почвы. Распространение температурных колебаний в глубины почвы. Слои постоянной суточной и годовой температуры. Влияние растительности и снежного покрова на температуру почвы. Суточный и годовой ход температуры на поверхности водоёмов. Распространение температурных колебаний в воде. Суточный ход температуры воздуха и его изменение с высотой. Непериодические изменения температуры воздуха. Междусуточная изменчивость температуры воздуха. Заморозки. Годовая амплитуда температуры воздуха и континентальность климата. Индексы континентальности. Типы годового хода температуры воздуха. Изменчивость средних месячных и годовых температур. Приведение температуры к уровню моря. Карты изотерм. Географическое распределение температуры в среднем за год, в январе и июле; влияние суши и моря, орографии и морских течений. Температуры широтных кругов, аномалии температуры. Температуры полушарий и Земли в целом. Распределение температуры с высотой в тропосфере и стратосфере. Конвекция, ускорение конвекции. Стратификация атмосферы как фактор, определяющий конвекцию. Стратификация воздушных масс. Инверсии температуры, их типы. Тепловой баланс земной поверхности и тепловой баланс системы Земля – атмосфера. Тепловой баланс широтных зон и атмосферная циркуляция. Тема №6. Вода и атмосфера Испарение и насыщение. Испарение и испаряемость. Транспирация, суммарное испарение. Скорость испарения. Географическое распределение испаряемости и испарения. Характеристики влажности воздуха. Суточный и годовой ход влажности воздуха, её географическое распределение и изменение с высотою. Конденсация и сублимация в атмосфере. Ядра конденсации и замерзания. Городские ядра конденсации. Облака. Микроструктура и водность облаков. Международная классификация облаков. Описание основных родов облаков. Генетические типы: облака восходящего скольжения, слоистые облака, облака конвекции, волнообразные, орографические облака. Оптические явления в облаках (радуга, гало, венцы). Облачность, её суточный и годовой ход, географическое распределение. Глобальное поле облачности по данным метеорологических спутников. Продолжительность солнечного сияния. Дымка, туман, мгла. Условия образования туманов. Географическое распределение туманов. Образование осадков, конденсация и коагуляция. Виды осадков, выпадающих из облаков (дождь, морось, снег, крупа, град и др.). Искусственные воздействия на облака. Электричество облаков и осадков. Гроза. Молния и гром. Шаровая молния. Огни Эльма. Наземные гидрометеоры (роса, жидкий налёт: иней, изморось и твёрдый налёт). Гололёд; обледенение самолётов. Влагооборот. Характеристика режима осадков. Суточный ход осадков. Годовой ход осадков. Показатель неравномерности осадков. Изменчивость сумм осадков. Продолжительность и интенсивность осадков. Характеристики (индексы) увлажнения. Засухи. Водный баланс на земном шаре. Снежный покров и его характеристики. Климатическое значение снежного покрова. Метели. Тема №7. Атмосферная циркуляция Масштабы атмосферных движений. Квазигеострофичность течений общей циркуляции. Зональность в распределении давления и ветра. Меридиональные составляющие общей циркуляции. Географическое распределение давления. Центры действия атмосферы. Географическое распределение давления в свободной атмосфере. Средняя величина давления для земного шара и полушарий. Преобладающие направления ветра. Циркуляция в тропиках Пассаты, погода пассатов. Антипассаты. Муссоны. Тропические муссоны. Внутритропическая зона конвергенции (ВЗК).Тропические циклоны, их возникновение и перемещение, районы возникновения тропических циклонов, погода в тропическом циклоне. Внетропическая циркуляция. Внетропические циклоны. Возникновение и эволюция циклонов, перемещение внетропических циклонов, погода в циклоне. Антициклоны. Роль серии циклонов в междуширотном обмене воздуха. Энергия циклона. Типы атмосферной циркуляции во внетропических широтах. Внетропические муссоны. Климатологические фронты. Местные ветры. Бризы. Горно-долинные ветры. Ледниковые ветры. Фен. Бора. Шквалы. Маломасштабные вихри. Служба погоды. Синоптический анализ, использование спутниковой информации в синоптическом анализе. Прогноз погоды. Тема №8. Климатообразование. Микроклимат Климатообразующие процессы. Климатическая система. Глобальный и локальный климаты. Теплооборот, влагооборот, атмосферная циркуляция как климатообразующие процессы. Географические факторы климата. Влияние географической широты на климат. Изменения климата с высотой, высотная климатическая зональность. Влияние распределения суши и моря на климат. Континентальность климата. Аридность климата. Орография и климат. Океанические течения и климат. Влияние растительного покрова на климат. Влияние снежного и ледового покрова на климат. Теории климата. Микроклимат как явление приземного слоя атмосферы. Влияние рельефа, растительности, водоёмов, зданий на микроклимат. Непреднамеренные воздействия человека на климат. Изменения подстилающей поверхности (сведение лесов, распахивание полей, орошение и обводнение, осушение, лесоразведение и пр.) и их последствия для климата. Техногенное увеличение концентрации углекислого газа и аэрозолей и его последствия. Техногенное производство тепла. Климат большого города. Оценка глобальных эффектов антропогенных последствий на климат. Потепление климата в конце XX века. Возможные причины. Тема №9. Климаты Земли Классификация климатов. Принципы классификации климатов. Классификация климатов по В.П. Кеппену. Классификация климатов суши по Л.С. Бергу. Генетическая классификация климатов Б.П. Алисова: экваториальный климат, климат тропических муссонов (субэкваториальный), тропические климаты, субтропические климаты, климаты умеренных широт, субполярный климат (субарктический и субантарктический), климат Арктики, климат Антарктиды. Тема №10. Крупномасштабные изменения климата Возможные причины изменения климата. Методы исследования и восстановления климатов прошлого. Изменения климата в докембрии. Изменения климата в фанерозое. Изменения климата в плейстоцене. Изменения климата в голоцене. Изменения климата в историческое время. Изменения климата в период инструментальных наблюдений. Антропогенные изменения климата. 6.Темы лабораторных занятий Лабораторное занятие №1 по теме №1 Определение науки «климатология» «Метеорологическая служба» Цель: Познакомиться с государственной сетью метеорологических, аэрологических, актинометрических и других специализированных станций, программами и сроками наблюдений. Задания:
Лабораторное занятие №2 по теме №2 Воздух и атмосфера «Измерение времени» Цель: Изучить существующие способы измерения времени и научиться вычислять среднесолнечное, поясное, летнее и московское время. Всемирное гринвичское время. Задания:
Лабораторное занятие №3 по теме №3 Радиация в атмосфере «Солнечная радиация в атмосфере» Цель: Изучить виды лучистой энергии Солнца, способы их измерения и пространственную изменчивость суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. Задание 1. Измерение солнечной, земной и атмосферной радиации. Содержание задания:
Задание 2. Географические закономерности в распределении суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. Содержание задания: 2.1. На контурных картах мира сделать схемы распределения суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. 2.2. Выписать закономерности в их распределении. Лабораторное занятие №4 по теме №4 Барическое поле и ветер «Наблюдения над атмосферным давлением и ветром» Цель: Ознакомиться с единицами измерения атмосферного давления и изучить способы измерения давления, скорости и направления ветра. Задание 1. Измерение атмосферного давления. Содержание задания:
Задание 2. Измерение параметров ветра. Содержание задания: 2.1. Выписать русские и международные названия румбов. Сделать схему. 2.2. Ознакомиться с устройством стационарного флюгера. Сделать схему, выписать его основные части. 2.3. Ознакомиться с устройством и работой ручного анемометра. Выписать его основные части. Лабораторное занятие №5 по теме №5 Тепловой режим атмосферы «Наблюдения над температурой почвы, воды и воздуха» Цель: Познакомиться с различными типами термометров, научиться снимать отчёты по ним и вводить поправки. Задание:
Таблица Отчёты по термометрам
Лабораторное занятие №6 по теме №6 Вода в атмосфере «Характеристики влажности воздуха» Цель: Познакомиться с основными методами измерения влажности воздуха, изучить принципы действия психрометров и гигрометров разного типа. Научиться пользоваться психрометрическими таблицами. Задание 1. Измерение характеристик влажности воздуха. Содержание задания: 1.1.Выписать определения характеристик влажности воздуха. 1.2.Ознакомиться с психрометрическими и гигрометрическими методами измерения влажности воздуха. 1.3.Ознакомиться с устройством стационарного психрометра (зарисовать психрометрический стаканчик на штативе и обвязку резервуара батистом при положительной и отрицательной температуре), аспирационного психрометра, гигрометра и гигрографа. Выписать их основные части. Задание 2. Вычисление характеристик влажности воздуха. Содержание задания: 2.1.Ознакомиться с психрометрическими таблицами. 2.2.Определить характеристики влажности воздуха и заполнить таблицу: Таблица Определение характеристик влажности воздуха
Лабораторное занятие №7 по теме №6 Вода в атмосфере «Наблюдения над облачностью, атмосферными осадками» Цель: Изучить формы облаков и выявить основные закономерности в распределении облачности по территории Земного шара. Ознакомиться с приборами, измеряющими количество осадков и испарение. Задание 1. Облачность. Содержание задания:
Задание 2. Атмосферные осадки. Содержание задания: 2.1. Ознакомиться с устройством и установкой осадкомера, суммарного осадкомера и плювиографа. Выписать их основные части. 2.2. Ознакомиться с работой весового снегомера. Выписать его основные части. Сделать схемы постоянной и переносной снегомерных реек. 2.3. Ознакомиться с работой испарителя. Выписать его основные части. Лабораторное занятие №8 по теме №7 Атмосферная циркуляция «Воздушные массы и атмосферные фронты» Цель: Изучить классификации воздушных масс и атмосферных фронтов. Ознакомиться с условиями погоды в них. Задания:
Лабораторное занятие №9 по теме №7 Атмосферная циркуляция «Общая циркуляция атмосферы» Цель: Изучить общую циркуляцию атмосферы Земли, причины возникновения пассатов и муссонов. Задания:
Лабораторное занятие №10 по теме №7 Атмосферная циркуляция «Циклоны и антициклоны» Цель: Изучить постоянные и сезонные центры действия атмосферы, особенности возникновения и эволюции внетропических циклонов и антициклонов. Задания:
Лабораторное занятие №11 по теме №8 Климатообразование. Микроклимат «Климатические справочники» Цель: Изучить климатологические материалы: метеорологическими ежемесячниками и ежегодниками, климатическими справочниками. Задачи:
•годовой ход температуры воздуха, • годовой ход температуры поверхности почвы, •годовой ход осадков, •годовой ход атмосферного давления, •годовой ход скорости ветра, •повторяемость направлений ветра и штилей за год, •годовой ход среднего числа дней с туманами, •годовой ход среднего числа дней с метелью, •годовой ход среднего числа дней с грозами. Лабораторное занятие №12 по теме №9 Климаты Земли «Классификации климатов Земли» Цель: Изучить и проанализировать классификации климатов В.П. Кеппена, Л.С. Берга, Б.П. Алисова. Задания:
Лабораторное занятие №13 по теме №9 Климаты Земли «Характеристика климата» Цель: Научиться анализировать типы климатов. Задание:
7.Учебно – методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Рассмотрено на заседании кафедры зарубежной литературы 11. 04. 2011. Протокол №10 | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Рассмотрено на заседании кафедры зарубежной литературы 11. 04. 2011. Протокол №10 |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Лингвистика, профиль подготовки: Перевод и переводоведение (английское отделение) |  | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе «Спортивная тренировка», «Физкультурное образование», «Физкультурно-оздоровительные технологии» |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе «Спортивная тренировка», «Физкультурное образование», «Физкультурно-оздоровительные технологии» | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе «Лингвистика», профиль подготовки: Перевод и переводоведение (английское отделение) |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Психофизиологические механизмы адаптации человека и методы функциональной диагностики | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Рассмотрено на заседании кафедры информационных систем, протокол №11 от 12. 05. 2011 г |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Рассмотрено на заседании кафедры информационных систем, протокол №10 от 12 2011 г | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе «Информационные системы и технологии в административном управлении» очная форма обучения | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Рассмотрено на заседании умк института филологии и журналистики от 31. 10. 2013, протокол №1 |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Государственно-конфессиональные отношения: отечественный и зарубежный опыт правового регулирования | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
