Пояснительная записка цель и задачи освоения дисциплины Спецкурс «Гидрофизика»

ГИДРОФИЗИКА

1. 
   Цель и задачи освоения дисциплины
   

1. 
   изучить физические свойства воды, снега, льда и почвогрунтов;
   
2. 
   понять сущность протекающих физических процессов в этих средах;
   
3. 
   усвоить уравнения, описывающие эти процессы и методы их решения.
   

2. 
   Место дисциплины в структуре ООП
   

2. Структура и трудоемкость дисциплины

Семестр 5. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 48 часов.

3. Тематический план

Таблица 1

Тематический план

Таблица 3

Планирование самостоятельной работы студентов

Гидрофизика рассматривает вопросы отчасти входящие в курсы «Водно-технические изыскания», «Гидрохимия», «Лимнология», «Гидрологические прогнозы» и другие учебные дисциплины естественнонаучного и профессионального циклов по направлению подготовки «Гидрометеорология».

5. 
   Содержание дисциплины
   

5. 
   Планы практических занятий
   

1. 
   Определение объема воды в озере при изменении температуры воды.
   
2. 
   Определение количества тепла, израсходованного на вскрытие озера.
   
3. 
   Расчет температуры воды водохранилища по методу теплового баланса.
   
4. 
   Расчет испарения с водоемов.
   
5. 
   Расчет толщины льда.
   
6. 
   Определение толщины слоя снега на льду.
   

1. 
   Аномальные свойства воды как физического тела.
   
2. 
   Электрические, акустические и оптические свойства воды.
   
3. 
   Генезис пресноводного льда. Физико-механические свойства льда.
   
4. 
   Водно-физические свойства снега.
   
5. 
   Радиационные свойства водных объектов.
   
6. 
   Перемешивание, течения и волнения в водоемах и водотоках.
   
7. 
   Тепловой режим и тепловой баланс водных объектов.
   
8. 
   Процесс испарения с поверхности воды, снега, льда и минерального грунта.
   
9. 
   Ледовый покров: образование, рост и разрушение.
   
10. 
    Снежный покров: формирование и таяние.
    

1. 
   Особенности строения молекулы воды. Диаграмма состояний.
   
2. 
   Основные физические аномалии воды.
   
3. 
   Физические свойства воды: расширение при нагревании, сжимаемость, теплоемкость, температура кипения, испарение.
   
4. 
   Физические свойства воды: передача тепла, упругость водяного пара, вязкость, поверхностное натяжение, смачивание, замерзание.
   
5. 
   Физические свойства льда: строение, пористость, примеси, плотность, тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, испарение.
   
6. 
   Физические свойства снега: строение снежной толщи, плотность; тепловые свойства, теплоемкость. Физические процессы в толще снега.
   
7. 
   Радиационные характеристики водной поверхности: альбедо, проникающая в воду радиация, прозрачность, цвет воды, эффективное излучение.
   
8. 
   Электрические, акустические и оптические свойства воды.
   
9. 
   Радиационные свойства льда и снега.
   
10. 
    Уравнение теплового баланса. Расчет составляющих: суммарной солнечной радиации, турбулентного обмена с атмосферой, тепла затрачиваемого на испарение, теплообмена с дном.
    
11. 
    Уравнение теплового баланса. Расчет составляющих: теплового притока и стока, тепла поступающего с осадками, тепла кристаллизации, тепла выделяемого при рассеянии кинетической энергии.
    
12. 
    Термика водоемов.
    
13. 
    Методы расчета температуры воды.
    
14. 
    Физическая сущность испарения с водной поверхности.
    
15. 
    Измерение испарения. Методы турбулентной диффузии, теплового баланса, испарителей, водного баланса.
    
16. 
    Измерение испарения со снега и льда.
    
17. 
    Расчеты испарения с водной поверхности и снега.
    
18. 
    Ледообразование на реках, озерах и водохранилищах.
    
19. 
    Образование ледостава.
    
20. 
    Расчет толщины льда.
    
21. 
    Деформации ледяного покрова.
    
22. 
    Заторы, зажоры.
    
23. 
    Таяние ледяного покрова. Прозрачность льда.
    
24. 
    Формирование снежного покрова.
    
25. 
    Таяние снежного покрова.
    

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

1. 
   Винников, С. Д. Гидрофизика: (Физика вод суши) : [Учеб. для вузов по спец. "Гидрология суши"]/ С. Д. Винников, Б. В. Проскуряков. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1988. - 247 с.
   
2. 
   Мишон, В. М. Гидрофизика: учеб. пособие для студ. ун-тов и ин-тов по спец."Гидроглогия суши"/ В. М. Мишон. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1979. - 308 с.
   
3. 
   Мишон, В. М. Поверхностные воды Земли : ресурсы, использование и охрана: учеб. пособие/ В. М. Мишон. - Воронеж: изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1996. - 220 с.
   
4. 
   Мишон, В. М. Поверхностные воды Земли : ресурсы, использование и охрана: учеб. пособие/ В. М. Мишон. - Воронеж: изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1996. - 220 с.
   
5. 
   Одрова, Т. В. Гидрофизика водоемов суши: Учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Гидрология суши"/ Т. В. Одрова. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. – 312 с.
   
6. 
   Вуглинский В. С. Водные ресурсы и водный баланс крупных водохранилищ СССР/ В. С. Вуглинский. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. - 222 с.
   

Учебная аудитория с проекционной техникой для проведения лекционных занятий и практических занятий. Компьютерный класс. Наличие справочных материалов (справочных таблиц), содержащих необходимые для расчетов данные в соответствии с принятой системой единиц.