Программа учебной дисциплины наименование дисциплины «Дистанционные методы измерений в гидрометеорологии» по направлению подготовки 021600. 62 «Гидрометеорология» уровня высшего профессионального образования бакалавриат с присвоением степени «бакалавр»

Наименование дисциплины «Дистанционные методы измерений в гидрометеорологии»

• 
  формирование представления о задачах, возможностях и проблемах современных дистанционных методов измерений в гидрометеорологии, об их точности и надёжности;
  
• 
  получение знаний о физических основах основных методов дистанционных наблюдений в метеорологии, океанологии и гидрологии суши;
  
• 
  формирование представления об алгоритмах обработки данных дистанционных измерений;
  
• 
  получение навыков простейшей обработки данных дистанционных наблюдений с помощью различных программных средств;
  

• 
  ознакомление с основными понятиями и законами теории излучения и теории переноса электромагнитных волн в атмосфере и океане;
  
• 
  ознакомление с основными особенностями измерений радиационных потоков в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах;
  
• 
  ознакомление с особенностями активных и пассивных радиолокационных измерений в микроволновом диапазоне, анализ уравнения радиолокации;
  
• 
  изучение методов акустического зондирования атмосферы и океана;
  
• 
  ознакомление с алгоритмами обработки данных дистанционных наблюдений и восстановления гидрометеорологических характеристик по данным дистанционных измерений
  

• 
  Прогноз по спутниковым телевизионным снимкам перемещения и эволюции тропических циклонов и полярных мезоциклонов.
  
• 
  Нефанализ в тропической и умеренной зонах Земного шара и его использование в задачах синоптической метеорологии.
  
• 
  Изучение пограничного слоя атмосферы с помощью акустического зондирования.
  
• 
  Аэрозольно-оптическая толщина атмосферы по результатам лазерного зондирования.
  
• 
  Методы дистанционного обнаружения линей, гроз, града и шквалов.
  
• 
  Точность восстановления характеристик облачности (балла, водности, морфологической структуры) по спутниковым данным.
  
• 
  Восстановление компонентов радиационного баланса Земли по спутниковыми данным и сравнение с наземными наблюдениями.
  
• 
  Изучение озонового слоя Земли с помощью дистанционных методов измерения.
  
• 
  Проблемы восстановления поля осадков по спутниковым данным.
  
• 
  Восстановление вертикальных профилей ветра дистанционными методами.
  
• 
  Анализ скорости приводного ветра и морского волнения на основе спутниковых данных.
  
• 
  Восстановление температуры поверхности океана по спутниковым данным и сравнение с результатами контактных наблюдений
  
• 
  Концентрация и пространственное распределение фитопланктона в Мировом океане по спутниковым данным.
  
• 
  Исследование морских течений на основе спутниковых данных.
  
• 
  Изучение структуры морских льдов и их динамики на основе дистанционных измерений
  
• 
  Изучение синоптической изменчивости различных частей Мирового океана на основе спутниковых данных.
  
• 
  Применение дистанционных методов для оценки экологического состояния морей и гидрологических объектов суши
  
• 
  Проблемы изучения формирования речных пойм и динамики речных долин по данным аэрокосмических съемок и спутниковых снимков.
  
• 
  Измерение влажности почвы дистанционными методами.
  
• 
  Изучение снежного покрова по спутниковым данным и прогноз слоя стока половодья.
  
• 
  Мониторинг половодий по спутниковым данным.
  
• 
  Применение дистанционных методов для изучения колебаний уровня воды в водохранилищах.
  
• 
  Анализ катастрофических паводков и наводнения по спутниковым данным.
  
• 
  Картографирование динамики речных дельт на основе космических снимков.
  
• 
  Мониторинг горных ледников по спутниковым данным
  
• 
  Использование спутниковых данных для задач мониторинга селеопасных районов.
  
• 
  Мониторинг покровного оледенения Гренландии и Антарктиды по спутниковым данным.
  

• 
  Чем принципиально отличаются контактные, телеметрические и дистанционные методы?
  
• 
  Перечислить носители, которые являются платформами для установки аппаратуры, предназначенной для дистанционных измерений в гидрометеорологии.
  
• 
  Каковы требования к аппаратуре, предназначенной для пассивной локации в видимом диапазоне атмосферы, наземных и ресурсных объектов?
  
• 
  В каком участке спектра находятся «окна прозрачности»?
  
• 
  Что называется «радиояркостной температурой»? Привести формулы.
  
• 
  В каких пределах меняется излучательная способность суши и морской поверхности в микроволновом диапазоне, от чего она зависит?
  
• 
  Перечислите основные алгоритмы восстановления осадков по пассивным микроволновым измерениям, поясните их основу и укажите на недостатки.
  
• 
  Найдите на предлагаемых телевизионных снимках из Космоса облачные образования, отражающие основные виды циркуляции атмосферы на уровне верхней границы облаков.
  
• 
  Что представляют собой радиолокационные системы бокового обзора? Перечислите их достоинства и недостатки.
  
• 
  От чего зависит распространение электромагнитных волн в атмосфере содержащей продукты конденсации? Как найти необходимый для измерений на земной поверхности частотный диапазон?
  
• 
  Напишите и поясните уравнение радиолокации.
  
• 
  Какие характеристики атмосферных взвесей определяются поляризационными измерениями?
  
• 
  В чём сущность акустического зондирования атмосферы?
  
• 
  Изложить суть метода лазерного зондирования атмосферы.
  
• 
  Изложить суть метода акустического зондирования океана
  
• 
  На предлагаемых космических снимках найти мощные очаги кучево-дождевой облачности.
  
• 
  Используя космические снимки, найти и описать фронтальную облачность
  
• 
  Прочитать и визуализировать любые глобальные спутниковые данные, записанные в электронном виде в формате NetCDF
  
• 
  Прочитать и визуализировать любые глобальные спутниковые данные, записанные в электронном виде в формате GRIB или GRIB2
  
• 
  На основе спутниковых данных о влагозапасе снежного покрова посчитать слоя стока половодья в пределах конкретного речного бассейна
  
• 
  Проанализировав предлагаемый космический снимок или аэрофотоснимок, оценить основные параметры речной долины
  
• 
  Дана суточная сумма осадков, полученная по спутниковым данным, и осадки, полученные по станционным измерениям. Данные записаны в электронном виде. Используя любой программный пакет (MATLAB, SERFER, GRADS) оценить точность спутниковых данных (отклонения от станционных значений по тестовой области и в точках станций, ошибку пространственной дисперсии).
  
• 
  Дана температура поверхности океана, полученная по спутниковым данным, и по измерениям на сети ARGO. Данные записаны в электронном виде. Используя любой программный пакет (MATLAB, SERFER, GRADS) оценить точность спутниковых данных (отклонения от станционных значений по тестовой области и в точках станций, ошибку пространственной дисперсии).
  
• 
  Используя любую ГИС-технологию, оценить площадь, занятую морскими льдами на предлагаемом снимке.