Учение о гидросфере - Учебно
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ТЮМГУ В Г. ТОБОЛЬСКЕ Естественнонаучный факультет Кафедра биологии, экологии и методики преподавания естествознания УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ ____________ подпись ФИО «___» __________ 2015 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине «УЧЕНИЕ ОБ АТМОСФЕРЕ» Код и направление подготовки 020800.62 «Экология и природопользование» Профиль подготовки «Природопользование» Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения зоочная Тобольск 2014 1 Содержание Рабочая учебная программа ..................................................................................................... 3 Руководство по организации обучения дисциплине .......... Error! Bookmark not defined. Приложение ............................................................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 1. Лекционные материалы ................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 2. Практические занятия ...................................... Error! Bookmark not defined. 2.1. Планы практических занятий ................................. Error! Bookmark not defined. 2.2. Методические указания к практическим занятиям Error! Bookmark not defined. Приложение 3. Лабораторный практикум ................................ Error! Bookmark not defined. 3.1. Задания к лабораторному практикуму ................... Error! Bookmark not defined. 3.2. Методические указания к лабораторному практикумуError! Bookmark not defined. Приложение 4. Самостоятельная работа студентов ................ Error! Bookmark not defined. 4.1. Задания для самостоятельной работы. ................... Error! Bookmark not defined. 4.2. Методические указания к выполнению самостоятельной работы.Error! Bookmark not defined. Приложение 5. Контролирующие и оценочно-диагностические материалы по дисциплине 5.1. Технологическая карта дисциплины ...................... Error! Bookmark not defined. 5.2. Тестовые задания для текущего контроля знаний по дисциплинеError! Bookmark not defined. 5.3. Тестовые задания для итогового контроля знаний по дисциплинеError! Bookmark not defined. 5.4. Вопросы к зачету...................................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 6. Глоссарий .......................................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 7. Дополнительные учебно-методические материалыError! Bookmark not defined. 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ТЮМГУ В Г. ТОБОЛЬСКЕ Естественнонаучный факультет Кафедра биологии, экологии и методики преподавания естествознания УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ ____________ подпись ФИО «___» __________ 2015 г. Рабочая учебная программа «УЧЕНИЕ ОБ АТМОСФЕРЕ» Код и направление подготовки 020800.62 «Экология и природопользование» Профиль подготовки «Природопользование» Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения зоочная 3 Тобольск 2014 4 Содержание 1. Цели и задачи освоения дисциплины…………………………………………………... 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО……………………………………………. 3. Требования к результатам освоения дисциплины…………………………………….. 4. Структура и содержание дисциплины…………………………………………………. 4.1. Структура дисциплины……………………………………………………………. 4.2. Содержание разделов дисциплины……………………………………………….. 5. Образовательные технологии…………………………………………………………… 6. Самостоятельная работа студентов……………………………………………………... 7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства……………………………. 7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля………………………………. 7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов………………………………………………………….. 7.3. Оценочные средства промежуточной аттестации………………………………... 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины……………….. 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины………………………………… 5 3 4 4 5 5 5 5 6 7 7 7 10 12 14 ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от ____.____.2014 Содержание: УМК по дисциплине Учение о атмосфере для студентов 020800.62 «Экология и природопользование» Профиль подготовки «Природпользование»,зоочная форма обучения Автор(-ы): Хитрых Л.В. Объем __74___стр. Должность Заведующий кафедрой (наименование кафедры) Начальник УМО филиала Директор ИБЦ ФИО Дата согласования Результат согласования Примечание ФИО __.__.2014 Рекомендовано к электронному изданию Протокол заседания кафедры от __.__.2014 № __ ФИО __.__.2014 Согласовано ФИО __.__.2014 Согласовано 6 1. Цели и задачи освоения дисциплины Целью учебного курса является формирование у студентов знаний об основных физикохимических процессах и явлениях, протекающих в атмосфере в их взаимодействии с земной поверхностью и космической средой, изучение закономерностей формирования климата в различных географических районах. Дисциплина ориентирована на подготовку студентов к освоению в дальнейшем биологических, географических и экологических дисциплин, опирающихся на общегеографические закономерности. В связи с этим необходимо решить следующие задачи: изложение основных сведений о метеорологических величинах и метеорологических явлениях; изучение основ физики и динамики атмосферы; изучение закономерностей радиационных процессов; получение представления о закономерностях изменения погоды и её предсказания; получение представления об условиях формирования климата Земли и его изменения; изучение комплекса физических приборов и методов, употребляемых для познания атмосферных процессов. изучение всех тем сопровождается закреплением полученных знаний на лабораторных занятиях; выполнением ряда заданий самостоятельно. формирование мировоззренческих представлений об астрономической природе планетарных закономерностей географической оболочки; развитие умений и навыков самостоятельной организации и проведения метеорологических наблюдений с целью описания состояния погоды в данный момент времени, прогноза её состояния в будущем и анализа процессов климатического масштаба. При изучении курса «учение об атмосфере», студент должен быть подготовлен к выполнению учебно-воспитательной, культурно-просветительской, научно-методической и научно-исследовательской видов профессиональной деятельности. Что предполагает умение решать следующие профессиональные задачи: 1. Учебно-воспитательная деятельность: осуществление процесса обучения в соответствии с образовательной программой; планирование и проведение учебных занятий с учетом специфики тем и разделов программы и в соответствии с учебным планом; использование современных научно обоснованных приемов, методов и средств обучения, в том числе технических средств, информационных и компьютерных технологий; применение современных средств оценивания результатов обучения; воспитание учащихся как формирование у них духовных, нравственных ценностей и патриотических убеждений; реализация личностно-ориентированного подхода к образованию и развитию обучающихся с целью создания мотивации к обучению; формирование научно-теоретического типа мышления и естественнонаучного мировоззрения студентов. 2.Культурно-просветительская деятельность: формирование общей культуры учащихся. 3. Научно-методическая и научно-исследовательская деятельность: выполнение научно-методической работы, участие в работе научно-методических объединений. 7 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Курс «Учение об атмосфере» относиться к базовому циклу общих математических и естественнонаучных дисциплин; код: Б3.Б.2.1 а) для освоения курса, студент должен обладать базовыми знаниями следующих курсов: География Геология Картография с основами топографии б) должны изучаться параллельно, следующие курсы: Учение о гидросфере; Основы природопользования; Экологический мониторинг; в) вузовский курс «учение об атмосфере», необходим для полноценного освоения следующих дисциплин: Ландшафтоведение Оценка воздействия на окружающую среду Нормирование и снижение загрязнения окружающей среды Техногенные системы и экологический риск Планирование природоохранной деятельности производственного объекта Основы экологического проектирования и экспертизы Ресурсоведение / Природные ресурсы Западной Сибири Эколого-географический анализ территории / Эколого-географическое районирование 3. Требования к результатам освоения дисциплины 3.1. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: Профессиональные компетенции (ПК): знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК-5); В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать: основные закономерности развития атмосферных процессов и явлений; основные методы мониторинга атмосферных процессов и явлений; виды воздействия атмосферных процессов на формирование и развитие ландшафтов; основы климатологии и метеорологии. уметь: использовать методы и подходы современной экологии при решении задач в основной области профессиональной деятельности, в том числе для экологического проектирования, экспертизы, геоэкологического прогнозирования; диагностировать важнейшие атмосферные процессы и явления; читать и анализировать карты погоды. владеть: Применения полученных знаний на практике; Использования метеоприборов. 4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа), из них 33,6 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем 8 4.1. Структура дисциплины Таблица 1 № Наименование раздела дисциплины Виды учебной работы (в академических часах) аудиторные занятия ЛК ПЗ ЛБ 1 2 1 2 2 4 - Семестр Метеорология Климатология ВСЕГО *- зачет; **- экзамен; ***- КСР 1 2 5 5 72 СР 36 30 62 4.2. Содержание дисциплины Таблица 2 Наименование раздела № дисциплины 1 Метеорология 2 Климатология Содержание раздела (дидактические единицы) Атмосфера Земли Солнечная радиация и тепловой режим Вода в атмосфере Основные атмосферные процессы и явления Погода Климат Изменение климата и микроклимата 5. Образовательные технологии Таблица 3 № № занятия раздела 1. 1 Тема занятия Атмосфера Земли Солнечная радиация и тепловой режим 2. 1 3. 1 4. 1 5. 6. 1 2 7. 2 8. 2 9. 1 Солнечная радиация 10. 1 Влажность воздуха 11. 1 Туман. Облака. Осадки. Виды образовательных технологий лекция-визуализация информационная лекция Кол-во часов 1 информационная лекция Вода в атмосфере. Основные атмосферные процессы и явления. Погода. Климат. Характеристики климатических поясов. Изменение климата и микроклимата. лекция-визуализация информационная лекция информационная лекция информационная лекция проблемная лекция практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме презентации 9 1 1 1 12. 1 13. 2 14. 2 15. 2 16. 2 Атмосферное давление. Ветер. Воздушные массы и фронты. Циклоны и антициклоны. Синоптические карты и их анализ. Температура воздуха и тепловой режим Земной поверхности Климат Земли. практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума 1 1 1 6. Самостоятельная работа студентов Таблица 4 № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Наименование раздела дисциплины Метеорология Метеорология Метеорология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Климатология Вид самостоятельной работы Подготовит конспект по теме: «Современные методы изучения атмосферы». Подготовит конспект по теме: «Образование облачности». Подготовит конспект по теме: «Испарение и испаряемость». Подготовит конспект по теме: «Магнитные аномалии Земли». Подготовить сообщение по теме: «Особенности тропосферы». Подготовит конспект по теме: «Эффективное излучение Земли». Подготовит реферат по теме: «Влияние течений на климат побережий»; Подготовит конспект по теме «Особенности верхних слоёв атмосферы». Подготовит конспект по теме: «Современное оснащение метеостанций». Подготовит конспект по теме: «Изменение климата в 20 и 21 веке». Подготовит реферат по теме: «Пояса освещенности Земли». Подготовит реферат по теме «Антропогенное влияние на изменение климата». Подготовит конспект по теме: «микроклимат крупного города». Подготовить доклад на тему «Влияние океанических масс на климат России». Подготовит конспект по теме: «Внутритропическая зона конвергенции». 7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства 10 Трудоемкость (в академических часах) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 6 7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля Собеседование по разделам «Метеорология» и «Климатология» по темам: «Основные атмосферные процессы и явления», «Характеристики климатических поясов», «Воздушные массы и фронты. Циклоны и антициклоны». 7.2. Оценочные средства текущего технология оценивания работы студентов контроля: модульно-рейтинговая 7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ Таблица 5 Виды работ Максимальное количество баллов Модуль 1 Модуль 2 Модуль 3 Аудиторные занятия Лекции Практические занятия Самостоятельная работа Итого за работу в семестре Обобщающий контроль Итого 15 10 5 10 25 25 15 10 5 10 25 25 7.2.2. Оценивание аудиторной работы студентов Таблица 6 Наименование № раздела Формы оцениваемой работы дисциплины Работа на лекциях Контрольная работа №1 по теме: Метеорология 1 «Вода в атмосфере» Метеорология 2 посещение лекций 3 4 5 6 7 8 9 10 16 10 6 14 30 20 50 Итого 46 30 16 34 80 20 100 Максимальное Модуль количество (аттестация) баллов 7 1 3 1 Метеорология Контрольная работа №2 по теме: «Воздушные массы и фронты» 7 2 Метеорология посещение лекций 3 2 Коллоквиум по теме: «Тепловой Климатология режим подстилающей 7 поверхности и атмосферы» Климатология посещение лекций 3 Итоговая контрольная работа №3 20 Работа на практических (семинарских, лабораторных) занятиях Защита практических работ (с 1 Метеорология 5 по 2) Защита практических работ (с 3 Метеорология 5 по 4) Защита практических работ (с 5 Климатология 6 по 8) 7.2.3. Оценивание самостоятельной работы студентов Таблица 7 11 3 3 Итоговая 1 2 3 Наименование раздела (темы) дисциплины № 1. Метеорология 2. Метеорология 3. Метеорология 4. Климатология 5. Климатология 6. Климатология 7. Климатология 8. Климатология 9. Климатология 10. Климатология 11. Климатология 12. Климатология 13. Климатология 14. Климатология 15. Климатология Формы оцениваемой работы Подготовит конспект по теме: «Современные методы изучения атмосферы». Подготовит конспект по теме: «Образование облачности». Подготовит конспект по теме: «Испарение и испаряемость». Подготовит конспект по теме: «Магнитные аномалии Земли». Подготовить сообщение по теме: «Особенности тропосферы». Подготовит конспект по теме: «Эффективное излучение Земли». Подготовит реферат по теме: «Влияние течений на климат побережий»; Подготовит конспект по теме «Особенности верхних слоёв атмосферы». Подготовит конспект по теме: «Современное оснащение метеостанций». Подготовит конспект по теме: «Изменение климата в 20 и 21 веке». Подготовит реферат по теме: «Пояса освещенности Земли». Подготовит реферат по теме «Антропогенное влияние на изменение климата». Подготовит конспект по теме: «микроклимат крупного города». Подготовить доклад на тему «Влияние океанических масс на климат России». Подготовит конспект по теме: «Внутритропическая зона конвергенции». Максимальн ое количество баллов 2 Модуль (аттестация) 1 2 1 2 1 2 1 3 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 2 3 2 3 2 3 № Темы Устный опрос Письменные работы 12 Технические формы контроля Информац ии онные системы и Итого количеств о баллов 77.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов Таблица 5. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля 1.2 0-3 0-5 - - 0-4 - другие формы 0-2 электронные практикумы эссе 0-2 программы компьютерного тестирования комплексные ситуационные задания реферат 0-3 тест ответ на семинаре 0-2 контрольная работа собеседование Модуль 1 1.1 0-3 лабораторная работа коллоквиумы технологи и 0-3 0-15 0-3 0-15 0-6 0-30 n Всего 0-6 Модуль 2 2.1 2.2 0-2 0-8 0-3 0-6 0-4 0-2 0-4 0-6 0-6 0-19 0-7 0-11 n Всего 0-4 Модуль 3 3.1 3.2 0-6 n Всего 0-6 Итого 016 0-3 0-5 0-13 0-4 0-6 0-8 0-8 0-14 0-35 0-8 0-14 0-6 0-8 0-30 0-4 0-2 0-6 0-16 0-24 0-6 016 0-6 0-6 0-40 0-100 7.2.4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости Методические рекомендации к защите практических работ: Для защиты практической работы необходимо: 1. посетить все практические занятия; 2. сделать все задания (как письменные, так и устные); 3. рассказать методику выполнения задания, в случае необходимости записать её в тетрадь; 4. отдать тетрадь с выполненными заданиями на проверку преподавателю. Контрольная работа №1 (2 варианта); (по теме: «Вода в атмосфере»). Вопросы: 1. Влагооборот, его составляющие. 2. Испарение и испаряемость. 3. Влажность воздуха и его характеристики. 4. Суточный и годовой ход абсолютной влажности воздуха. 5. Суточный и годовой ход относительной влажности воздуха. 6. Конденсация и сублимация. 13 7. Облачность. Виды и классификация облаков. 8. Суточный и годовой ход облачности и её географическое распространение. 9. Осадки и их виды. 10. Географическое распространение осадков. Контрольная работа №2 (2 варианта); (по теме: «Воздушные массы и фронты.»). Вопросы: 1. Охарактеризуйте основные типы воздушных масс Земли 2. Объясните понятие «атмосферный фронт» 3. Охарактеризуйте основные особенности воздушных масс на территории России 4. Объясните понятия «циклон» и «антициклон» Вопросы к коллоквиуму (по теме «Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы»): 1. Что такое тепловой режим? 2. От каких составляющих зависит тепловой режим? 3. Что такое тепловой баланс? Какие части его слагают? 4. В чём различия прогревания суши и воды? 5. Каков суточный ход температуры воздуха? 6. Каков годовой ход температуры воздуха? 7. Как адвекция влияет на ход и изменение температур? 8. Как экспозиция склона влияет на ход и изменение температур? 9. Как растительный покров влияет на ход и изменение температур? 10. Как снежный покров влияет на ход и изменение температур? 11. Какие законы Фурье вы знаете? 12. Что такое адиабатические изменения температуры? 13. Расскажите об адиабатическом охлаждении. 14. Расскажите об адиабатическом нагревании. 15. Что такое температурные инверсии и какие инверсии вы знаете? Работа при подготовке к коллоквиуму: Внимательно прочитать вопрос. Составить план и при необходимости конспект вопроса. Вспомнить основные термины, понятия, закономерности и законы по теме. Найти соответствующие наглядные пособия (таблицы, схемы и т. д.), имеющиеся в учебном кабинете. Подтвердить ответ схематическими рисунками и примерами. 7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации 7.3.1. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы. Процедура оценивания производится в форме устного ответа на вопросы по дисциплине. Семестровый курс предлагается оценивать по шкале в 100 баллов. Для экзамена предлагается следующая шкала, обеспечивающая сопоставимость с международной системой оценок: 7.3.1. Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости студентов Таблица 8 Вид аттестации Допуск к аттестации Зачёт Экзамен (соответствие рейтинговых баллов и академических оценок) Удовл. Хорошо Отлично 14 рейтинговая система 40 баллов 61 балл 61-72 баллов 73-86 баллов 87-100 баллов 7.3.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации Контрольная работа №3 (Итоговая, 2 варианта) 1. Состав и строение атмосферы. 2. Радиационный баланс и тепловой режим, их составляющие. 3. Распределение температуры на Земной поверхности. 4. Влагооборот и влажность воздуха. Испарение и испаряемость. 5. Облачность и осадки. Ветер. 6. Атмосферное давление. Атмосферные фронты, циклоны и антициклоны. 7. Классификация климата по Алисову. Вопросы к экзамену: Теоретические вопросы к экзамену: 1. Атмосфера Земли, ее границы и значение для географической оболочки. 2. Газовый состав атмосферы. 3. Вертикальное расслоение атмосферы. 4. Методы изучения атмосферы. 5. Солнечная радиация, ее состав и интенсивность на верхней границе атмосферы. Солнечная постоянная. 6. Радиационный баланс земной поверхности и атмосферы, его составляющие. 7. Ослабление солнечной радиации в атмосфере. Закон Бугэ. 8. Определение энергетической освещенности и величины инсоляции. 9. Географическое распределение суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. 10.Тепловой баланс, его составляющие. 11. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов. 12. Распределение тепла вглубь почвы. 13. Адиабатические изменения температуры. 14. Сухоадиабатический градиент. Вертикальный температурный градиент. Стратификация атмосферы. 15. Инверсии температуры. 16. Влажность воздуха. Насыщенный и ненасыщенный воздух. Характеристики влажности воздуха. 17. Испарение. Испаряемость. 18. Суточный и годовой ход абсолютной и относительной влажности воздуха. 19. Облачность, её суточный и годовой ход. Географическое распределение облачности. 20. Осадки. Условия осадкообразования. Виды осадков. 21. Географическое распределение осадков. Закономерности сезонного режима осадков. 22. Туманы, их типы. Географическое распределение туманов. 23. Распределение температуры воздуха у земной поверхности в январе и июле. 24. Атмосферное давление, единицы и методы его измерения. Изменение атмосферного давления с высотой. 25. Барическое поле, его элементы. 26. Распределение атмосферного давления в приземном слое. Центры действия атмосферы. 27. Ветер, причины возникновения. Силы, воздействующие на ветер. 28. Широтные зоны ветров на земном шаре. 29. Местные ветры: бризы, горно-долинные ветры, фен, бора, стоковые ветры. 15 30. Погода. Комплексная и генетическая классификация погод. 31. Служба погоды. Методы изучения и прогноза погоды. 32. Синоптические карты, синоптический код. Карты барической топографии. 33. Местные признаки погоды. 34. Циклоны, погода в циклонических областях. Стадии развития циклонов. 35. Антициклоны, погода в антициклонах. Стадии развития антициклонов. 36. Воздушные массы, классификация воздушных масс. 37. Атмосферные фронты, их типы. 38. Основные атмосферные фронты, изменения погоды при прохождении фронтов. 39. Высотные фронтальные зоны и струйные течения. 40. Климатообразующие факторы. 41. Климатообразующие процессы. 42. Континентальность климата. Индексы континентальности. 43. Локальный и глобальный климат. Микроклимат и мезоклимат. 44. Генетическая классификация климатов Земли Б.П. Алисова. 45. Астрономические условия смены сезонов в высоких широтах. 46. Современные изменения климата и их причины. 47. Антропогенные воздействия на климат. 48. Климат Тюменской области. 49. Метеорологические условия сезонов Тюменской области. 50. Многолетние колебания климата Тюменской области. Практические задания к экзамену: 1. Определить напряженность солнечной радиации на горизонтальную поверхность для станции, расположенной на ..." с.ш., если прозрачность атмосферы ... 2. Определить величину инсоляции в день летнего солнцестояния для пунктов, лежащих на широте Северного и Южного полярного кругов. 3. Определить величину инсоляции в дни равноденствий для пунктов, лежащих на широте Северного и Южного тропиков. 4. Определить альбедо подстилающей поверхности, если количество падающей радиации равно ...Дж/(см2мин), а количество отраженной радиации составляет ..,Дж/(см мин). 5. Ненасыщенная водяным паром воздушная масса прогрелась по сравнению с окружающим воздухом на ...*С и начала подниматься. Конвекция прекратилась на высоте ... м. На этой высоте температура воздуха была равна 0*С. Чему равен вертикальный температурный градиент, если известно, что воздух (не) достиг влагонасыщения? 6. Ненасыщенная влагой воздушная масса с температурой ...*С адиабатически поднимается вверх. На высоте ... м она становится насыщенной. Поднятие воздуха прекращается на высоте ... м. Чему равна температура воздуха на этой высоте? 7. По синоптической карте определите величину горизонтального барического градиента, скорость и силу ветра. 8. Выполнить чтение метеокода для указанного пункта. 9. Определить тип климата по климате-диаграмме. 10. Определите семейство и род облаков, дать им характеристику. 11. На синоптической карте выделите основные барические системы; определите, на какой стадии эволюции они находятся. 12. Если бы угол наклона земной оси к плоскости орбиты составлял на каких широтах наблюдались бы полярный день и полярная ночь, какие параллели стали бы выполнять роль северного и южного тропиков? 16 7.3.3. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций): Процесс освоения дисциплины направлен на формирование компетенции: - знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК-5) 7.3.4. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания: Коды компете нции Таблица 10. Карта критериев оценивания компетенций Виды заняти й Оценочн ые средства Лекции, семина рские занятия закономерности , развития самосто атмосферных ятельна процессов и явлений я работа :виды воздействия студент атмосферных ов. Доклады, рефераты, презентац ии, тесты, контрольн ые вопросы, вопросы к зачёту. Результаты обучения по уровням освоения материала ПК-5 обладать базовыми знаниями основ учения о атмосфере для выполнения профессиональных задач. обладать базовыми знаниями основ учения о атмосфере, основные основные закономерности развития атмосферных процессов и явлений при выполнении профессиональных задач. обладать базовыми знаниями основ учения о атмосфере, основные основные процессов на формирование и развитие ландшафтов;основы климатологии и метеорологии при выполнении профессиональных задач. уметь: уметь: уметь: использовать методы учения о атмосфере и подходы при решении задач в основной области профессиональной деятельности использовать методы учения о атмосфере и подходы при решении задач в основной области профессиональной деятельности, использовать метеоприборы использовать методы учения о атмосфере и подходы при решении задач в основной области профессиональной деятельности, применения полученных знаний на практике. 17 Владеть: основами климатологии и метеорологии основами климатологии и метеорологии для объяснения природных явлений основами климатологии и метеорологии для объяснения природных явлений и практической деятельности 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература: 1. Ваганов М.Г. Практические задания по изучению атмосферы и гидросферы с методическими указаниями к их выполнению: учебное пособие для студ. бакалавриата "Экология и природопользование" / М. Г. Ваганов, С. В. Сосненко. - Тобольск : ТГСПА, 2013. - 195 с. 2. Другов, Ю. С. Мониторинг органических загрязнений природной среды. 500 методик: практическое руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. - 2-е изд., доп. и перераб. Москва: БИНОМ. Лаборат. Знаний, 2011. - 893 с. 8 б) дополнительная литература: 1. Географический энциклопедический словарь. Понятия и термины / Гл.ред. А.Ф.Трешников.– М.: Сов.энциклопедия, 1988. 2. Соловьев А.И., Карпов Г.В. Словарь-справочник по физической геогарфии.– М.: Просвещение, 1983. 3. Техника и технология защиты воздушной среды : учеб. пособие для вузов / В. В. Юшин, В. М. Попов, П. П. Кукин и др. - Москва : Высшая школа, 2005. - 391 с. 4. Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии (геология на пороге ХХ века).– М., 1995. 5. Хромов Х.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь.– Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 6. Щукин И.С. Четырехязычный энциклопедический словарь терминов по физической географии.– М., 1980. 7. Экология. Природа - Человек - Техника : учеб. для студ. вузов / Т. А. Акимова, А. П. Кузьмин, В. В. Хаскин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Экономика, 2007. - 510 с. (Высшее образование). - ISBN 978-5-282-02674-0 : 8. Экология: Транспортное сооружение и окружающая среда : учеб. пособие для студ. вузов / Ю. В. Трофименко, Г. И. Евгеньев ; ред - 2-е изд. - Москва : Академия, 2008. - 400 с. ; УМО. - (Высшее профессиональное образование). в) периодические издания: Журналы: Geografia.ru: Страноведческая журналистика. Журнал Вокруг света. Россия. Журнал Вокруг света - виртуальные путешествия. Официальный сайт. Украинская редакция. Журнал "Экспедиция" - Magazine "Expedition". National Geographic Russia. National Geographic Online (maps, photography, travel, more) Журнал "География" 18 г) Интернет-ресурсы: http://www.edu.ru/modules.php?page_id=6&name=Web_Links&l_op=viewlinkinfo&li d=6213 http://www.abratsev.narod.ru/atmosphere/atmosphere.html http://abc.vvsu.ru/Books/uchenie_o_atmosfere/ http://window.edu.ru/window/library?p_rid=39873 http://www.vgipu.ru/41.html http://www.2.uniyar.ac.ru/projects/bio/SUBJECTS/atmosphere.htm http://extusur.net/answer/Atmosfer.RTM.html http://edc.tversu.ru/ext/plan_11/022000_62_01/b3b31.pdf http://portal.tpu.ru/SHARED/n/NSOBOLEVA/Uchebnaya_rabota/Geografya/Tab/geografiya1.pdf http://dbs.sfedu.ru/www/rsu$persons$.show_umr?p_per_id=2385&p_prm_id=5285 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для освоения курса «Учение об атмосфере», необходимо иметь в наличии следующее материально-техническое обеспечение: Географический атлас для учителей средней школы.– М.,1985. Физико-географический атлас мира.– М.: ГУГК, 1980. Атлас СССР.– М.: ГУГК, 1980. Психрометрические таблицы/ Под ред. Д.П. Беспалова и Л.Т. Матвеева.– Л.: Гидрометеоиздат, 1981. Контурные карты мира Синоптические карты Таблицы метеокода Космические метеоснимки Климатодиаграммы пунктов различных климатических областей Фотографии различных родов облаков Миллиметровая бумага Калька Линейки Курвиметры Палетки Циркули–измерители Калькуляторы Психрометры Барометры–анероиды Анемометры 10. Паспорт рабочей программы дисциплины Разработчик(и) : Хитрых Людмила васильевна, старший преподаватель кафедры биологии, экологии и МПЕ Программа одобрена на заседании кафедры __________________________________________ от «___»_______________г., протокол №________ Согласовано: 19 Зав. кафедрой ______________________ Садыкова Э.Ф. «___» ________________г. Согласовано: Специалист по УМР _________________ «___» ________________г. Приложение 1 Лекционный курс по дисциплине "Учение об атмосфере" Раздел 1. Земля как планета Тема: Земля во Вселенной Краткое содержание: Космические тела во Вселенной и их взаимодействие. Объекты Вселенной. Солнечная система. Образование Солнечной системы. Законы движения планет. Космическое воздействие на Землю. Вселенная. Понятие «Вселенная». Её структура. Галактика: строение, форма и движения. Млечный путь. Современные представления о происхождении и возрасте Вселенной, методы её изучения. Солнечная система. Её строение, размеры, положение в Галактике. Солнце и его излучение. Солнечно-земные связи. Работы А.Л. Чижевского и других исследователей о космическом воздействии на географическую оболочку. Планеты. Законы их движения. Сравнительная характеристика планет земной группы и планет-гигантов. Система Земля — Луна. Луна, её параметры. Фазы Луны. Лунные и солнечные затмения. Гравитационное воздействие Луны и Солнца на Землю. Приливы и отливы, их значение. Физическая природа Луны. Астероиды. Кометы, болиды, метеоры и метеориты. Значение их изучения. Условия возникновения жизни в Солнечной системе. Происхождение и эволюция Солнечной системы. Раздел 1. Земля как планета Тема: Форма и размеры Земли Краткое содержание: Изменение представлений о фигуре Земли. Географические следствия формы и размера Земли. Фигура и размеры Земли. Развитие представлений о фигуре Земли: шар, эллипсоид вращения (трехосный), геоид. Географическое значение фигуры и размеров Земли. Раздел 1. Земля как планета Тема: движение Земли Краткое содержание: Осевое вращение Земли и его географические следствия. Вращение Земли вокруг Солнца и его географические следствия. Осевое вращение Земли и его следствия. Доказательства осевого вращения Земли. Географические полюсы. Географическая сеть: экватор, параллели, меридианы. Роль осевого вращения в формировании фигуры Земли. Отклоняющая сила вращения Земли (Кориолисово ускорение) и её проявление в географической оболочке. Смена дня и ночи. Сутки звездные и солнечные. Время солнечное, местное, поясное, летнее, всемирное. Сумерки: гражданские, навигационные, астрономические. Линия перемены дат. Суточная ритмика природы. Тормозящее действие приливов на скорость вращения Земли. Движение Земли вокруг Солнца и его следствия. Доказательства годового движения Земли. Особенности движения Земли по орбите: прямое направление движения, меняющаяся скорость, 20 почти неизменное положение оси вращения Земли в пространстве и её наклона к плоскости орбиты в течение года. Движение Солнца среди звезд по эклиптике как отражение годового движения Земли. Годы — звездный (сидерический) и тропический. Изменение наклона солнечных лучей на разных широтах в течение года. Равноденствия и солнцестояния. Тропики и полярные круги. Смена времен года. Годовая ритмика природы. Изменения продолжительности дня и ночи в течение года. Полярные дни и ночи. Пояса освещенности (астрономические тепловые пояса). Система летоисчисления. Календарь. Раздел 1. Земля как планета Тема: Магнитное поле Земли Краткое содержание: Элементы Земного магнетизма. Магнитные карты. Аномалии магнитного поля. Гипотезы происхождения магнитного поля. Гравитационное поле Земли. Сила тяжести и её составляющие: сила притяжения и центробежная сила. Измерения силы тяжести. Теоретическое (нормальное) и реальное гравитационные поля. Аномалии силы тяжести. Изостазия. Влияние силы тяжести на фигуру Земли. Значение гравитационной силы для процессов, протекающих в недрах Земли и в географической оболочке. Магнитное поле Земли. Земной магнетизм и его природа. Элементы земного магнетизма: магнитное склонение, магнитное наклонение, напряженность магнитного поля. Магнитные полюса, меридианы, экватор. Теоретическое (нормальное) и реальное магнитные поля. Магнитные аномалии. Понятие о палеомагнетизме. Вековые вариации магнитного поля Земли. Миграции магнитных полюсов. Инверсии магнитного поля. Магнитосфера — сфера взаимодействия магнитного поля Земли и солнечного ветра, её форма и размеры. Радиационные пояса. Ионосфера. Магнитные бури, полярные сияния. Магнитное поле и жизнь, магнитотропизм. Значение магнитного поля для географической оболочки. Раздел 2. Строение и состав атмосферы Тема: Атмосфера Земли Краткое содержание: Науки, изучающие атмосферу. Методы исследования атмосферы. Состав и строение атмосферы. Развёрнутый план: Атмосфера — газовая оболочка Земли. Границы атмосферы. Состав воздуха: основные газы и их значение; водяной пар, аэрозоли и их роль. Гомосфера и гетеросфера. Расслоение атмосферы по вертикали: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера и их характеристика. Нейтросфера и ионосфера и их характеристика. Происхождение атмосферы и её эволюция. Значение атмосферы. Взаимодействие её с другими земными оболочками. Охрана воздуха от загрязнения. Организация и методы исследования атмосферы. Тезисы: Атмосферное давление, плотность воздуха. Состав воздуха, его изменения с высотой. Примеси в воздухе. Озон, его слой. Водяной пар и влажность воздуха, зависимость от температуры. Воздух удерживается силой притяжения Земли. Плотность его уменьшается с высотой. На уровне моря она составляет около 1,175 кг/м3, т. е. примерно в 800 раз меньше плотности воды; на высоте 10 км плотность воздуха уже в 3 раза меньше, чем над уровнем моря, на верхней границе атмосферы приближается к средней плотности вещества в космосе. Уже на высоте 200300 км плотность воздуха настолько мала, что искусственные спутники Земли и космические корабли могут годами летать, не испытывая серьезных деформаций орбиты, вызванных сопротивлением атмосферы. Параметры, характеризующие атмосферу (температура, давление, химический состав и др.), изменяются прежде всего с высотой относительно уровня моря, а характеризующие нижние слои зависят и от географической широты. Вертикальная структура атмосферы приведена на рис.2. Давление Р, так же как и плотность газов атмосферы, связаны с изменением сил гравитации по мере удаления от поверхности планеты, а температура зависит от того, как взаимодействует излучение Солнца с разными газами в различных слоях атмосферы, а именно - как эти газы поглощают излучения разных длин волн. При этом все же большая часть излучения Солнца, имеющая длины волн вблизи максимума спектра, не поглощается атмосферой и доходит до поверхности Земли, согревая ее. Описанные тепловые процессы и график 21 изменения температуры Т газов по высоте Н относятся только к дневной, освещенной стороне Земли, а на ночной происходит охлаждение. Тем не менее слоистая структура атмосферы сохраняется и ночью, ибо полусуток недостаточно для размывания тропо-, страто-, мезо-, термои экзосферы. Только полярной ночью атмосфера сложена иначе. Высота слоя тропосферы изменяется от 7-10 км над полюсами до 16-18 км над экватором. Тропосфера содержит почти половину всего водяного пара атмосферы, при конденсации которого образуется облачность нижняя (до высоты 1-2 км), средняя (на высоте 2-4 км) и верхняя (6-10 км). Содержание водяных паров может колебаться от 0 по объему в сухом воздухе до почти 4% в максимально влажном. При нормальном состоянии тропосферы ей присуще снижение температуры воздуха с градиентом 6,5 °С на 1 км высоты, которое в значительной степени зависит от содержания паров воды и С02. Иногда (при температурной инверсии) на отдельных высотах температура либо перестает изменяться с высотой, либо увеличивается, что нарушает нормальную циркуляцию воздуха. Газовый состав. Первичный состав атмосферы Земли определили газообразные продукты химических реакций, происходивших в первичном веществе под действием высоких давлений и температур; при этом в земной атмосфере оказалось так много паров воды, что большая их часть сконденсировалась, образовав первичный океан. Эти процессы продолжаются на Земле и сейчас, хотя уже совсем не так интенсивно, как в начале эволюции. И ныне обновляется земная кора, а вулканы выбрасывают разнообразные газы, присутствие которых в современной атмосфере незаметно. Причина в том, что все газы находятся в динамическом равновесии друг с другом, с океаном и с веществами земных пород. Кислотные оксиды легко растворяются в воде, образуя кислоты. Взаимодействие кислот с основными оксидами земной коры дает соли, часть которых растворима и остается в океане, а другая нерастворимая часть образует Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Солнечная радиация. Краткое содержание: Солнечная радиация и её интенсивность. Солнечная постоянная. Прямая, рассеивающая и суммарная радиация. Отраженная радиация и альбедо. Земное излучение и эффективное излучение. Радиационный баланс Земной поверхности и атмосферы. Развёрнутый план: Солнечная радиация — основной источник энергии в географической оболочке. Спектральный состав солнечной радиации. Солнечная радиация на верхней границе атмосферы. Солнечная постоянная. Изменение солнечной радиации по широтам в зависимости от угла падения солнечных лучей и продолжительности дня. Ослабление солнечной радиации в атмосфере в результате отражения, поглощения и рассеяния. Прямая и рассеянная радиация на земной поверхности. Зависимость интенсивности (напряжения) прямой солнечной радиации от изменения длины пути луча в атмосфере и её прозрачности. Солнечная инсоляция. Суточный и годовой ход прямой и рассеянной радиации. Суммарная радиация. Географической распределение годовой величины суммарной солнечной радиации на поверхности Земли. Радиация, отраженная от земной поверхности. Альбедо. Поглощенная радиация. Длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы. Встречное излучение. Эффективное излучение, факторы его определяющие, изменение годовой величины по сезонам. Тепличный (оранжерейный) эффект атмосферы. Роль в нем водяного пара и диоксида углерода. Прогноз антропогенного потепления климата Земли. Радиационный баланс (остаточная радиация) и его составляющие. Схема радиационного баланса. Радиационный баланс подстилающей поверхности, атмосферы и системы «Земля—атмосфера». Географическое распределение радиационного баланса земной поверхности. Тезисы: Радиация в атмосфере: электромагнитная, корпускулярная. Зависимость от температуры. Коротковолновая и длинноволновая радиация. Тепловое и лучистое равновесие. Солнечная постоянная. Спектральный состав радиации, её поглощение и рассеивание. Радиационный баланс и парниковый эффект. Альбедо. География радиационного баланса Земли. 22 Ионизирующие излучения. Экологически значимая характеристика атмосферы -присутствие в ней ионизирующих излучений, мощность которых меняется в зависимости от географического положения и высоты над уровнем моря .Естественными источниками ионизирующих излучений являются космическое пространство, а также сосредоточенные в земной коре радиоактивные нуклиды урана, тория и актиния, выделяющие в процессе распада в атмосферу изотопы радона. Половину годовой индивидуальной эффективной дозы1 облучения от земных источников радиации человек получает от невидимого, не имеющего вкуса и запаха тяжелого газа радона. В природе радон встречается в двух основных изотопах: радон-222, член радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238, и радон-220, член радиоактивного ряда тория-232. Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха и является альфа-радиоактивным. Период полураспада радона222 равен 3,8 сут. После α-распада ядро радона превращается в ядро полония. Заканчивается ряд стабильным изотопом свинца. Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытых, непроветриваемых помещениях. Родон может проникать сквозь трещины в фундаменте, через пол из земли и накапливаться в основном в нижних этажах жилых зданий. Одним из источников радона могут быть конструкционные материалы, используемые в строительстве. К ним в первую очередь относятся такие материалы, как гранит, пемза, глинозем. По мере подъема над поверхностью Земли (с удалением от источника) интенсивность облучения ионизирующими излучениями от земных источников постепенно уменьшается. Другой естественный источник ионизирующего излучения - космос. Из него на Землю поступают космические лучи, представленные потоками высокоэнергетических протонов (примерно 90%), ядер атомов гелия (около 9%), нейтронов, электронов и ядер легких элементов (1%). Однако Земля имеет защиту от радиационного воздействия, иначе жизнь на ней была бы невозможна. Мощную защиту человека и всей биосферы от космических заряженных частиц радиации создает магнитное ноле Земли. Тем не менее часть частиц с высокой энергией преодолевает магнитосферу и достигает верхних слоев атмосферы. Большинство оставшихся частиц космического излучения сталкивается с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействует с их ядрами и рождает вторичное космическое излучение из протонов, πмезонов, μ -мезонов и нейтронов. В результате образуются радиоактивные изотопы ряда легких элементов - бериллия-7, углерода-14, трития (водорода-3) и др., а при взаимодействии космических лучей с аргоном - кремния-32, серы-35 и других радиоактивных элементов. Поглощенная доза ионизирующего излучения - это отношение средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к массе этого вещества. В системе СИ единица измерения - грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, составляет половину всего облучения, получаемого человеком от естественных источников радиации. Защититься от такого невидимого «космического душа» невозможно, причем различные участки поверхности планеты подвергаются его воздействию по-разному. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области (так как защитное влияние магнитного поля здесь ослаблено). По мере подъема интенсивность облучения вследствие воздействия космического излучения усиливается (рис. 7.8). Антропогенными источниками ионизирующих излучений и ряда долго- и короткоживущих изотопов являются ядерные взрывы, атомная энергетика, включая объекты по переработке и захоронению ее отходов, установки рентгеноскопии в промышленности и медицине, теплоэнергетические устройства, работающие на угле, и др. Литература: Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы. Краткое содержание: Тепловой баланс. Нагревание и охлаждение суши и моря. Распределение тепла в глубь почвы. Адиабатическое изменение температуры. Тепловые инверсии. Распределение температуры воздуха у Земной поверхности. Развёрнутый план: Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы. Тепловой баланс и его составляющие. Уравнение теплового баланса земной поверхности, атмосферы и системы «Земля—атмосфера». Схема теплового баланса земной поверхности. 23 Особенности нагревания почвогрунтов и водной поверхности. Различия теплового режима суши и водоемов. Зонально-региональное распределение температуры подстилающей поверхности. Процесс нагревания и охлаждения нижних слоев тропосферы. Турбулентный теплообмен, конвекция, адвекция, теплообмен при фазовых переходах воды (испарении, конденсации, сублимации). Изменение температуры воздуха с высотой. Вертикальный температурный градиент. Адиабатические процессы. Сухо- и влажноадиабатические градиенты. Инверсия температуры и её типы. Суточный ход температуры воздуха и суточная амплитуда температуры. Заморозки, их типы. Годовой ход температуры воздуха и годовая амплитуда температуры. Основные типы годового хода температур: экваториальный, тропический, тип умеренных широт, полярный. Морской и континентальный ход температур. Приведение температуры к уровню моря. Карты изотерм и изаномал. Зонально-региональные особенности распределения температуры воздуха. Термический экватор. Абсолютный максимум и минимум температуры воздуха на Земле. Тепловые пояса Земли. Суточный и годовой ход температур поверхности земли и водоёмов. Годовая амплитуда температур и континентальность климата. Карты изотерм. Влияние суши, моря, течений, орографии, широтности. Аномалии. Стратификация атмосферы. Конвекция и инверсия температур. Тепловой баланс в системе атмосфера - Земля. Тезисы: Роль атмосферы в удержании теплоты. В связи с наклоном оси вращения Земли на 66,5° к плоскости эклиптики количество солнечной радиации, приходящей на верхнюю границу атмосферы, является функцией географической широты местности и времени года (рис.). При прохождении через земную атмосферу интенсивность солнечного излучения заметно уменьшается. Ослабление зависит от свойств облачного покрова, содержания пыли в атмосфере, а также от суточных и сезонных изменений различных физических величин. В среднем за год 25—30% приходящего солнечного излучения отражается облаками обратно в космическое пространство. Еще 25% излучения поглощается, а затем переизлучается облаками, пылью, газами, т. е. в виде нисходящей, диффузно рассеянной радиации. Примерно столько же поступает на поверхность Земли в виде прямой солнечной радиации. Соотношение между прямым и рассеянным светом закономерно меняется в зависимости от географической широты. В полярных районах преобладает рассеянная радиация, составляющая до 70% суммарного лучистого потока, а в экваториальных областях она не превышает 30% . Это связано с лучшим прохождением лучей прямой радиации через атмосферу вертикально вниз, а не под малым углом к горизонту. Часть излучения, достигающего поверхности, возвращается в атмосферу. Ее количество зависит от альбедо (отражающей способности) поверхности: снег отражает около 8095%, травянистая поверхность - 20%, а темные почвы - только 8-10% потока приходящего излучения. Среднее альбедо Земли - 35-45%.Большая часть поглощаемой водоемами и почвой солнечной энергии затрачивается на испарение воды. При конденсации паров выделяющаяся теплота идет на дополнительный нагрев атмосферы, основной нагрев которой происходит непосредственно при поглощении 20-25% излучения, поступающего от Солнца. Атмосфера достаточно прозрачна для коротковолнового излучения Солнца и плохо пропускает длинноволновое (инфракрасное) излучение, переизлученное (не путать с отраженным!) нагретой земной поверхностью, что вызывает относительно усиленный нагрев приземных слоев воздуха, называемый парниковым эффектом. Атмосфера играет роль своеобразного «одеяла», удерживающего тепло аналогично стеклянной крыше парника. Пропускание атмосферой инфракрасного излучения зависит от содержания в ней «парниковых газов, к которым относятся пары воды, двуокись углерода, хлорфторуглероды, гемиоксид азота, тропосферный озон. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Вода в атмосфере. Краткое содержание: Влагооборот и его составляющие. Испарение и испаряемость. Влажность воздуха. Суточный и годовой ход абсолютной влажности. Суточный и годовой ход относительной влажности. Конденсация и сублимация. Облачность и её характеристики. Атмосферные осадки. 24 Развёрнутый план: Вода в атмосфере. Формы воды в атмосфере. Влагооборот. Испарение и испаряемость. Факторы, определяющие величину и скорость испарения. Суточный и годовой ход испарения. Географическое распределение испарения на земной поверхности. Характеристики влажности воздуха: абсолютная влажность, фактическая упругость водяного пара, упругость насыщения, относительная влажность, дефицит влажности, связь между ними и температурой воздуха. Температура точки росы. Суточный и годовой ход влажности воздуха. Изменение характеристик влажности воздуха с высотой. Географическое распределение абсолютной и относительной влажности воздуха. Конденсация и сублимация водяного пара на поверхности. Гидрометеоры: роса, иней, изморось, жидкий и твердый налет, гололед. Обледенение самолетов. Конденсация и сублимация водяного пара в атмосфере. Ядра конденсации. Туманы, их типы и распространение. Смог. Облака, условия их образования. Международная классификация облаков. Генетические типы облаков: восходящего скольжения, конвективные, волнистые, турбулентного перемешивания. Водность облаков. Облачность, её суточный и годовой ход на различных широтах и географическое распространение. Электрические, звуковые и световые (оптические) явления, связанные с облаками. Огни св. Эльма. Атмосферные осадки. Их виды: жидкие — дождь, морось; твердые — снег, крупа, град; смешанные и условия их формирования. Типы осадков по условиям образования: фронтальные и внутримассовые (конвективные и орографические). Типы осадков по продолжительности и характеру выпадения: ливневые, обложные, моросящие. Интенсивность осадков. Суточный ход осадков на разных широтах. Основные типы годового режима осадков: экваториальный, муссонный, средиземноморский, умеренный морской и континетальный. Снежный покров. Условия его образования. Характеристика снежного покрова: мощность, плотность, запасы воды, длительность залегания. Распространение снежного покрова на земле. Роль снега в физико-географических процессах и в хозяйственной деятельности людей. Изогиеты. Географическое распределение осадков. Самые влажные и самые сухие места на Земле. Атмосферное увлажнение. Коэффициент увлажнения и радиационный индекс сухости — показатели соотношения тепла и влаги. Увлажнение достаточное, избыточное, недостаточное. Гумидные и аридные территории. Засуха. Закономерности атмосферного увлажнения и его влияние на зонально-региональную дифференциацию географической оболочки. Влияние человека на увлажнение территории через осушительные и оросительные мелиорации. Тезисы: Облака - классификация, типы. Облачность, дымка, туман, мгла, смог. Продолжительность солнечного сияния. Электричество в облаках. Наземные гидрометеоры, обледенения. Снежный покров. Облака. Воздействие облачности на биосферу многообразно. Она влияет на альбедо Земли, переносит воду с поверхности морей и океанов на сушу в виде дождя, снега, града, а также ночью закрывает Землю, как одеялом, уменьшая ее радиационное охлаждение. Облако, по выражению В. Даля-это «туман на высоте». Туман является разновидностью аэрозоля - дисперсной системы, состоящей из капель жидкости или твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде (обычно в воздухе). К аэрозолям относятся также дым, пыль. В атмосфере туман представляет собой скопление свободно витающих в воздухе водяных капель или ледяных кристаллов, резко снижающих прозрачность среды. Облака бывают трех основных видов: слоистые, кучевые, перистые. Слоистые облака (от лат. stratus - настил, слой). Они образуются при охлаждении малоподвижных воздушных масс, что происходит либо ночью, когда с верхней границы облака тепловое излучение уходит в космос, либо при движении ураганных западных ветров у поверхности океана в Южном полушарии, известных как «ревущие сороковые». лой влажной массы воздуха над холодной поверхностью Земли или холодной воздушной массой. Кучевые облака (от лат. kumulus - груда, скопление). Они являются результатом конвекции (подъема) богатого влагой воздуха. Адиабатическое охлаждение приводит к тому, что на определенной высоте влажность воздуха достигает насыщенного состояния и начинается конденсация влаги. Это и есть нижняя граница кучевого облака, которая остается практически неподвижной, хотя воздух постоянно проходит через нее. Над верхней границей облака 25 (состоящей обычно не из капель, а из кристалликов льда) воздух, охлажденный и лишившийся влаги, растекается в стороны и опускается вниз вокруг кучевого облака. С самолета можно видеть, что большое кучевое облако имеет правильно расположенные конвекционные ячейки, ровными рядами или отдельными холмами возвышающимися в шахматном порядке. При мощной конвекции рождается туча - грозовое кучевое облако. Его обычная высота 7-10, а у экватора 12-15 км. В туче существуют восходящие и нисходящие потоки воздуха. Вниз он увлекается падающими каплями дождя или льдинками. Перистые облака (от лат. kurros - локон, завиток). Они состоят из мелких кристаллов льда и образуются на больших высотах в быстрых турбулентных струях ветра. Слоистые и кучевые облака вместе составляют гамму смешанных видов облаков. Облака присущи и другим планетам с мощными атмосферами. Ими полностью скрыты поверхности Венеры и Титана, а поверхностью Юпитера и Сатурна считают верхние края облаков, ибо другой поверхности (ни жидкой, ни твердой) там нет. Химический состав облаков соответствует химическому составу атмосфер других планет: так, считают, что некоторые облака Венеры -это капельки кислоты. Дождь - это жидкие осадки, выпадающие из облаков в виде капель размера от 0,5 мм и более. Различают ливневые и обложные дожди. Ливневые осадки обычно кратковременные, с резкими колебаниями интенсивности, часто сильные; выпадают из кучево-дождевых облаков. Обложные осадки выпадают из слоистодождевых (или слоистых облаков, они более равномерные, более длительные, обычно менсивные, чем ливневые. Одними из самых «мокрых» мест на земном шаре метеорологи считают гору Вайамам на Гавайских островах, где осадки составлют в среднем 12,5 м в год и город Черапенджи в Индии. На Земле есть такие места, где человек под дождем остается совершенно сухим, потому что и сам дождь ... сухой. Чаще всего явление наблюдается во многих пустынных областях земного шра. Облака здесь - редкое явление, и еще реже выпадает дождь. Дождевые капли часто испаряются в воздухе, не достигнув земли. В таких случаях вы видите, как идет дождь, стоите под ним, но не чувствует его. Морось, жидкие осадки, выпадающие бычно из слоистых облаков; состоят из очень мелких капель, которые не дают кругов на воде и неощутимы на лице как отдельные капли. Капли падают с такой малой скоростью, что кажутся висящими в воздухе. Снег, твердые осадки, выпадающие в холодное время года из многих видов облаков, в особенности из слоисто-дождевых, высокослоистых, в виде ледяных кристаллов, обычно имеющих форму 6-лучевых звездочек; встречаются также игольчатые кристаллы, иногда 3-х или 12-лучевые звездочки. Диаметр снежных хлопьев равен примерно сантиметру. В отдельных случаях они бывают и более крупными. Так, 4 декабря 1892 г. в Саксонии падали хлопья снега, достигавшие 12 см в поперечнике. Сколько может выпасть снега. На перевале Томсона, на участке автомобильной дороги Ричардсона, в 42 км от порта Вальдес на Аляске в среднем в год выпадало 15 м снега. Зимой 1952/53 гг. на перевале выпало рекордное количество снега 24,8 м! В национальном парке ПарадайсВаллей (Райская долина), на в соте 1,6 км над уровнем моря в среднем выпадает около 15 м снега год. Зимой 1955/56 гг. в этом парке выпало максимальное количество снега - 25,4 м. В помещения, где живут служащие парка, и в другие постройки в течение большей части зимы и весны можно пройти только тоннели, проложенные в снегу. Случается, что до 1 июля эти тоннели остаются единственным путем к домикам для туристов и к другим большим строениям. Град, осадки в виде твердых ледяных частичек, чаще к иногда неправильной формы, размеры, которых иногда с горошину или мельче, иногда до 15-20 см в диаметре. Град выпадает время года из кучево-дождевых облаков, сильно развитых обычно при градах и ливнях. Интересные факты. 11 мая 1929 г. в Индии выпал необычайно крупный град. Отдельные куски льда достигали 13 см в диаметре и весили 1 кг, но это вероятно не рекорд. Крупа, твердые осадки в виде частичек неправильной (в отличие от снежинок) формы, снегоподобных или ледяных (снежная и ледяная крупа). Обычно в переходные сезоны года (весна, осень), бывает зимой. Характер выпадения ливневый, как правило, короткими зарядами. 26 Роса, капли воды, оседающие на поверхность земли, растения, предметы при конденсации водяного пара в воздухе в результате понижения температуры с наступлением ночи. Иней, тонкий слой ледяных кристаллов, осаждающийся из водяного пара атмосферы на охлажденной поверхности почвы, травы, предметов. Обычно образуется в ясные тихие ночи осенью или весной. Изморозь, термин, объединяющий два разных понятия. 1) Кристаллическая изморозь, отложения льда в.виде кристалликов на ветвях деревьев, проводах, возникающие при тумане, обычно в тихую морозную погоду; 2) Зернистая и плотная снегообразная масса, охлаждающаяся при тумане и ветре обычно на вертикальных или наклонных поверхностях с наветренной стороны; на столбах, опорах линий электропередач. Зернистая изморозь может образовывать гребни с зубцами, направленными против ветра, длиной до 1-1,5 м и часто создает нагрузки, из-за которых сооружения рушатся. Это явление широко распространено на Кольском полуострове. Гололед, отложение плотного слоя льда на ветвях, проводах, столбах при намерзании переохлажденных капель дождя или тумана. Образуется при температуре воздуха вблизи земной поверхности от 0 до -3°С, иногда более низких. Гололед не следует путать с гололедицей - Скользкой дорогой, затрудняющей движение; гололедица обычно бывает при замерзании снега, подтаявшего во время оттепели. О граде и ливнях написано немало исследований. Известно, в какие месяцы и даже в какое время суток чаще всего они обрушиваются. Изучены маршруты градобойных туч, выяснены многие условия, способствующие их возникновению. В нашей стране впервые в мире были созданы научные учреждения, занимающиеся проблемами искусственного воздействия на облака. Десятки крупнокалиберных зенитных пушек специальными снарядами обстреливают градовые тучи. Градины после обстрела становятся мелкими, немощными. Падая, они либо тают в теплых слоях воздуха, превращаясь в дождевые капли, либо оседают на земли безобидной и безопасной крупой. Понадобились годы упорного труда, настойчивого поиска химиков, физиков, метеорологов, математиков, артиллеристов. Надо было составить представление о механизме образования града, разработать метод обнаружения градовых очагов облаке, подобрать реагенты, найти способы их быстрого внедри Сейчас радиолокатор, находит цель - зону роста града. Пушка посылает снаряды. Операция проходит очень быстро. Взята под охрану основная площадь, подверженная градобитиям. России метеорологи научились не только рассеивать туманы, предотвращать град, но и разгонять облака. Для того чтобы предотвратить выпадение осадков над определенной территорией, в облаке распыляют углекислоту или йодистое серебро. Этот процесс называют засев облаков. Под действием этих веществ температура воздуха понижается, в облаке образуются ледяные кристаллы, и дождь не выпадает. Так, благодаря действиям меорологов в День Победы 9 мая в городе Москва весь день городе было ясно и солнечно, и лишь вечером пошел сильный дождь. Делали погоду» и в день торжественного открытия Всемирных юношеских игр в июле 1998 г. Иногда, наоборот, возникает необходимость искусственного дождя, например, при сильных засухах и сильных лесных пожарах. Тогда облака заселяют другими реагентами. Конечно, вызывание осадков в одном месте непременно ведет к засухе в другом месте. Человеческое вмешательство в процессы природы крайне нежелательны и могут производиться в крайних случаях. Что такое гроза? Где расположен «полюс» гроз? (Гроза - это комплексное атмосферное явление, необходимой частью которого являются многократные электрические разряды, которые сопровождаются звуковым явлением - громом, а также сильным шквалистым ветром, ливневыми осадками, нередко с градом. На земном шаре ежегодно происходит до 1800 гроз. У гроз есть свой «полюс» - район Бютензорга на о. Ява, где наблюдается до 322 дней в году с грозами. К северу и югу от пояса вечных гроз число дней с грозами уменьшается. А это вообще выглядит неправдоподобно: вместе с дождем на землю начинают падать лягушки, рыбы, головастики и другие обитатели водоемов. Так, в 1806 г. в Дании в течение получаса с неба сыпались морские раки. Иногда с неба падают другие предметы, ничего не имеющие общего с осадками, это: зерно, монеты и т. д. Что это за удивительные дожди? Это смерч пониженное давление в центре смерча 27 засасывает воду с её обитателями, а может засосать клад, зерно и т. д. А затем когда смерч начинает ослабевать, может обрушиться такой необычный дождь. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. Краткое содержание: Атмосферное давление. Ветер. Воздушные массы и атмосферные фронты. Холодный фронт. Тёплый фронт. Фронт окклюзии. Арктический, полярный, пассатный и тропический фронты. Общая циркуляция атмосферы. Образование, развитие и особенности циклонов и антициклонов. Внетропические и тропические циклоны. Господствующие и местные ветра. Атмосферное давление и ветер. Единицы измерения давления. Нормальное атмосферное давление. Изменение давления с высотой. Барическая ступень. Вертикальный барический градиент. Причины изменения давления. Изобарические поверхности. Изобары. Системы изобар: замкнутые — минимумы и максимумы, и незамкнутые — ложбина, гребень, седловина. Горизонтальный барический градиент. Распределение давления в верхней тропосфере. Карты абсолютной и относительной барической топографии (АТ и ОТ). Распределение давления в среднем на уровне моря в июле и январе. Центры действия атмосферы (максимумы и минимумы): постоянные и сезонные (обратимые). Ветер и его характеристики: направление, скорость, сила. Роза ветров. Факторы, определяющие характеристики ветра: горизонтальный барический градиент, отклоняющая сила вращения Земли, трение. Барический закон ветра. Ветер в свободной атмосфере (вне слоя трения) и у земной поверхности в различных системах изобар (ветры циклонов и антициклонов). Местные ветры: бризы, горно-долинные, ветры склонов, фен, бора, ледниковые и стоковые ветры. Суховеи. Использование энергии ветра. Воздушные массы и атмосферные фронты. Понятие о воздушной массе. Условия формирования воздушных масс. Теплые и холодные воздушные массы, их физические свойства и трансформация, зональные («географические») типы воздушных масс, воздух морской и континентальный. Понятия «атмосферный фронт», «фронтальная поверхность», «линия фронта», «климатологический фронт». Условия возникновения фронтов. Их типы: теплый, холодный (первого и второго рода), окклюзии. Главные климатологические фронты: арктический (антарктический), полярные, тропический и их миграция по сезонам. Струйные течения. Циклоны и антициклоны. Понятие «циклон» и «антициклон». Классификация циклонов и антициклонов: термические циклоны и антициклоны, циклоны и антициклоны во фронтальных зонах. Фронтальные циклоны внетропических широт, стадии их развития, характеристика метеовеличин на разных стадиях. Серии циклонов и пути их движения. Центральные циклоны (минимумы). Тропические циклоны, их особенности, районы возникновения и пути движения. Антициклоны, стадии их развития и пути перемещения. Субтропические антициклоны (максимумы). Малые атмосферные вихри: тромбы, смерчи. Общая циркуляция атмосферы. Определение понятия. Факторы, определяющие общую циркуляцию в тропосфере — нижней стратосфере. Господствующий западный перенос в верхних слоях атмосферы. Зональность общей циркуляции в нижних слоях атмосферы в связи с зональным распределением давления: восточные ветры экваториально-тропических широт (пассаты), западные ветры умеренных широт, северо-восточные ветры арктических и юговосточные ветры антарктических, муссонная циркуляция и её особенности в экваториальнотропических и внетропических широтах. Меридиональные составляющие общей циркуляции атмосферы и междуширотный обмен воздуха. Тезисы: Силы, действующие в атмосфере (тяжесть, градиент давления, отклоняющая сила вращения Земли). Циркуляция атмосферы, барическое поле, ветра и воздушные потоки. Роза ветров, карта ветров, препятствия. Силы, действующие в атмосфере. Воздушные фронты. Циклоны, антициклоны, муссоны и пассаты. Конвективный подъем масс воздуха приводит к их попаданию в верхние разреженные слои атмосферы, а расширение сопровождается охлаждением. При температурах ниже точки росы 28 происходит конденсация паров воды, образуются облака. Над тропиками на высоте 17 км воздух охлаждается до -75 °С (самое холодное место тропосферы) и становится очень сухим, так как почти вся его влага остается в облаках на высотах 1-5 км. Путь от экватора до средних широт, где воздух опускается к поверхности Земли, преодолевается очень быстро - приблизительно за сутки, поэтому поток теряет мало энергии. В результате опустившийся воздух увеличивает свою плотность, нагревается за счет этого и снова имеет температуру около +30 °С, почти такую же, как была у экватора, но при меньшей внутренней энергии из-за значительно меньшей влажности. Опускание очень сухого и теплого воздуха происходит на широтах 25-30° в обоих полушариях. Именно там находятся крупнейшие пустыни Земли: Сахара в Африке, Аравийская и Тар в Азии, а также южные пустыни Калахари в Африке и несколько пустынь в Австралии. На Американском континенте пустынь меньше (из-за горной цепи Анды-Кордильеры), но расположены они на тех же широтах. Воздух опускается сверху и растекается по поверхности с малой скоростью. Соответствующие широты - это область штилей. Они были названы моряками «конскими широтами», ибо во времена парусного флота суда, случалось, месяцами не могли выбраться из них. Жара и жажда были причиной гибели прежде всего перевозимых морем лошадей. Почти такое же объяснение пассатов было дано в 1735 г. английским ученым Дж. Хэдли с той лишь разницей, что он рассматривал атмосферную циркуляцию от экватора до полюсов. В честь него тропический круговорот воздуха называют ячейкой Хедли. Позже, в 1856 г. У. Феррел модифицировал схему Дж. Хэдли, дав объяснение средним направлениям потоков воздуха в полосе широт от 30-40 до 60-70°. Рассмотренная схема описывает только очень усредненную картину земных ветров. Фактическая картина сильно отличается от нее. Одни отклонения связаны с рельефом суши и разным альбедо1 суши, моря и их отдельных участков, другие - с погодой. Кроме того, пока невозможно отделить явления климата от погодных явлений. Переменчивость и не спокойствие - неотъемлемое свойство земной атмосферы. Несмотря на многие исследования, выполненные после Дж. Хэдли, исчерпывающего объяснения общей циркуляции атмосферы не найдено до сих пор. В честь У. Феррела названа ячейка атмосферной циркуляции в средних широтах с обратным направлением потоков. Наконец, ближе к полюсам циркуляция воздуха происходит снова в прямом направлении. Подробнее объяснение причин возникновения указанных ячеек и общей схемы циркуляции воздуха в атмосфере приведено в специальной литературе. Барический закон ветра. Термический ветер. Изменение ветра с высотой. Карты изобар и барическая топография. Барические системы и градиент. Циркуляция атмосферы, барическое поле, ветра и воздушные потоки. Некоторые закономерности движения ветра. Холодный воздух обычно опускается, вытесняя теплый. Это происходит по той причине, что холодный воздух тяжелее теплого. Опускание потоков холодного воздуха к земной поверхности приводит к возникновению ветра. Чем больше масса поднимающегося теплого воздуха, тем сильнее поток поступающего в эту область холодного воздуха. Ветер всегда дует из области повышенного давления воздуха в область пониженного давления. На направление ветра влияет суточное вращение Земли. В северном полушарии ветер отклоняется вправо, в южном полушарии - влево. На ветры влияет топография земной поверхности. Деревья, дома, складки рельефа увеличивают трение, оказывая сопротивление движению воздуха; на открытых местах, над равнинами, морем трение уменьшается. Там, где трение невелико, возникает циркуляция воздуха вокруг центра низкого давления; в холмистой, лесной местности ветер отклоняется к центру. Главная причина переноса воздушных масс - подъем теплого легкого воздуха (конвекция) и замещение его снизу холодным. Сильнее всего за день прогреваются тропические области, где солнечные лучи падают на Землю почти отвесно. Воздух вблизи экватора устремляется вверх, приподнимая верхнюю границу тропосферы в тропиках до высоты около 17 км, что вдвое выше, чем у полюсов. Далее на больших высотах воздух растекается от экватора на север и юг. Вертикальные конвекционные потоки переходят в горизонтальные. Теплый воздух в верхней части тропосферы частично охлаждается, отдавая теплоту в космическое пространство. В средних широтах он опускается, компенсируя убыль от конвекционного подъема, и устремляется обратно к экватору. Такова 29 схема работы «тепловой машины» Земли. Расчеты на основании приведенной схемы показывают, что время, за которое воздушная масса атмосферы перемещается на расстояние земного радиуса, составляет около недели. Неделя - характерное время изменения погоды. Она является границей между краткосрочной переменой погоды и долгосрочной, связанной с изменениями условий нагревания Земли. По тем же расчетам средняя скорость воздуха у поверхности Земли составляет около 10 м/с или 36 км/ч. На высотах около 10 км, где плотность воздуха в 10 раз меньше, чем у поверхности, ветры дуют со скоростью около 100 м/с или даже нескольких сотен километров в час (от экватора воздушные потоки оттекают со скоростью около 200 м/с). Однако направлены они не на север и не на юг от экватора. Из-за вращения Земли верхние ветры и в Северном, и в Южном полушариях отклоняются и становятся западными, а нижние ветры, направляющиеся к экватору, приобретают восточное направление. Такой восточный ветер, преобладающий на океанских просторах тропических широт, называют пассатом. Следовательно, схема на рис. 1 справедлива, но только как проекция направлений ветров на плоскость, проходящую через центр Земли и перпендикулярную плоскости экватора. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Погода. Краткое содержание: Мониторинг погоды. Основные приборы для мониторинга метеоявлений и процессов и принцип их работы. Прогноз погоды. Методы прогнозирования погоды. Погода. Определение понятия. Элементы погоды. Классификация погод: комплексная — безморозные, морозные и с переходом через 0°, генетическая — погоды внутримассовые и фронтальные. Прогноз краткосрочный и долгосрочный. Методы предсказания погоды. Применение наземных измерений и космических наблюдений. Синоптические карты и их анализ. Всемирная служба погоды. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Климат. Краткое содержание: Понятие о климате. Факторы формирования климата. Различные классификации климата. Классификация климата по Б. П. Алисову. Характеристики климатических поясов. Климат. Определение понятия. Факторы климатообразования: солнечная радиация, циркуляция атмосферы и подстилающая поверхность. Теплооборот и влагооборот — климатообразующие процессы, осуществляющиеся в ходе циркуляции атмосферы. Комплексная климатология. Графическое изображение климата в погодах. Генетическая (динамическая, синоптическая) классификация климатов Б.П. Алисова. Характеристика климатических поясов (зон) и областей по Алисову. Влияние климата на дифференциацию географической оболочки. Изменения и колебания климата в плейстоцене и в историческое время. Проблема прогноза климата будущего. Воздействие человека на климат. Микроклимат — климат приземного слоя атмосферы. Раздел 5. Изменение климата Земли. Тема: Изменение климата и микроклимата. Краткое содержание: Периодические процессы в атмосфере. Климат прошлого Земли. Колебания Солнечной активности. Понятие о микроклимате. Изменение микроклимата. Влияние человека на изменение климата и микроклимата. Значение метеорологии и климатологии для природопользования. Микроклимат – влияние рельефа, водоёмов, растительности, городской среды. Мезоклимат. Погода - состояние тропосферы в данный момент на определенной территории. Она зависит от воздушных масс и ее влияния солнечной радиации. Существуют 2 типа погоды, отличающиеся по сезонам года: холодного времени года и теплого. Существуют территории, где тип погоды один - на экваторе и полюсах. Зависимость климата от близости морей и океанов, океанских течений и направления господствующих ветров. Более 2/3 поверхности Земли покрыто океанами и морями. Вода по сравнению с воздухом и сушей нагревается медленнее, но зато дольше хранит 30 тепло, постепенно отдавая его атмосфере. Океан - аккумулятор тепла, и он же поставщик влаги, орошающей Землю. Тепло, влага. Несомненно, воздействие океана на берегах сильнее, а в центре материка ослабевает. В зависимости от степени влияния океана выделяется несколько типов климата: морской, умеренно-континентальный, континентальный, резко-континентальный, муссонный. Атмосферный воздух нашей планеты также содержит разнообразные загрязнения как естественные (природные), так и искусственные (антропогенные). К природным источникам относят вулканы, пыльные бури, космическую пыль. Атмосфера загрязняется продуктами выветривания горных пород, частицами почв, пеплом, солью (в результате разбрызгивания и испарения морской воды), микроорганизмами. Важный источник естественного загрязнения прижизненные выделения растений, животных и микроорганизмов. Естественное загрязнение атмосферы бывает чаще всего периодическим и обычно не токсично. Большое количество различных газов и паров поступает в атмосферу из действующих вулканов, гейзеров, геотермальных и других подземных источников. При извержении вулканов выделяются диоксид углерода, сероводород, сернистый газ, соединения фтора и хлора, а при спокойном состоянии сероводород, метан, диоксид углерода. Общее количество выбрасываемых геотермальными источниками оксидов углерода и серы приравнивается к выбросам тепловых электростанций. Источники антропогенного загрязнения атмосферы - различные предприятия промышленности, транспорта, энергетики, коммунального хозяйства и т. п. Загрязняющие атмосферу вещества попадают в воздух в результате сжигания топлива непосредственно из бензо- и газохранилищ, при авариях и т. д. Атмосферные загрязнители делят на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращений последних. Так, посту-1ающий в атмосферу оксид серы (IV) (S02) окисляется до оксида серы (VI) (S03), который активно взаимодействует с вощи, образуя капельки серной кислоты (H2S04). Аналогичным образом в результате химических, фотохимических и физико-химических реакций между первичными загрязнителями и компонентами атмосферы образуются вторичные загрязнители Приложение 2 Содержание практических (семинарских) занятий и методические указания для студентов Занятие 1. Влажность воздуха Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Вода в атмосфере. План: 1. Дать анализ карт годовых величин испаряемости и испарения (учебник «Общее землеведение» Неклюкова НП, ст. 114 и 116) 2. Дать описание и принцип работы приборов предназначенных для измерения испарения и влажности воздуха (психрометр, аспирационный гигрометр, гигрограф), необходимо сделать схематический чертёж строения приборов. 3. Построить кривую зависимости максимальной упругости паров Е, насыщающих пространство, от температуры воздуха по следующим данным: Температура воздуха, °С —40 —30 —20 —10 0 10 20 30 40 Максимальная упругость паров, гПа: -.0,1 0,5 1,2 2,8 6,1 12,3 23,3 42,4 73,7 По графику определить максимальную упругость паров при температуре —15,0, —7, +12, +38° С. 4. Какова относительная влажность воздуха, если упругость вольных паров е и максимальная упругость паров, насыщающих пространство Е, равны (формула для определения r=e/E): а) е= 7,1 гПа, Е=14,0 гПа; б) е= 7,9 гПа, Е=13,1 гПа; 2. Какова упругость водяных паров, если относительная влажность r и максимальная упругость паров Е, насыщающих пространство, равны (e=r*E/100%): 31 а) r= 40%, E=38,9 гПа; б) r= 34%, E=33,6 гПа; 5. Какова максимальная упругость паров, если относительная влажность г и упругость водяных паров е равны (Е=е/r*100%): а) r=73%, е=11,6 гПа; б) r=32%, е= 7,2 гПа; в) r=92%, е=13,2 гПа; г) r=64%, е=13,6 гПа. 6. Определить дефицит влажности, если известны максимальная упругость паров, насыщающих пространство Е, и упругость водяных паров е (D=E*e): а) Е=26,0 гПа, е = 8,4 гПа; б) Е=13,9 гПа, е=12,9 гПа; в) Е= 4,5 гПа, е= 4,5 гПа; г) Е= 8,4 гПа, е= 4,3 гПа. 7. Определить высоту уровня конденсации и сублимации поднимающегося адиабатически от поверхности Земли воздуха не насыщенного паром, если известна его температура t и упругость водяных паров е: а) t=25°, е=23,3 гПа; д) t=10°, е = 7,5 гПа; б) t=17°, е=12,2 гПа; е)t = 4°, е = 6,4 гПа; в) t=12°, е=10,0гПа; ж) t=18°, е=13,ЗгПа; г) t = 30°, е=21,2 гПа; з) t=20°, е=15,ЗгПа. Чтобы найти высоту уровня конденсации, необходимо по психрометрическим таблицам определить точку росы Т поднимающегося воздуха, вычислить, на сколько градусов должна понизиться температура воздуха, чтобы началась конденсация содержащегося в нем водяного пара, т. е. определить разность t—Т. Зная адиабатический градиент, найдем уровень конденсации. Примечание. При определении уровня сублимации необходимо помнить, что: а) сублимация происходит при температуре —10° С; б) от высоты уровня конденсации понижение температуры на каждые 100 м происходит только на 0,5° С в связи с конденсацией и выделением скрытой теплоты парообразования. 8.Определить, будут ли выпадать осадки при переваливании воздуха через горы высотой 500 м, если у подножия этих гор температура воздуха 20°С и упругость водяных паров 5,3 гПа. 9.Определить, какова будет температура и упругость водяных паров на вершине Крымских гор, если у подножия Крымских гор этот воздух, пришедший с северо-востока, имеет температуру 25°С и упругость водяных паров 13,1 гПа. Какова будет температура этого воздуха в районе г. Ялты, когда он перевалит Крымские горы? Занятие 2. Атмосферное давление. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. План: 1. Познакомиться с устройством анероида. Определить истинное давление воздуха по анероиду, внеся соответствующие поправки в показания прибора 1. Определение давления начинают с отсчета по термометру атташе с точностью до одной десятой градуса (десятые доли определяются на глаз). Затем, слегка постучав пальцем по стеклянной крышке анероида и подождав, пока стрелка успокоится, снимают показания давления со шкалы анероида с точностью до 0,1 мм. При этом прибор должен находиться в горизонтальном положении, так как поправка анероида действительна только для горизонтального положения анероида. При снятии показаний на стрелку следует смотреть прямо сверху так, чтобы стрелка находилась в центре глаз наблюдателя. 32 Чтобы определить истинное давление, необходимо внести три поправки в показания анероида: поправку шкалы (шкаловую), температурную и добавочную поправки. Вычисление поправок проводится по сертификату (поверочному свидетельству), прилагаемому к каждому прибору. Поправка шкалы зависит от качества изготовленного прибора. Она определяется с точностью до 0,1 мм по таблице, приведенной в сертификате. Температурную поправку вносят в связи с тем, что при изменен температуры изменяются упругие свойства воспринимающей. 1 части прибора. Это оказывает соответствующее влияние на показания прибора. Температурная поправка дается в виде множителя-(например, +0,1л:), показывающего, на сколько нужно изменить давление на каждый градус температуры Добавочная поправка обусловлена изменением показаний прибора по истечении некоторого времени. Каждая из вышеприведенных поправок имеет знак плюс или минус. Поправку со знаком плюс прибавляют, со знаком минус вычитают из показаний анероида. Вычислив все поправки и сложив их (сохраняя правило знаков), вносят общую поправку в отсчет анероида и определяют истинное давление воздуха. 2.Давление, выраженное в миллиметрах, выразить в гектопаскалях: 750, 783, 775, 790, 763 мм. (1 гПа = 1.33 мм рт ст; 0.75 гПа = 1мм тр ст) 3. Давление, выраженное в гектопаскалях, выразить в миллиметрах: 1030, 1005, 989, 1013 гПа. 4.Определить высоту первой надпойменной террасы. Давление у уреза воды в реке 1020 гПа(B1), на первой надпойменной террасе — 1019 гПа(B2). Температура воздуха —8° С.(h=H(B1-B2); H=10.05) 5.Определить глубину вреза оврага. Давление на дне озера 1023 гПа, на бровке 1022,3 гПа. Температура воздуха 26,8° С. (h=H(B1-B2); H=11.46) 6. На фрагменте карты изобар (рис. 11) Северного полушария условными знаками показать центры циклонов и антициклонов, оси барических ложбин и гребней, линии тока и атмосферные фронты. 7.По характеру изобарических поверхностей (рис. 12) определить тип барической системы: низкий теплый циклон, высокий холодный циклон, низкий холодный антициклон, высокий теплый антициклон. 33 Занятие 3. Ветер. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. План: 1.Определить барический градиент между точками А и В, если: А. Давление в точке А равно 1000 гПа, в точке В — 1015 гПа. Расстояние между этими точками 445 км. Б. Давление в точке А равно 995 гПа, в точке В — 980 гПа. Расстояние между точками 220 км. В. Давление в точке Л равно 1021 гПа, в точке В — 1013 гПа. Расстояние между точками 340 км. 2. Построить розу ветров по следующим данным: 34 Повторяе мость ветра, % С С С В С В В В ВЮ С В В ЮВ Ю Ю В Ю Ю Ю З Ю З З Ю З 3 ЗС З СЗ ССЗ Направление .ветра, % 2 5 4 3 3 4 8 12 6 13 7 3 10 12 2 6 Роза ветров строится по восьми основным румбам (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3, СЗ). Данные промежуточных румбов (ССВ, ВСВ и. т. д.) разбиваются между основными соседними румбами. Если повторяемость ветра промежуточного румба число нечетное, то большая цифра повторяемости промежуточного румба относится к основному румбу также с большей повторяемостью. Пример. Повторяемость промежуточного румба — северо-севе-ро-восточного 5 разбиваем между основными соседними румбами— северным и северо-восточным. Делим повторяемость северо-северо-восточного румба пополам. Поскольку это число нечетное, то получим 2 + 3. Большую цифру повторяемости 3 прибавляем к северовосточному румбу, имеющему большую повторяемость ветра 4 по сравнению с северным 2. Таким образом, повторяемость ветра северного направления будет 4 (2+2), а северо-восточного — 7 (4 + 3). Затем разбиваем повторяемость восточно-северо-восточного румба между северо-восточным и восточным. Получаем число 2+1. Повторяемость в 2 единицы прибавляем к северо-восточному румбу (т. е. к 7), а 1 — к восточному (т. е. к 4) и т. д. Повторяемость промежуточного северо-северозападного румба разбивается между северным и северо-западным. Все полученные данные заносятся во вновь составленную таблицу с восемью основными румбами. Выполнив предварительно разбивку, строят розу ветров. Для этого на листе бумаги из одной точки проводят прямые линии по направлению основных румбов. Затем в определенном масштабе от центра откладывают отрезки, соответствующие по величине частоте повторяемости ветра разных румбов того или иного направления. Концы отрезков повторяемости ветра разных румбов соединяют друг с другом. Занятие 4. Воздушные массы и фронты, циклоны и антициклоны. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. План: 1. На контурную карту Мира нанести среднее положение главных климатологических фронтов и расположение воздушных масс в январе и июле (рис. 13). 35 2. Зарисовать схему строения циклона и дать описание погоды в циклоне по линии АА и ВВ (рис. 14). 3. Дать анализ карт повторяемости циклонов в январе и июле за девять лет (рис. 15): А. Выявить общие закономерности в повторяемости циклонов в Северном полушарии зимой и летом. Б. Выявить области с максимальной и минимальной повторяемостью циклонов. В. Выявить, в какое время года наблюдается большая повторяемость циклонов и почему. Г. Проследить изменения в повторяемости циклонов по сезонам года над европейской части России. 36 37 38 39 4. Дать письменный анализ основных признаков устойчивой хорошей погоды и признаков приближающегося ненастья, характерных для теплого периода года центральных районов европейской части России. Объяснить, почему тот или иной признак может служить наряду с другими показателем устойчивой хорошей погоды или наступающего ненастья. А. Признаки установившейся хорошей погоды 1. Высокое давление сохраняется неизменным или медленно повышается. 2. В низинах, над озерами и болотами в ночные и предутренние часы наблюдаются туманы, которые после восхода Солнца рассеиваются. 3. В ночные и предутренние часы наблюдается роса или иней. 4. Тихая ночь. Утром возникает ветер небольшой скорости, в дневные часы он усиливается, а к ночи затихает. 5. Суточная амплитуда колебаний температуры воздуха велика: днем жарко, а ночью прохладно. 6. Ночью в лесу теплее, чем на открытом месте, днем наоборот. Ночью на возвышенности теплее, чем в долине. 7. Утром появляются кучевые облака. В дневные часы они достигают большой мощности, а к вечеру исчезают. 8. Дым из труб поднимается столбом вверх. 9. В дневные часы ослабевает голубой цвет неба, усиливается белесоватый оттенок. 10. Утренняя и вечерняя зори имеют золотистый цвет. 11. Птицы (ласточки, стрижи и др.) летают высоко над землей. Б. Признаки приближения ненастной погоды 1. Давление воздуха постепенно падает. 2. Ночью нет росы, а в низинах не видно тумана. 3. К вечеру ветер не ослабевает, а усиливается. 4. Уменьшается разница между дневной и ночной температурой воздуха. Вечером становится теплее, чем утром. 5. Кучевые облака к вечеру не исчезают, а увеличиваются в размерах. Появляются другие типы облаков. Облачность в целом возрастает. 6. Дым из труб идет горизонтально или стелется. 7. Вечерняя и утренняя зори имеют красный цвет. 8. Сильно мерцают звезды. 9. Венцы вокруг луны близко прилегают к лунному диску. 10. Птицы летают низко над землей Занятие 5, 6. Погода. Синоптический код. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Погода. 1. Познакомиться с таблицей метеокода и расположением условных знаков метеорологических элементов около метеорологических станций на синоптической карте. Метеорологические элементы располагаются около станций по определенной схеме, показанной на рис. 16. На схеме: — положение метеорологической станции, N — общее количество облаков в баллах (на карте показано символами кода), ТТТ — температура воздуха с точностью до десятых долей градуса, 40 Sn — знак температуры воздуха и точки росы (при отрицательных температурах перед цифрой, обозначающей температуру, ставится знак минус, при положительных температурах знак плюс не ставится), ww — погода во время наблюдений или за час до наблюдения (на карте показана символом кода), VV — горизонтальная видимость в километрах (на карте — в цифрах кода), ТdТdТd — точка росы с точностью до десятых долей градуса, Ch, Cm, Cl— характеристики облаков (на карту наносятся символами кода), Nh— количество облаков Сh или Сm, если нет облаков Сl, в баллах (на карту наносятся цифрами кода), h — высота облаков Сь или См, если нет облаков Сь, в метрах (на карте — в цифрах кода), РРР — давление воздуха, выраженное в гектопаскалях (две первые цифры обозначают давление в целых числах, прибавляемое к 1000 или 900 гПа, последняя цифра обозначает десятые доли гПа), а — характеристика барической тенденции (на карте изображена символами кода), W1W2— погода между сроками наблюдения (на карте в символах кода), направление и скорость ветра, обозначаемые стрелкой направленной к кружку с оперением, кружку. Оперение стрелки характеризует скорость ветра. Направление ветра определяется той стороной горизонта, откуда стрелка направлена к пунсону станции. - 2. Дать письменную характеристику погоды в пунктах А и Б, расположенных в пределах европейской части России. Указать тип погоды в пунктах наблюдения, господствующую воздушную массу, время года и возможные условия установления подобных типов погод (рис. 17—18). 41 3. Дать письменный анализ последовательного изменения погоды в пунктах А, Б, В, Г. Расположенных в европейской части России. А) объяснить причины изменения погоды; в) указать, в какое время года возможны подобные типы погод; г) каковы типы погод и сколько типов погод можно выделить в каждом пункте; д) в случае прохождения фронта через пункты наблюдения указать тип фронта, время его прохождения и типы сменяющихся воздушных масс. 42 Занятие 7. Климат Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Климат. План: 1.Дать анализ мировой карты годовых сумм осадков: а) выявить основные закономерности распределения годовых сумм осадков на земном шаре; б) выявить зоны и районы с максимальными и минимальными годовыми суммами осадков. 2. Познакомиться с устройством анероида. Определить истинное давление воздуха по анероиду, внеся соответствующие поправки в показания прибора. Определение давления начинают с отсчета по термометру атташе с точностью до одной десятой градуса (десятые доли определяются на глаз). Затем, слегка постучав пальцем по стеклянной крышке анероида и подождав, пока стрелка успокоится, снимают показания давления со шкалы анероида с точностью до 0,1 мм. При этом прибор должен находиться в горизонтальном положении, так как поправка анероида действительна только для горизонтального положения анероида. При снятии 43 показаний на стрелку следует смотреть прямо сверху так, чтобы стрелка находилась в центре глаз наблюдателя. Чтобы определить истинное давление, необходимо внести три поправки в показания анероида: поправку шкалы (шкаловую), температурную и добавочную поправки. Вычисление поправок проводится по сертификату (поверочному свидетельству), прилагаемому к каждому прибору. Поправка шкалы зависит от качества изготовленного прибора. Она определяется с точностью до 0,1 мм по таблице, приведенной в сертификате. Температурную поправку вносят в связи с тем, что при измерении температуры изменяются упругие свойства воспринимающей части прибора. Это оказывает соответствующее влияние на показания прибора. Температурная поправка дается в виде множителя-(например, +0,1л:), показывающего, на сколько нужно изменить давление на каждый градус температуры. Добавочная поправка обусловлена изменением показаний прибора по истечении некоторого времени. Каждая из вышеприведенных поправок имеет знак плюс или минус. Поправку со знаком плюс прибавляют, со знаком минус вычитают из показаний анероида. Вычислив все поправки и сложив их (сохраняя правило знаков), вносят общую поправку в отсчет анероида и определяют истинное давление воздуха 3. Зарисовать схему строения циклона и антициклона; дать описание погоды в циклоне и антициклоне. 4. На контурную карту нанести климатические пояса (по Алисову); на картах кратко описать особенности и характеристики климата. 5. Определите по климатограммам тип климата и возможное его расположение. Занятие 8. Климат Тюменской области. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Климат. План: 1. Использую атлас дать анализ распределения тепла Тюменской области в январе и июле. 2. Построить розу ветров используя данные метеостанции. 3. Построить климатограмму месяца используя данные метеостанции. 4. Нанести на контурную карту Тюменской области изотермы января и июля, количество выпадающих осадков, направление господствующих ветров. Литература: 1. Боков В.А., Селиверстов Ю.П., Черванев И.Г. Общее землеведение.– СПб., 1998. 2. Геренчук К.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1984. 3. Ермолаев М.А. Введение в физическую географию.– Л., 1975. 4. Мильков Ф.Н. Общее землеведение.– М.: Высшая школа.– 1990. 5. Неклюкова Н.П. Общее землеведение.– М.: Просвещение, 1976.– Ч. 1. 6. Судакова С.С. Общее землеведение.– М.: Недра, 1987. 7. Шубаев Л.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1977. Методические указания к выполнению практических занятий Цель данных методических указаний интенсифицировать процесс усвоения учебного материала по дисциплине «Учение об атмосфере», выработать четкость изложения знаний, умение актуализировать, обобщить, проводить сравнения и умозаключения. Работа при подготовке к практическим занятиям: 1. Внимательно прочитать вопрос. 2. Составить план и при необходимости конспект вопроса. 3. Вспомнить основные термины, понятия, закономерности и законы по теме. 4. Найти соответствующие наглядные пособия (таблицы, схемы, рисунки, карты и т.д.). 5. Подтвердить ответ схематическими рисунками и примерами. Работа с литературными источниками: 44 1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными, предметными каталогами. 2. В первую очередь изучить педагогическую, методическую, научную, периодическую литературу, содержащую теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками, раскрывающими более узкие и частные вопросы. 3. Составить собственную библиографическую картотеку. Приложение 3 Содержание самостоятельной работы студентов и методические указания к ее выполнению Раздел 1. Земля как планета Тема: Форма и размеры Земли Задание: Подготовить реферат на тему «Изменение представлений о форме Земли» Методические указания: при подготовке реферата обратить внимание на изменения представлений о шарообразности Земли в античности, средние века, эпоху ВГО и современные заключения о форме Земли. Литература: 1. Боков В.А., Селиверстов Ю.П., Черванев И.Г. Общее землеведение.– СПб., 1998. 2. Геренчук К.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1984. 3. Ермолаев М.А. Введение в физическую географию.– Л., 1975. 4. Мильков Ф.Н. Общее землеведение.– М.: Высшая школа.– 1990. 5. Неклюкова Н.П. Общее землеведение.– М.: Просвещение, 1976.– Ч. 1. 6. Судакова С.С. Общее землеведение.– М.: Недра, 1987. 7. Шубаев Л.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1977. Раздел 1. Земля как планета Тема: Магнитное поле Земли Задание: Подготовить доклад на тему «Магнитные аномалии Земли» Методические указания: при подготовке доклада необходимо обратить внимание на особенности строения и законы распространения магнитосферы. Раздел 1. Земля как планета Тема: Форма и размеры Земли Задание: Подготовить сообщение по теме: «Пояса освещенности Земли» Методические указания: при подготовке сообщения необходимо обратить внимание на закономерности распространения поясов освещенности и их отличие от поясов тепла. Литература: Раздел 2. Строение и состав атмосферы Тема: Атмосфера Земли Задание: Подготовить реферат на тему «Особенности верхних слоёв атмосферы» Методические указания: при подготовке данного реферата необходимо обратить внимание на вертикальное строение атмосферы, особенности её изменения с высотой. Раздел 2. Строение и состав атмосферы Тема: Атмосфера Земли Задание: Подготовит конспект по теме «Современные методы изучения атмосферы» Методические указания: при подготовке конспекта необходимо указать и описать основные методы мониторинга, прогнозирования и изучения атмосферы и атмосферных явлений. Раздел 2. Строение и состав атмосферы Тема: Атмосфера Земли 45 Задание: Подготовить сообщение по теме: «Особенности тропосферы» Методические указания: при подготовке сообщения обратите внимание на процессы, происходящие в тропосфере, её неоднородность и особенности строения. Литература: Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Солнечная радиация. Задание: Подготовить конспект по теме: «Эффективное излучение Земли» Методические указания: при подготовке конспекта обратите внимание на значение эффективного излучения для Земли; проблемы связанные с изменением показателя эффективного излучения; природу появления эффективного излучения Земли. Литература: 1. Боков В.А., Селиверстов Ю.П., Черванев И.Г. Общее землеведение.– СПб., 1998. 2. Геренчук К.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1984. 3. Ермолаев М.А. Введение в физическую географию.– Л., 1975. 4. Мильков Ф.Н. Общее землеведение.– М.: Высшая школа.– 1990. 5. Неклюкова Н.П. Общее землеведение.– М.: Просвещение, 1976.– Ч. 1. 6. Судакова С.С. Общее землеведение.– М.: Недра, 1987. 7. Шубаев Л.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1977. Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Солнечная радиация. Задание: Подготовка к коллоквиуму «Солнечная радиация» Методические указания: При подготовке к коллоквиуму необходимо обратить внимание на особенности распределения Солнечной радиации и её влияние на климат Земли. Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Солнечная радиация Задание: Собеседование Методические указания: необходимо ознакомиться с литературой по теме «распределение солнечной радиации на Земле». Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей Задание: Собеседование Методические указания: необходимо ознакомиться с литературой по теме «разница прогревания воды и водной глади». Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей Задание: Подготовить доклад на тему: «Испарение и испаряемость» Методические указания: При подготовки к докладу необходимо обратить внимание на разницу процессов испарения и испаряемости. Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей Задание: Подготовка к коллоквиуму «Влияние океанических масс на климат России» Методические указания: необходимо ознакомиться с литературой на тему «Влияние океанических масс на климат России» Литература: 1. Боков В.А., Селиверстов Ю.П., Черванев И.Г. Общее землеведение.– СПб., 1998. 2. Геренчук К.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1984. 3. Ермолаев М.А. Введение в физическую географию.– Л., 1975. 4. Мильков Ф.Н. Общее землеведение.– М.: Высшая школа.– 1990. 5. Неклюкова Н.П. Общее землеведение.– М.: Просвещение, 1976.– Ч. 1. 46 6. Судакова С.С. Общее землеведение.– М.: Недра, 1987. 7. Шубаев Л.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1977. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Вода в атмосфере. Задание: Подготовить сообщение по теме: «Образование облачности» Методические указания: при подготовки к сообщению, необходимо обратить внимание физические процессы возникающие при образовании облачности. Литература: Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Вода в атмосфере. Задание: Подготовка к коллоквиуму «Виды облачности» Методические указания: необходимо ознакомиться с литературой по теме «Виды облачности». Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. Задание: Составление конспекта по теме: «Внутритропическая зона конвергенции» Методические указания: при составлении конспекта необходимо обратить внимание на особенности ВЗК, факторы влияющие на её появления и распространение. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Основные атмосферные процессы и явления. Задание: Подготовить доклад на тему «Пассатная циркуляция атмосферы» Методические указания: при подготовки к докладу необходимо обратить внимание на процессы формирующие пассатную циркуляцию. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Погода. Задание: Собеседование Методические указания: необходимо ознакомиться с литературой освещающей вопросы основные процессы циркуляции атмосферы. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Погода. Задание: Подготовить реферат на тему «Современное оснащение метеостанций» Методические указания: при написании реферата необходимо обратить внимание на основные приборы необходимые для оснащения метеостанций. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Климат. Задание: Подготовка к коллоквиуму «Классификация климата по Б. П. Алисову» Методические указания: при подготовки к коллоквиуму необходимо обратить внимание на основные принципы классификации климата. Раздел 5. Изменение климата Земли. Тема: Изменение климата и микроклимата. Задание: Составление конспектов по теме: «Изменение климата в 20 и 21 веке» Методические указания: при составлении конспекта необходимо обратить внимание на особенности изменения климата современности. 1. Шубаев Л.И. Общее землеведение.– М.: Высшая школа, 1977. Раздел 5. Изменение климата Земли. Тема: Изменение климата и микроклимата. Задание: Подготовить доклад на тему «микроклимат крупного города» Методические указания: при подготовки к докладу необходимо описать основные особенности микроклимата крупного города. 47 Раздел 5. Изменение климата Земли. Тема: Изменение климата и микроклимата. Задание: Подготовить сообщение по теме: «Антропогенное влияние на изменение климата» Методические указания: при подготовки к сообщению необходимо обратить внимание на влияние различных отраслей промышленности на атмосферу. Раздел 5. Изменение климата Земли. Тема: Изменение климата и микроклимата. Задание: Собеседование Методические указания: необходимо ознакомится с литературой по теме «изменения климата». Самостоятельная работа студента – это вид деятельности учащегося, при которой он проявляет свою самостоятельность при подготовке, написании, оформлении различного материала, учится его анализировать, делать выводы. План самостоятельной работы: - уяснить сущность вопроса; - определить главные положения; - переработать лекционный конспект и внести в него дополнения из учебников; - просмотреть иллюстрирующий учебный материал рисунки, схемы, графики; - сделать краткую запись в виде плана, таблицы, схемы; - выписать в словарь новые термины. Форма отчетности - оформление реферата, конспекта, подготовка доклада. Работа над рефератом и конспектом. Реферат – краткое изложение в письменной форме или в форме публичного доклада содержания научных трудов, периодической литературы по определенной теме. Конспект - краткое изложение в письменной форме содержания научных трyдов, книг. Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщить материал, выявить общие закономерности биологических процессов. Для написания реферата или конспекта необходимо: - выбрать тему; - используя список рекомендуемой литературы; - подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику); - составить план реферата; - сделать литературный обзор материала и написать конспект; - проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками; - сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме; - оформить реферат согласно требованиям ГОСТа; - учитывая замечания преподавателя, внести исправления; - представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю. Работа с литературными источниками. 1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными, предметными каталогами. 2. В первую очередь изучить научную, периодическую литературу содержащую теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками, раскрывающими более узкие и частные вопросы. 3. Составить собственную библиографическую картотеку. Приложение 4 Содержание лабораторного практикума и указания к его выполнению 48 Занятие 1. Форма и величина Земли. Раздел 1. Земля как планета. Тема: Форма и размеры Земли. План: 1. Построить кривую изменения дальности видимого горизонта в зависимости от высоты места наблюдения, используя приведенные ниже данные: Изменение дальности видимого горизонта в зависимости от высоты места наблюдения Высота места Дальность наблюдения, м видимого горизонта, км 1 3,8 10 12,1 50 27,1 100 38,3 500 85,6 1 000 121,0 3 000 210 5 000 271 10 000 383 Для построения кривой берется система прямоугольных координат. На оси абсцисс (У) откладывается высота места наблюдения, на оси ординат (Х) — дальность видимого горизонта. При построении кривой первые три цифры высоты места наблюдения не принимаются во внимание. Таким образом, на кривой будет показано изменение дальности видимого горизонта с высоты 100 м. Наиболее удобными масштабами при построении являются: горизонтальный 1 : 100 000, вертикальный 1 : 4 000 000. Примечание: Выполняя чертежные работы по построению графиков, необходимо помнить следующее: Все чертежные работы выполняются на миллиметровой бумаге простым карандашом или тушью, но не чернилами. Если на графике несколько кривых, то они могут быть проведены цветными карандашами. В зависимости от графика масштабы горизонтальный и вертикальный могут быть различными, но могут быть и одинаковыми. Каждый график должен иметь четкое название, сопровождаться легендой и масштабом. Название графика указывается в верхней части чертежа, легенду и масштаб обычно располагают внизу. 2. Произвести анализ кривой. Указать: а) какова закономерность в изменении дальности видимого горизонта в зависимости от высоты места наблюдения, б) к какому выводу приводит анализ графика и этих данных в отношении формы Земли, в) можно ли на основании приведенных выше данных и графика утверждать, что Земля имеет форму шара. 3. По графику определить дальность видимого горизонта с Эльбруса, Роман-Коша, Народной, пика Коммунизма, пика Победы, Белухи. Высоты этих вершин выписываются из географического атласа. При выполнении задания используйте формулу: d= 3.86 h . Где d- дальности видимости; h- высота места наблюдения 4. Решите задачи. Ход рассуждений запишите в тетрадь. Свои ответы обоснуйте. А. Два путешественника направились с одинаковой скоростью по одному и тому же меридиану от 45 параллели — один к Север49 ному полюсу, другой к экватору. Одновременно ли они достигнут цели? Если нет, то почему, и кто из них придет раньше? В каких частях поверхности Земли человек может находиться ближе всего к центру Земли? Б. Путешественник наметил следующий маршрут: пройти из Москвы прямо на север 500 км, затем повернуть на восток и пройти 500 км, далее повернуть на юг и пройти 500 км и, наконец, повернув на запад и проделав 500 км, возвратиться в Москву. Попадет ли путешественник в Москву? Литература: Неклюкова Н. П. Общее землеведение. 2-е изд. М., 1976, с. 34—38. Географический атлас для учителей средней школы, 4-е изд. М., 1980. Занятие 2. Движение Земли. Раздел 1. Земля как планета Тема: движение Земли План: 1. Сделать схематический чертеж кажущегося пути Солнца над горизонтом в весенний, зимний и летний периоды: а) для умеренных широт Северного полушария; б) для умеренных широт Южного полушария. На чертеже изобразить плоскость горизонта в виде эллипса, небесный свод, указать стороны горизонта (север и юг должны находиться в крайних точках большой оси эллипса, изображающего плоскость горизонта). Пути вокруг Солнца наметить пунктирной линией. 2. Ответить на вопросы: а) Можно ли по месту восхода и захода Солнца точно определить направление сторон горизонта? б) На каких широтах земного шара и в какое время года тень от предметов в полдень падает на север? Примечание: Отправными датами для ответа на вопрос, как и в последующей задаче, должны послужить дни равноденствий и солнцестояний; в) На каких широтах на земном шаре и в какое время года можно наблюдать Солнце в полдень на севере? г)Где на земном шаре Солнце в полдень наблюдается полгода на севере, полгода на юге? Д) Можно ли в Северном полушарии к северу от Северного тропика наблюдать Солнце на севере? 3. Построить кривые продолжительности самого длинного и самого короткого дня на разных широтах Северного полушария (табл. 1). На оси абсцисс откладываются градусы широты, на оси ординат — часы суток. Обе кривые строятся на одном графике. Произвести анализ кривых: а) какова продолжительность дня и ночи на экваторе, б) как изменяется продолжительность дня и ночи по направлению от экватора к полюсам. По графику определить, какова продолжительность самого короткого и самого длинного дня в СанктПетербурге, Москве, Киеве, Саратове, Ашхабаде; какова продолжительность самой короткой и самой длинной ночи в Горьком, Куйбышеве, Ростове-на-Дону, Баку. Литература: Таблица 1. Изменение продолжительности дня на разных широтах в течение года в Северном полушарии Широта Самый длинный день Самый 0° 10° 50° 60° 66°30' 12 ч 35 13 ч 13 зо° 13 ч 56 40° 12 ч 14 ч 51 16 ч 09 18 ч 30 24 ч 00 мин мин мин мин мин мин мин 11 ч 25 10 ч 47 10 ч 04 9ч 09 7ч 51 5ч 30 0ч мин мин мин мин мин мин короткий день 12 ч 20° Занятие 3. Смена времен года. Раздел 1. Земля как планета Тема: движение Земли План: 50 1. Вычертить кривые полуденной равноденствий и солнцестояний. Полуденная высота Солнца Широта Высота Солнца над горизонтом в день равноденствия 0 90 Северное полушарие 23 27 66 30 66 30 23 27 90 0 Южное полушарие 23 27 66 33 66 33 23 27 90 0 высоты Солнца для периода Высота Солнца над Высота Солнца над горизонтом 22 июня горизонтом 22 декабря 66 30 66 30 90 46 54 23 27 43 06 0 - 23 27 43 06 0 - 23 27 90 46 54 23 27 2. Определить по графику высоту Солнца над горизонтом в периоды равноденствий и солнцестояний в Мурманске, Каире, Адис-Абебе, Канберре, Ташкенте и Тобольске. По карте атласа необходимо предварительно вычислить широту перечисленных городов. 3. Дать анализ графика. Указать: а) как изменяется (в град.) высота Солнца над горизонтом над полюсами, полярными кругами, тропиками и над экватором; какова амплитуда годовой высоты Солнца над тропиками и на всех широтах, расположенных к северу (в Северном полушарии) и к югу (в Южном полушарии) от тропиков; б) сколько раз и когда Солнце бывает в зените над тропиками и над экватором, на широтах между тропиками; в) вывести формулы для определения высоты Солнца над горизонтом в период равноденствий, в период летнего и зимнего солнцестояний для Северного и Южного полушарий. 4. Решите задачи на определения времени. А. На начальном меридиане 16 ч по местному времени. Сколько времени на 30° з. д., 75° в. д., 28°32' з. д., 107°56' в. д., 21°15'з.д.? Б. Сколько времени в Лондоне, если: а) на 48°31' з. д. 16 ч 28 мин, 6) на 103°04' в. д. 4 ч 21 мин, в) на 32°17' в. д. 23 ч 59 мин, г) на 34°30'45" в. д. 10 ч 20 мин, д) на 27°30'30" в. д. 22 ч 44 мин, е) на 158°32'15" в. д. 0 ч 17 мин? Примечание: 45 градусов = 3 часа; 3 градуса = 12 минут; 31 минута = 2 минутам и 4 секундам 5. Составить терминологический словарь на тему «Земля как планета», состоящий как минимум из 20 понятий. Занятие 4. Солнечная радиация Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Солнечная радиация. План: 1. Вычислить величину напряжения солнечной радиации: а) при высоте Солнца над горизонтом 85° и прозрачности атмосферы 0,5; б) при высоте Солнца над горизонтом 30° и прозрачности атмосферы 0,5; в) при высоте Солнца над горизонтом 10° и прозрачности атмосферы 0,3; г) при высоте Солнца над горизонтом 10° и прозрачности атмосферы 0,8. Для определения пути солнечного луча в атмосфере в зависимости от высоты Солнца над горизонтом можно пользоваться следующими данными (построить график): Высота Солнца над горизонтом, град 90 Длина пути солнечного луча в атмосфере 1 51 80 70 60 50 40 30 20 10 1,02 1,06 1,16 1,30 1,55 2,00 2,90 5,60 При вычислении необходимо использовать формулу: I= Io(8.3Дж/см2*мин)*P(в степени)m 2. Вычислить величину интенсивности инсоляции: А. При угле наклона солнечных лучей 75°(hc) и напряжении солнечной радиации 3,52 Дж/(см2мин)( I’); Б. При угле наклона солнечных лучей 28° и напряжении солнечной радиации 3,52 Дж/(см2-мин). В. При угле наклона солнечных лучей 90° и напряжении солнечной радиации 3,52 Дж/(см2-мин). 3. Определить величину солнечной энергии, получаемой склонами холма северной и южной экспозиций, имеющими крутизну е 30°, при высоте Солнца над горизонтом 40 и напряжении солнечной радиации 3,01 Дж/(см2мин). При вычислении используйте формулу: I=I’*sin*hc 4. Пользуясь таблицей, ответьте на следующие вопросы: А. На каких широтах в течение года наблюдаются максимальные различия в суточных суммах солнечного тепла на границе атмосферы? Как эти различия должны отражаться на температурном режиме и степени выраженности сезонов года? Б. В каком сезоне года наблюдаются максимальные различия в суточных суммах солнечного тепла на границе атмосферы между полярными и экваториальными широтами? Как это должно сказываться на температурных и барических градиентах между экватором и полюсами и интенсивности межширотного обмена воздушных масс? Таблица. Суточные суммы солнечного тепла 52 на границе земной атмосферы, кДж/см2, при солнечной постоянной I0 = 8,3 Дж/(см2-мин) Географическая широта, град Дата Полушарие Северное Южное 22/VI 23/IX 22/ХII 0,0 0,0 0,7 1,3 4,6 4,5 4,4 0,7 1,3 1,9 4,2 1,9 0,2 50 2,5 4,3 2,5 0,7 40 3,0 4,3 2,9 1,3 30 3,3 4,2 3,3 2,0 20 3,6 4,0 3,6 2,6 10 3,8 3,8 3,7 3,1 0 3,8 3,4 3,8 3,6 10 3,8 3,0 3,7 4,0 20 3,6 2,5 3,6 4,3 30 40 3,3 3,0 1,9 1,3 3,3 2,9 4,5 4,6 50 2,5 0,7 2,5 4,6 60 1,9 0,2 1,9 4,6 70 80 90 1,3 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0 1,3 0,7 0,0 4,7 4,9 5,0 21/III 90 0,0 80 70 60 0,0 0,0 Занятие 5,6. Температура воздуха и тепловой режим Земной поверхности. Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей План: 1. Дать анализ карт радиационного баланса Земли (Физикогеографический атлас мира): А. Каковы общие закономерности в изменении радиационного баланса на поверхности Земли? Б. Почему максимальные величины радиационного баланса приходятся на поверхность океана? В. Какие районы на земном шаре и почему имеют наибольшие величины радиационного баланса? Г. На каких широтах в зимнее время наблюдается отрицательный радиационный баланс? Д. Как изменяется величина радиационного баланса в зимнее и летнее время по широтам? В каком сезоне наблюдаются наибольшие поширотные различия? 2. Определить альбедо А различных поверхностей, если известно количество суммарной солнечной радиации Q и отраженной радиации r: а) снега при Q = 3,52 Дж/(см2-мин) и r = 2,47 Дж/(см2-мин); б) песка при Q = 5,15 Дж/(см2-мин) и г= 1,55 Дж/ (см2-мин); в) глинистой почвы при Q = 3,93 Дж/(см2-мин) и r = 0,79 Дж/(см2-мин); г) луговой растительности при Q = 3,60 Дж/(см2-мин) и r =1,51 Дж/ (см2 - мин); д) водной поверхности при Q = 2,81 Дж/(см2-мин) и r=0,13 Дж/(см2-мин); 53 е) облаков при Q = 2,85 Дж/(см2-мин) и г = 2,22 Дж/(см2-мин). При вычислениях использовать формулу: A=C/Q*100% 3. Дать анализ среднеширотных величин, составляющих теплового баланса Земли: А. Выявить общие закономерности распределения приходной и расходной частей теплового баланса в зависимости от широты. Б. Определить соотношение между радиационным балансом и затратами тепла на испарение на разных широтах. В. Сравнить величины прихода и расхода тепла в океане и объяснить существующие различия. Средние широтные величины составляющих теплового баланса поверхности Земли, кДж/(см-год) Широта, град Составляющие теплового баланса Радиационны Затраты тепла Турбулентный й поток тепла от баланс 70-80С 60-50 50-40 40-30 30-20 20-10 10-0 0-10Ю 10-20 20-30 30-40 40-50 60-70 70-80 Сумма R 88 126 201 306 402 444 440 440 435 393 335 234 117 301 на испарение подстилающей LЕ 84 117 159 247 306 339 301 318 377 347 310 222 130 251 поверхности к атмосфере Р 38 54 71 96 100 63 38 33 46 63 50 38 33 50 Приход или расход тепла в океанах -33 —46 —29 —38 —4 42 101 88 13 — 17 —25 —33 —46 0 4. Дать анализ составляющих теплового баланса континентов и океанов (табл. 2): А. Выявить общие закономерности в соотношении между компонентами теплового баланса для континентов и океанов. Б. Сравнить приходную и расходную части теплового баланса континентов и океанов и объяснить существующие между ними различия. 54 В. Объяснить различия в величинах расходной части теплового баланса разных континентов. Таблица 2. Тепловой баланс континентов и океанов, кДж/(см2год) Континенты Океаны Индийс кий Тихий Азия Атлант ический Австрал ия Ю. Америк аС. Америк аАфрика Европа Составляющие теплового или части света 164 197 285 167 293 293 334 359 351 101 92 109 96 188 92 301 326 322 63 105 176 71 105 201 33 33 29 баланса Радиационный баланс R Затраты тепла на испарение LЕ Турбулентный поток тепла от подстилающей поверхности к атмосфере Р 5. Составить схему «строение атмосферы»; в ней указать все слои атмосферы, их высоту, изменение температуры с высотой. 6. Используя литературу составить словарь по теме «Радиационный и тепловой баланс Земли», содержащий как минимум 15 терминов Занятие 7. Изменение температуры с высотой. Раздел 3. Радиационный и тепловой баланс Земли Тема: Тепловой режим подстилающей План: 1. Воздушная масса, ненасыщенная водяным паром и имеющая температуру 15° С, адиабатически поднимается от поверхности Земли. Какова будет температура поднимающегося воздуха на высоте 250, 700, 1000 м? Изменение с высотой составляет 1 градус на каждые 100 метров. 2. Какова будет температура воздуха, насыщенного водяным паром и поднимающегося адиабатически, на высоте 400, 700, 1000 м, если на уровне поверхности океана его температура была равна 2, —4, —10° С? 3. На сколько градусов изменится температура ненасыщенного водяными парами воздуха при адиабатическом опускании на 470 м? 4. Какова будет температура воздуха, насыщенного паром, опускающегося адиабатически на 500 м и имевшего первоначальную температуру —5° С? 5. Воздушная масса адиабатически опускается со скоростью 0,5 см/с и через 12 ч достигает поверхности Земли. На сколько изменится при этом первоначальная температура опускающегося воздуха? 6. В результате изотермического поднятия воздуха со скоростью 3 см/с температура его уменьшилась через 4 ч на 2° С. Чему равен вертикальный температурный градиент? 7. Воздушная масса адиабатически опускается со скоростью 0,3 см/с. На сколько и как изменится в результате опускания температура на высоте Н по сравнению с окружающим воздухом на этой высоте за 10 ч, если вертикальный температурный градиент равен 0,5е? 55 10. Температура воздуха у поверхности Земли 5° С. Воздушная масса над ограниченным участком суши прогрелась до температуры 8° С и начала подниматься вверх. На какой высоте прекратится поднятие воздушной массы, если на всех высотах она остается ненасыщенной паром, а вертикальный градиент равен 0,5°? 11. Воздушная масса, ненасыщенная паром, прогрелась по сравнению с окружающим воздухом на 4° С и начала подниматься от поверхности Земли. Конвекция прекратилась на высоте 1600 м, где температура окружающего воздуха была равна 1°С. Поднявшаяся воздушная масса не достигла насыщения. Определить, чему равен вертикальный температурный градиент. 12. Как будет проходить вертикальное перемещение адиабатически поднимающегося сухого воздуха при вертикальном градиенте: а) меньше 1°; б) равном 1°; в) превышающем 1°? В каком из трех случаев воздух будет находиться в состоянии устойчивого, неустойчивого и безразличного равновесия и почему? 13. Определить стратификацию атмосферы на разных высотах по отношению к насыщенному и ненасыщенному водяным паром воздуху при следующем распределении температуры воздуха по вертикали: Высота, м . . 0 100 200 300 400 500 600 700 Температура воздуха, град .... 7 5,6 4,8 3,8 3,2 2,8 2,3 2,8 Занятие 8. Туман. Облака. Осадки. Раздел 4. Основы климатологии и метеорологии. Тема: Вода в атмосфере. План: 1. Проанализировать карту распространения туманов на земном шаре (рис. 3): А. Выявить и объяснить основные поширотные закономерности в повторяемости туманов на земном шаре. Б. Как влияет характер подстилающей поверхности (океан, суша) на повторяемость туманов? В. Выявить влияние морских течений на образование и повторяемость туманов. Г. Как изменяется повторяемость туманов на материках по мере удаления от океанов? 56 57 2. Составить форме: таблицу Семейства облаков основных родов Роды облаков облаков Физический состав облаков по следующей Происхождение облаков наименовани наименов условное е на русском ание на обозначе языке латинско ние м языке 3. Дать анализ карты среднегодовой 1. облачности (рис. 4): а) выявить общую тенденцию в изменении облачности и объяснить ее причины; б) выделить районы с наибольшей и наименьшей среднегодовой облачностью. 2. Дать анализ мировой карты годовых сумм осадков: а) выявить основные закономерности распределения годовых сумм осадков на земном шаре; б) выявить зоны и районы с максимальными и минимальными годовыми суммами осадков. 6. На основании анализа годового хода осадков в нижеследующих пунктах (табл. 20), Таблица 20. Типы годового распределения осадков Месяцы I II III IV 1 113 87 62 2 45 38 3 34 23 V VI Тип VII VIII IX X годового XII Год XI хода осадков 56 57 31 15 19 24 77 123 125 801 43 41 51 53 64 64 41 68 53 57 618 26 2Р 44 70 75 71 46 54 53 41 565 4 7 26 29 39 142 280 313 322 264 98 16 5 269 217 245 283 272 225 165 219 219 374 409 8 1544 . 333 3233 6 2 6 4 44 298 465 543 499 404 181 64 2 2512 7 8 9 37 145 5 35 102 5 39 106 7 36 156 24 52 280 65 66 160 98 82 143 129 74 208 125 58 244 49 53 253 34 49 260 15 39 248 8 620 2233 564 10 114 96 79 41 20 5 0 0 10 21 61 102 556 расположенных в Северном полушарии, 58 указать тип годового хода осадков в каждом пункте (умеренный морской, умеренный континентальный, муссонный, средиземноморский, экваториальный). Приложение 5 Содержание текущего и промежуточного контроля и методические указания к его проведению Текущий контроль: Тема, по которой проводится контроль: Солнечная радиация и радиационный баланс. Форма контроля: письменная проверочная работа. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Солнечная постоянная, ее изменяемость. 2. Факторы, определяющие величину поступающей к земной поверхности солнечной радиации. 3. Факторы, определяющие ослабление солнечной радиации в атмосфере. 4. Определение напряженности солнечной радиации и инсоляции. 5. Радиационный баланс, его составляющие 6. Географическое распределение суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. Тема, по которой проводится контроль: Адиабатические процессы. Инверсии температуры. Форма контроля: письменная проверочная работа. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Что называют адиабатическим процессом, при каких движениях воздуха наблюдаются такие процессы? 2. Что показывают вертикальный температурный градиент, сухоадиабатический и влажноадиабатический градиенты? 3. Виды вертикальной стратификации атмосферы, развитие каких вертикальных движений они определяют? 4. Инверсии температуры: приземные и приподнятые. Виды приземных инверсий температуры. 6. Определение температуры адиабатически перемещающейся воздушной массы. 7. Определение стратификации атмосферы по распределению температуры воздуха на разных высотах. Тема, по которой проводится контроль: Географическое распределение температуры воздуха у земной поверхности Форма контроля: устный опрос на лабораторном занятии. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Распределение среднегодовой температуры воздуха. 2. Поле температуры воздуха в январе. 3 Поле температуры воздуха в июле. 4. Районы отклонения температуры от сред неширотных значений, крупнейшие «языки» холода и тепла. 5. Планетарные «полюса?» холода и жары, причины их возникновения. Тема, по которой проводится контроль: Конденсация и сублимация в атмосфере. Форма контроля: письменная проверочная работа. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Условия, необходимые для конденсации и сублимации. 59 2. Нахождение высоты уровней конденсации и сублимации. Решение задач. 3. Определение вероятности облакообразования и выпадения осадков. Решение задач. Тема, по которой проводится контроль: Международная классификация облаков Форма контроля: письменная проверочная работа по карточкам. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Семейства и роды облаков. 2. Генетические типы облаков. 3. Возможность выпадения осадков из разных типов облаков. 4. Распознавание облаков. Тема, по которой проводится контроль: Географическое распределение облачности и осадков воздуха у земной поверхности Форма контроля: устный опрос на лабораторном занятии. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Широтные зоны облачности и осадков. 2. Азональные факторы осадкообразования. 3. Области с наибольшим и наименьшим количеством осадков на Земле. Тема, по которой проводится контроль: Воздушные массы и атмосферные фронты. Общая атмосферная циркуляция. Форма контроля: письменная проверочная работа. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Что называют фронтальной зоной, атмосферным фронтом? 2. Какие фронты называют главными? Какие воздушные массы они разделяют? 3. Опишите положение климатологических фронтов по сезонам. 4. Дайте характеристику атмосферных процессов и условий в области теплого, холодного и фронта окклюзии. 5. Какой фронт называют вторичным? Как он образуется? 6. Какие масштабы атмосферных движений выделяют в тропосфере? Что понимают под общей циркуляцией атмосферы? 7. Что понимают под квазигеострофичностью течений ОАЦ? 8. Дайте характеристику зональному и меридиональному типам циркуляции. Какое климатическое значение имеют зональные и меридиональные составляющие ОАЦ? 9. Какая система атмосферных течений называется пассатом? Какая погода характерна для пассатов? Что такое пассатная инверсия? Что называют антипассатом? 10. Какая система воздушных течений называется муссоном? Какие особенности барического поля определяет возникновение муссонов? 11. Где наблюдаются тропические муссоны? Какова первопричина возникновения тропических муссонов? Какое направление имеет летний и зимний муссон в топиках, какую погоду он несет? 12. Что такое внутритропическая зона конвергенции (ВЗК)? Каков характер вертикальных движений воздуха и погоды в области ВЗК? С чем связаны колебания интенсивности дождей в ВЗК? Каковы сезонные перемещения ВЗК? 13. Дайте характеристику тропическим циклонам (ТЦ). В каких районах Земли возникают ТЦ? Как классифицируются ТЦ по скорости ветра? Образуются ли ТЦ над сушей? Каковы социально-экономические последствия, вызываемые ТЦ? 14. Какие воздушные течения преобладают в тропосфере умеренных широт, почему? 15. Дайте характеристику циркуляции воздуха в стратосфере. 60 Тема, по которой проводится контроль: Циклоны и антициклоны. Форма контроля: письменная проверочная работа. Список контрольных вопросов для подготовки студентов: 1. Дайте общую характеристику внетропических циклонов. 2. Опишите эволюцию циклона. Как меняются структура, облачность и осадки на различных стадиях эволюции циклона? Что такое теплый сектор циклона? Почему разрушается циклон? 3. Как перемещаются внетропические циклоны? Что такое ведущий поток? 4. Опишите погоду в циклоне. 5. Охарактеризуйте развитие антициклона. Какие вертикальные движения характерны для антициклонов? 6. Какова высота тропопаузы в циклонах и антициклонах? 6. Что называют серией циклонов, как она образуется и каково ее значение в междуширотном обмене воздуха? 7. Дайте характеристику местных признаков приближения циклонов и антициклонов. Критерии оценивания ответа студента на экзамене К экзамену необходимо: выполнить и защитить лабораторные работы, выполнить тестовые задания на положительные оценки, отчитаться о выполнении заданий самостоятельной работы. Экзаменационный вопрос содержит два теоретических вопроса и практическое задание, направленное на проверку умений решать метеоролого-климатические задачи. Оценки «отлично» заслуживает студент, свободно владеющий: - знаниями о составе и вертикальном расслоении атмосферы; - знаниями о физико-химических процессах и явлениях, протекающих в атмосфере при ее взаимодействии с земной поверхностью и космической средой; - знаниями о закономерностях формирования процессов микро-, мезо-, макроклимэтического и глобального климатического масштаба; - знаниями о происхождении атмосферы, ее эволюции и современных изменениях климата; - умениями самостоятельно читать синоптические карты, выделять синоптические объекты, характеризовать условия погоды в них; - умениями давать комплексное описание погодных условий и процессов визуально и по синоптической карте; определять тип погоды по генетической и комплексной классификации; - знаниями о местных признаках погоды; умений выявлять причины изменения погодных условий; - умениями составлять климатическую характеристику территории, в том числе характеристику климата как экономического ресурса, используя картографические источники; - умениями составлять климатограммы, определять тип и подтип климата по клим это граммам; - навыками работы с метеорологическими приборами. Оценка «отлично» выставляется студенту, который свободно оперирует терминами метеорологии и климатологии, дает полный развернутый аргументированный ответ на все вопросы экзаменационного билета, отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, не допустив погрешностей в ответе. Оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший достаточную общетеоретическую подготовку по предмету, который владеет: - знаниями о составе атмосферы и причинах вертикального расслоения атмосферы; знаниями о процессах, происходящих в разных слоях; - знаниями о физико-химических процессах и явлениях, протекающих в атмосфере при ее взаимодействии с земной поверхностью и космической средой; - знаниями о процессах и факторах микро-, мезо-, макроклиматического и глобального климатического масштаба; - знаниями о происхождении атмосферы, основных гипотез ее изменения в геологическом прошлом Земли и тенденции современного изменения климата; 61 - умениями самостоятельно читать синоптические карты, выделять синоптические объекты, составлять их описание; - умениями давать комплексное описание погодных условий и процессов визуально и по синоптической карте; определять тип погоды по генетической или комплексной классификации; - знаниями о местных признаках погоды; умений объяснять вскрытые причины изменения погодных условий; - умениями составлять климатическую характеристику территории, используя картографические источники; самостоятельно выбирать необходимую тематическую карту; - умениями составлять климатограммы, определять тип климата по клим атограм мам; - навыками работы с метеорологическими приборами. Оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине, способным решать по картам практические задания, предусмотренные программой, но допустившим некоторые неточности в ответе. Оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший: - общие представления об основных и малых газовых составляющих атмосферы, причинах ее вертикального расслоения; - представления о распределении основных характеристик климата и факторах, их определяющих; представлений о космической природе атмосферных процессов; - знания о принципиальных различиях процессов микро-, мезо-, макроклимэтического и глобального климатического масштаба; знания об особенностях циркуляционных процессов в климатических областях по Б.П. Алисову; - общие представления о климатических условиях геологических эпох Земли; - умения читать синоптические карты, используя схему метеокода; - умения давать компонентное описание погодных условий и процессов визуально или по синоптической карте; определять тип погоды по генетической или комплексной классификации; - представления о местных признаках погоды с объяснением характера вертикальных движений воздуха; - умения составлять общую климатическую характеристику территории под руководством преподавателя, используя картографические источники; - умения составлять климатограммы, определять тип годового хода температуры и осадков или климатический пояс по климатограммам; умения работы с метеорологическими приборами, руководствуясь методическими указаниями. Оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим ошибки в ответе и при выполнении экзаменационных заданий, но имеющим базовые представления о развитии атмосферных процессов, и справляющимся с основными приемами климатического анализа: Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, который: - имеет представления школьного уровня о составе и строении атмосферы; - не имеет представления об астрономических факторах климата, не может установить взаимосвязи между основными характеристиками климата (радиационным и тепловым балансом, температурой воздуха, испарением и испаряемостью, влажностью, атмосферным давлением, облачностью и осадками, основными переносами воздуха); - не различает процессы микро-, мезо- мак рок л им аттического и глобального климатического масштаба; слабо представляет особенности циркуляционных процессов в климатических областях по Б.П. Алисову; - не имеет представления о происхождении атмосферы, ее эволюции и современных глобальных тенденций изменения климата; - не умеет читать синоптические карты, не может выявить основные синоптические объекты, не имеет представления о практическом значении информации, получаемой с помощью синоптических карт. - не может описать погодные условия или дает бытовую характеристику погоды; не может объяснить формирование погодных условий различных типов по генетической и комплексной классификации; 62 - имеет общие представления о местных признаках погоды, не понимает их физический смысл; - не владеет элементарными приемами составления климатической характеристики территории, не может отобрать соответствующую тематическую карту; - не умеет составлять климатограммы, определять тип годового хода температуры и осадков или климатический пояс по климаттограммам; - слабо владеет приемами работы с метеорологическими приборами. Оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые слабо владеют понятийным аппаратом метеорологии и климатологии, допускают грубые ошибки при ответе на вопросы и не могут выстраивать взаимосвязи физико-географического характера. Работа при подготовке к экзамену: - Внимательно прочитать вопрос. - Составить план и при необходимости конспект вопроса. - Вспомнить основные термины, понятия, закономерности и законы по теме. - Найти соответствующие наглядные пособия (таблицы, схемы и т.д.). - Подтвердить ответ схематическими рисунками и примерами. Работа с литературными источниками. 1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными, предметными каталогами. 2. В первую очередь изучить научную, периодическую литературу содержащую теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками, раскрывающими более узкие и частные вопросы. 3. Детально проработать публикации (если таковые есть) преподавателей кафедры посвященной данной теме. 4. Составить собственную библиографическую картотеку. Вопросы к экзамену: Теоретические вопросы к экзамену: 1. Атмосфера Земли, ее границы и значение для географической оболочки. 2. Газовый состав атмосферы. 3. Вертикальное расслоение атмосферы. 4. Методы изучения атмосферы. 5. Солнечная радиация, ее состав и интенсивность на верхней границе атмосферы. Солнечная постоянная. 6. Радиационный баланс земной поверхности и атмосферы, его составляющие. 7. Ослабление солнечной радиации в атмосфере. Закон Бугэ. 8. Определение энергетической освещенности и величины инсоляции. 9. Географическое распределение суммарной солнечной радиации и радиационного баланса. 10.Тепловой баланс, его составляющие. 11. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов. 12. Распределение тепла вглубь почвы. 13. Адиабатические изменения температуры. 14. Сухоадиабатический градиент. Вертикальный температурный градиент. Стратификация атмосферы. 15. Инверсии температуры. 16. Влажность воздуха. Насыщенный и ненасыщенный воздух. Характеристики влажности воздуха. 17. Испарение. Испаряемость. 18. Суточный и годовой ход абсолютной и относительной влажности воздуха. 19. Облачность, её суточный и годовой ход. Географическое распределение 63 облачности. 20. Осадки. Условия осадкообразования. Виды осадков. 21. Географическое распределение осадков. Закономерности сезонного режима осадков. 22. Туманы, их типы. Географическое распределение туманов. 23. Распределение температуры воздуха у земной поверхности в январе и июле. 24. Атмосферное давление, единицы и методы его измерения. Изменение атмосферного давления с высотой. 25. Барическое поле, его элементы. 26. Распределение атмосферного давления в приземном слое. Центры действия атмосферы. 27. Ветер, причины возникновения. Силы, воздействующие на ветер. 28. Широтные зоны ветров на земном шаре. 29. Местные ветры: бризы, горно-долинные ветры, фен, бора, стоковые ветры. 30. Погода. Комплексная и генетическая классификация погод. 31. Служба погоды. Методы изучения и прогноза погоды. 32. Синоптические карты, синоптический код. Карты барической топографии. 33. Местные признаки погоды. 34. Циклоны, погода в циклонических областях. Стадии развития циклонов. 35. Антициклоны, погода в антициклонах. Стадии развития антициклонов. 36. Воздушные массы, классификация воздушных масс. 37. Атмосферные фронты, их типы. 38. Основные атмосферные фронты, изменения погоды при прохождении фронтов. 39. Высотные фронтальные зоны и струйные течения. 40. Климатообразующие факторы. 41. Климатообразующие процессы. 42. Континентальность климата. Индексы континентальности. 43. Локальный и глобальный климат. Микроклимат и мезоклимат. 44. Генетическая классификация климатов Земли Б.П. Алисова. 45. Астрономические условия смены сезонов в высоких широтах. 46. Современные изменения климата и их причины. 47. Антропогенные воздействия на климат. 48. Климат Тюменской области. 49. Метеорологические условия сезонов Тюменской области. 50. Многолетние колебания климата Тюменской области. Практические задания к экзамену: 1. Определить напряженность солнечной радиации на горизонтальную поверхность для станции, расположенной на ..." с.ш., если прозрачность атмосферы ... 2. Определить величину инсоляции в день летнего солнцестояния для пунктов, лежащих на широте Северного и Южного полярного кругов. 3. Определить величину инсоляции в дни равноденствий для пунктов, лежащих на широте Северного и Южного тропиков. 4. Определить альбедо подстилающей поверхности, если количество падающей радиации равно ...Дж/(см2мин), а количество отраженной радиации составляет ..,Дж/(см мин). 5. Ненасыщенная водяным паром воздушная масса прогрелась по сравнению с окружающим воздухом на ...*С и начала подниматься. Конвекция прекратилась на высоте ... м. На этой высоте температура воздуха была равна 0*С. Чему равен вертикальный температурный градиент, если известно, что воздух (не) достиг влагонасыщения? 64 6. Ненасыщенная влагой воздушная масса с температурой ...*С адиабатически поднимается вверх. На высоте ... м она становится насыщенной. Поднятие воздуха прекращается на высоте ... м. Чему равна температура воздуха на этой высоте? 7. По синоптической карте определите величину горизонтального барического градиента, скорость и силу ветра. 8. Выполнить чтение метеокода для указанного пункта. 9. Определить тип климата по климате-диаграмме. 10. Определите семейство и род облаков, дать им характеристику. 11. На синоптической карте выделите основные барические системы; определите, на какой стадии эволюции они находятся. 12. Если бы угол наклона земной оси к плоскости орбиты составлял на каких широтах наблюдались бы полярный день и полярная ночь, какие параллели стали бы выполнять роль северного и южного тропиков? Примерная тематика рефератов: 1. Аэрологические и агрономические методы изучения атмосферы. 2. История развития метеорологических наблюдений. 3. История метеоприборов. 4. Метеорологические наблюдения Западной Сибири (Тюменской области). 5. Метеорологические эксперименты. 6. Глобальная метеорологическая служба. 7. «Суда погоды». 8. Метеорологические службы и всемирная метеорологическая организация. 9. Международные программы по изучению атмосферы. 10. Применение космической информации в метеорологии. 11. Химическое загрязнение атмосферы. 12. «Парниковый» эффект. 13. Снегомерные съемки и их метеорологическое значение. 14. Прогноз погоды синоптическим методом. 15. Долгосрочные и сверхдолгосрочные прогнозы погоды и климата. 16. Атмосферные засухи и суховеи. 17. Практика нефанализа. 18. Стихийные погодные явления. 19. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. 20. Атмосферный озон и изменения глобального климата. 21. Климатическое взаимодействие атмосферы и океана. 22. Климат города. 23. Энергоактивные области Мирового океана и их влияние на погоду. 24. Система «океан—атмосфера». 25. Климат слоев атмосферы. 26. Погода и климат в горах. 27. Оледенения плейстоцена и климат. 28. Глобальное потепление климата: история проблемы и прогнозы. 29. Климат будущего. Работа над рефератом РЕФЕРАТ - краткое изложение содержания книги, статьи, исследования, а также доклад с таким изложением (Словарь Ожегова). Реферат - это краткий обзор работы студента (дипломного проекта, отчета о научноисследовательской работе и т.п.), в котором должны отражаться цель, основное содержание 65 работы и результаты ее выполнения. Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщить материал, выявить общие закономерности биологических процессов. Для написания реферата необходимо: выбрать тему; используя список рекомендуемой литературы; подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику); составить план реферата; сделать литературный обзор материала и написать конспект; проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками; сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме; оформить реферат согласно требованиям ГОСТа; учитывая замечания преподавателя, внести исправления; представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю. Реферат должен содержать: сведения об объеме работы, количестве иллюстраций, таблиц, использованных источников, языке (если текст написан не на русском языке), перечень ключевых слов, сам текст. Текст реферата должен отражать: объект исследования, цель работы, метод исследования и аппаратуру, полученные результаты, эффективность и область применения, основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики. Если в работе отсутствует какая-либо часть (методы, характеристики и т.п.), то ее в реферате опускают, сохраняя последовательность изложения. - В заголовке реферата приводятся ее название, фамилия, имя и отчество студента, наименование учебного заведения и год выполнения. Название работы пишется прописными буквами, слово «реферат» не пишется. В реферате не допускается применение не общепринятых терминов и сокращений слов и словосочетаний. Оптимальный объем текста реферата - 1200 знаков, но не более 2000 знаков. При необходимости возможно написание реферата на двух языках: русском и иностранном. Использовать следующие группы источников: 1 гр. монографии, сборники, справочные издания; 2 гр. - периодические издания. Защита реферата проводится автором, зачитываются основные сведения и выводы (можно с иллюстрацией графиков, рисунков). Слушателям предлагается задать вопросы касаемые темы данного реферата, на которые автор должен дать свой ответ. Реферат считается успешно защищен, в случае, если автор сумел донести до слушателей основную мысль, сделать выводы, а также ответить на вопросы. Приложение 6. Глоссарий АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА- (лат. absolutus — полный) количество водяного пара, его плотность в воздухе, в г/м3. Абсолютная влажность воздуха зависит от температурного режима и переноса (адвекции) влаги с океаническими массами воздуха. Если в полярных широтах зимой в воздухе содержится от 0,1 до 1,0 г/м3 водяного пара, то в экваториальном поясе нередко до 30 г/м3. Зимой в Батуми абсолютная влажность составляет 6,3 г/м3, в Верхоянске-0,1 г/м3. От абсолютной влажности воздуха в большой степени зависит растительный покров местности. АДВЕКЦИЯ - (лат. adveсtio доставка). 1. В метеорологии перенос воздушных масс (с их температурой, влажностью, атмосферным давлением) в горизонтальном направлении в силу разницы в атмосферном давлении над подстилающей поверхностью (обычно над сушей и морем) ; важный фактор формирования климата. В связи с вращением Земли господствующая адвекция в средних широтах протекает с запада на восток, определяя в северном полушарии долготную зональность климата и распределения ландшафтов. Так, умеренно континентальный климат ВосточноЕвропейской равнины сменяется континентальным в Западной Сибири и Средней Азии, резко 66 континентальным в Средней Сибири, экстраконтинентальным в Восточной Сибири и муссонным на Дальнем Востоке. Та же долготная зональность проявляется в Северной Америке. 2. В океанологии перенос водных масс с их свойствами как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. АЗОНАЛЬНОСТЬ– распространение природного явления вне связи с зональными особенностями территории. А. – одна из главных физико-географических закономерностей, определяющая основные черты природы регионов. АЛЬБЕДО [от лат. albus - светлый] - величина, характеризующая отражательную способность любой поверхности; выражается отношением радиации, отражаемой поверхностью, к солнечной радиации, поступившей на поверхность. Напр., А. чернозема - 0,15; песка 0,3-0,4; среднее А. Земли - 0,39; Луны - 0,07. АККЛИМАТИЗАЦИЯ - процесс приспособления растений и животных к новым условиям обитания. Искусственная акклиматизация перенос полезных видов из района их распространения в новые для них условия с целью обогащения природных ресурсов. Так, в начале XVIII в. из Южной Америки в Европу пересадили картофель; в 30-х годах сою из Приамурья на Украину; ондатру из Канады в Сибирь и т. д. Переселение амурского растительноядного толстолобика в среднеазиатские каналы для борьбы с зарастанием их травой принесло двойную пользу и для судоходства, и для рыбного промысла. АРИДИЗАЦИЯ СУШИ [от лат. aridus - сухой] - сложный и разнообразный комплекс процессов уменьшения степени увлажненности территорий и вызванного этим сокращения биологической продуктивности экосистем. А. происходит как в силу природных (циклические изменения климата), так и антропогенных (откачка подземных вод, эрозия, пыльные бури) причин. Следствием А. является опустынивание и углубление степени сухости пустынных территорий. Син.: Ксеротизация местности. АРИДНЫЙ КЛИМАТ [от лат. aridus - сухой] - сухой климат областей с недостаточным атмосферным увлажнением и высокими температурами воздуха, испытывающими большие суточные колебания. В условиях А.к. преобладают ландшафты пустынь и полупустынь, широко распространены эоловые формы рельефа. Ср. Гумидный климат. АТМОСФЕРА [от гр. atmos - пар и sphaire - шар] - газообразная оболочка Земли и других небесных тел. У земной поверхности в основном состоит из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), водяного пара (0,2-2,6%), углекислого газа (0,03%). Газовый состав А. служит "наиболее ярким интегральным индикатором состояния биосферы". По распределению температуры с высотой А. делят на следующие слои: тропосферу, где наблюдается интенсивная атмосферная турбулентность и развиваются погодные процессы (образование облаков, выпадение осадков и пр.); над тропосферой расположен переходный слой - тропопауза, выше которой стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера, составляющие вместе т. н. верхние слои А. АТМОСФЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - собственное инфракрасное излучение атмосферы и облаков в пределах длин волн от 4 до 120 мкм. АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ - вода в капельножидком (дождь, морось) и твердом (снег, крупа, град) состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся непосредственно из воздуха на поверхность Земли и предметов (роса, изморось, иней, гололед) в результате конденсации водяного пара, находящегося в воздухе. А.о. - это также количество выпавшей воды в определенном месте за определенный промежуток времени (обычно измеряется толщиной слоя выпавшей воды в мм). В среднем на земном шаре выпадает ок. 1000 мм осадков в год, а в пустынях и высоких широтах - менее 250 мм. 67 АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - вариант дистанционных методов исследования, система методов изучения свойств ландшафтов и их изменений с использованием вертолетов, самолетов, пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций и специальных космических аппаратов, оснащенных, как правило, разнообразной съемочной аппаратурой. Выделяют визуальные, фотографические, электронные и геофизические методы исследования. Применение А.м.и. ускоряет и упрощает процесс картографирования и имеет большое значение при организации мониторинга за состоянием окружающей среды. БАРОМЕТР - (греч. baros тяжесть, давление и metreo измеряю) прибор для измерения атмосферного давления. По принципу действия различают барометры: жидкостный основанный на уравновешивании атмосферного давления весом столба жидкости, обычно ртути;деформационный, или анероид, упругие деформации мембранной коробки;гипсотермометр прибор для измерения высоты над уровнем моря, основанный на зависимости точки кипения воды от атмосферного давления; газовый измеряет давление по величине объема газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости; непрерывную запись хода атмосферного давления на вращаемый часовым механизмом барабан производит барограф, а сама запись называется барограммой. Барометры используются на всех метеостанциях, и его показания сообщаются в сводках погоды. Более сложного устройства барометр установлен как эталонный в главной геофизической обсерватории в Санкт-Петербурге, по нему выверяются все анероиды. БОРА (итал. bora от греч. boreas северный ветер) сильный холодный ветер с хребтов, разделяющих сильно охлажденную и более теплую (особенно приморскую) поверхность у их подножий. Образуется преимущественно в холодную часть года при задержке в нижней части мощных и быстро перемещающихся холодных масс воздуха низкими горными хребтами. Переваливая через них, вершина холодной массы воздуха опережает нижнюю, не успевает прогреться, как при фене, и как бы обрушивается вниз к нагретой поверхности с низким атмосферным давлением. Особенно типична бора на югославском побережье Адриатического моря, у Новороссийска (северо-восточный ветер), на Байкале сильнейший западный ветер сарма, на западном склоне Урала восточная Кизеловская Бора и др. На Черном море и Байкале, внезапно налетая, бора приводит к опрокидыванию малых судов, обледенению их и прибрежных построек. При приближении холодного воздуха в этих районах метеорологи передают штормовое предупреждение. Особый тип боры стоковый ветер в Антарктиде и на северном острове Новой Земли. БРИЗ - (франц.brise легкий ветер) местный ветер небольшой скорости, меняющий направление дважды в сутки. Возникает на берегах морей, озер, иногда больших рек. Днем суша нагревается быстрее, чем вода, и над ней устанавливается более низкое атмосферное давление. Поэтому дневной бриз дует с акватории на нагретое побережье. Ночной (береговой) с охлажденного побережья на прогретую воду. Бризы хорошо выражены летом во время устойчивой антициклональной погоды, когда разница в температуре суши и воды наиболее значительная. Бриз охватывает слой воздуха в несколько сот метров и на морях действует в пределах нескольких десятков километров. В эпоху парусного судоходства бризы пользовались для начала плавания. БУРЯ ПЫЛЬНАЯ - сильный (25-32 м/с) ветер, несущий огромное количество твердых частиц (почвы, песка), выдуваемых в незащищенных растительностью местах и наметаемых в др. Б.п. характерна для аридных обл. и распаханных территорий. В последнем случае является показателем неправильной агротехники. Единичная Б.п. в Средней Азии и Казахстане выносит из плакорных почв 10-100 т/км2 вещества, из песчаных массивов - 5-10 т/км2, а из солончаков 100-1000 т/км2. Знаменитая Б.п., случавшаяся в США в 1934 г., уносила за сутки в среднем по 100 т почвы с каждого км2 освоенных земель. 68 БУРЯ СОЛЯНАЯ - подъем и перенос солей высохших территорий, занимаемых ранее морем (напр., перенос солей высыхающего Аральского моря в земледельческие районы Средней Азии и низовий Волги). ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД - период года, в который возможен рост и развитие (вегетация) растительности в данных климатических условиях. В.п. - время активной жизнедеятельности и важнейший биоклиматический показатель. Ср. Период вегетации. См. Сумма эффективных температур. ВЕТЕР - движение воздуха, горизонтальное у земной поверхности. На ветер действует сила трения о поверхность Земли, центробежная и отклоняющая сила вращения Земли. Скорость ветра выражается в м/с, км/ч, в условных единицах баллах, а направление, откуда он дует, по 16 румбам (С, ССВ, ВСВ, В и т. д.). Возникает и движется воздух от области более высокого атмосферного давления к низкому. Над обширными площадями с устойчивой разницей атм. давления образуются постоянные или меняющиеся по сезонам ветра, например пассаты от разницы низкого атмосферного давления вдоль экватора и повышенного над тропиками; муссоны от разницы зимнего и летнего атмосерного давления над сушей и морем. Такие ветра входят в общую систему циркуляции атмосферы. Ветры местной циркуляции бризы, горно-долинные и др. ВЛАГООБОРОТ- (русск. круговорот воды) замкнутый процесс водообмена между водным пространством (гидросферой), воздухом (атмосферой) и земной корой (литосферой) под действием солнечного тепла и силы тяжести. Вода под действием солнечного тепла испаряется с поверхности океанов, морей, озер, рек, с земной поверхности, с крон деревьев и в процессе транспирации растений. Воздушными потоками пар переносится, а при понижении температуры с высотой конденсируется, и благодаря силе тяжести выпадают жидкие или твердые атмосферные осадки. Попав на сушу, влага питает почвы, забирается корнями растений, стекает в водоемы, производя размывающую работу, и снова испаряется. Этим обеспечивается неисчерпаемость водных ресурсов. ВНУТРИТРОПИЧЕСКАЯ ЗОНА КОНВЕРГЕНЦИИ - ...в атмосфере тропиков близ экватора, между пассатами Северного и Южного полушарий. Ширина несколько сотен км. От пассатов отличается ослаблением скоростей ветра и интенсивным развитием конвективных облаков, из которых выпадают обильные осадки. ВЛАЖНОСТЬ - (русск. влага жидкость, влажность степень насыщенности) количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Оценивается абсолютной и относительной влажностью. Воздух считается насыщенным влагой, если при данной его температуре не может больше поглощать водяной пар и при малейшем охлаждении начинают выделяться капельки воды в виде росы, тумана. облаков. Сухим считается воздух при дальнейшей его способности поглощать влагу. Чем воздух теплее, тем больше его способность к влагопоглощению, например при температуре -20°С воздух содержит не более 1 г/м3 воды; при температуре +10°С около 9 г/м3, а при –0°С около 17 г/м3 Поэтому при кажущейся сильной влажности воздуха в тундре и его сухости в степи абсолютная влажность их может быть одинаковой благодаря разнице в температурах. Расчет влажности воздуха имеет большое значение не только для определения погоды и климата, но и для проведения многих технических мероприятий, при хранении книг и музейных картин, при лечении легочных болезней и особенно при применении искусственного орошения. ВЕЧНАЯ (многолетняя) МЕРЗЛОТА - условный неопределенный термин, используемый в разных значениях: 1) явления длительного охлаждения горных пород верхней части земной коры до нулевой температуры; 2) слой или обл. распространения долгое время не оттаивающих горных пород; 3) горные породы, сцементированные замерзшей в них влагой (многолетние мерзлые породы). 69 ГАЛО- (франц. halo oт греч. halos световое кольцо вокруг Солнца и Луны) общее название оптических явлений в атмосфере, возникающих в результате отражения или преломления света в ледяных кристаллах облаков или тумана (например, в горах). Гало проявляется в виде кругов, или дуг, или пятен около Луны, ложных Солнц и др. ГЛАЗ БУРИ- (русск.) область безоблачного затишья в центре тропического циклона диаметром иногда до 60 км, тогда как кругом бушуют штормовые ветры, ливни и грозы. Образование глаза бури связано с нисходящим движением теплого и сухого воздуха в центре циклонов. ГОЛОЛЕДИЦА- тонкий слой льда на поверхности земли, образующийся после оттепели или дождя в результате похолодания, а также замерзания мокрого снега, капель дождя. ГОЛОЛЕД- слой льда, образующегося на поверхности земли, деревьях, проводах, столбах, домах и других предметах путем намерзания капель переохлажденного дождя или тумана. Гололед наблюдается при температурах от 0 до -3°С. Толщина льда достигает нескольких см и вызывает обламывание ветвей, обрыв проводов, гибель посевов. Гололед создает аварийную ситуацию на автодорогах, мешает использованию зимних пастбищ. Это явление характерно для районов с умеренно холодной неустойчивой зимой, например восток Украины, Нижний Дон, Северный Кавказ, но нередко и в дальневосточной Субарктике на Чукотке. Образовавшийся после оттепелей тонкий слой льда на почве называется гололедицей. ГРАД- (слав.) вид атмосферных осадков; плотные частицы льда (градины) неправильной формы размером от мелкой горошины до куриного яйца, обычно с несколькими слоями разной плотности. Выпадает в теплое время года из мощных кучево-дождевых облаков при грозе и ливне. Возникает град при быстровосходящих токах воздуха, когда в переохлажденном облаке происходит замерзание и намерзание капель. Град наносит большой ущерб хозяйству, уничтожая посевы, сбивает цветки и плоды в садах и виноградниках и т. п. В Молдавии, на Кавказе, в Средней Азии разработаны и успешно применяются радиолокационные методы определения градоносности облаков и создана служба борьбы с градом. Используя ракеты и самолеты, нарушают устойчивость облаков с помощью реагентов, исключающих образование града, йодистого серебра или свинца, углекислоты. ГРОЗА- (русс.) атмосферное явление, при котором в мощных кучеводождевых облаках и между облаками и землей возникают сильные электрические разряды молнии, сопровождающиеся громом. При грозе характерен шквалистый ветер и ливни, нередко с градом. Различают грозы фронтальные, возникающие на атмосферных фронтах, и внутримассовые, образующиеся в результате местного прогревания воздуха. Одновременно на земном шаре происходит до 1800 гроз. Неполное насыщение воздуха водяными парами или разность между насыщающей и фактической упругостью водяного пара при данной температуре воздуха и атмосферном давлении (Д = Е е, где Д дефицит влажности, Е максимально возможная упругость пара и е фактическая упругость пара). Недостаток влаги в почве разность между наименьшей влагоемкостью (т.е. таким количеством воды, которое может удержать почва при заполнении всех пустот между почвенными частицами) и фактической влажностью, выраженной в процентах от веса сухой почвы. ДОЖДЬ- (русс.) преобладающий вид атмосферных осадков, выпадающих в виде капель воды из слоисто-дождевых облаков (обложной дождь) и кучево-дождевых (ливневый дождь). Диаметр капель от 0,5 до 6–7 мм. От дождя следует отличать морось. ДЫМКА АТМОСФЕРНАЯ- легкое помутнение воздуха в приземном слое в результате рассеяния света на мельчайших капельках воды или кристаллах льда. Видимость в отличие от тумана более 1 км. - (русск.) понижение температуры воздуха ниже 0°С вечером и ночью при положительной температуре днем. ЗАМОРОЗКИ случаются весной и осенью при вторжении холодных воздушных масс или антициклонах, вызывающих интенсивное ночное излучение, охлаждающее почву и растительный покров, а от них и воздух в ясные и тихие ночи. 3аморозки причиняют ущерб 70 сельскому хозяйству, в особенности в низменных местах, где концентрируется охлажденный воздух. Борьба с ними возможна разведением дымящих костров. ЗАСУХА- (русск.) снижение против обычного (среднесезонного) количества атмосферных осадков при повышении температур и понижении влажности воздуха и почв. Засуха-частое явление в тропических поясах, полупустынных и степных зонах весной и летом вследствие длительного (до 2 мес.) господства антициклональной погоды. Малая облачность с длительным солнечным сиянием при антициклоне резко повышает испарение почвенной влаги, что приводит к иссушению растений, их гибели, снижению урожаев сельскохозяйственных культур, нарушениям пастбищного животноводства. Сильнейшие засухи отмечались в Латинской Америке, Индии, Пакистане, Северной Африке, а в начале 20-х годов в Поволжье. Засуха в 80-х годах в Эфиопии привели к голоду и гибели многих людей. Для борьбы с засухой производят искусственное повышение влажности почвы (снегозадержание, орошение и др.). ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ- определение распределения температуры, влажности, давления, ветра и других параметров атмосферы. Зондирование атмосферы может быть акустическое (звуком), оптическое (лучом лазера), с помощью радиоволн, а также радиозондов, самолетов, ракет, искусственных спутников Земли. ИНДЕКС АРИДНОСТИ- показатель, характеризующий степень сухости (аридности) климата. По Торнтвейту, равен 100 d/n, где d - недостаток влаги (сумма месячных разностей между осадками и суммарной испаряемостью для трех месяцев, когда норма осадков меньше годовой испаряемости); n - сумма месячных величин испаряемости за указанные месяцы. По де Мортонну, частное от деления годовой суммы осадков в см (R) на сумму средней годовой температуры (t), увеличенной на 10, т.е. R/(t+10). По Стенцу, частное от деления испаряемости (E) на сумму осадков (R). ИНДЕКС ВЛАЖНОСТИ - количественная характеристика влажности климата (I), рассчитываемая по формуле: I=(100s-60d)/n, где s - сумма месячных разностей между осадками и суммарной испаряемостью для тех месяцев, когда норма осадков превосходит суммарную испаряемость; d - недостаток влаги (см. Индекс аридности) и n - сумма месячных величин суммарной испаряемости. ИНДЕКС ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ (ИЗА) - комплексный показатель степени загрязнения атмосферы, рассчитываемый в соответствии с методикой (РД 52.04 186-89) как сумма средних концентраций в единицах ПДК с учетом класса опасности соответствующего загрязняющего вещества. Самые высокие показатели ИЗА (более 14) по данным 1997 г. имеют 33 города России, среди которых Архангельск, Кемерово, Красноярск, Краснодар, Москва, С.Петербург, Самара, Саратов, Ульяновск, Чита и др. ИНЕЙ- (русс.) тонкий слой ледяных кристаллов, образующийся в холодные, ясные и тихие ночи на поверхности земли, травах и предметах с отрицательными температурами, более низкими, чем у воздуха. Кристаллы инея образуются путем сублимации водяного пара воздуха. ИНСОЛЯЦИЯ- (лат. insolatiо выставляю на солнце) облучение солнечной радиацией земной поверхности. Инсоляция измеряется в калориях (или джоулях) на единицу площади (1 см2) и в единицу времени (минута, сутки). Показатели инсоляции будут различными на горизонтальных, наклонных и вертикальных плоскостях при одних условиях безоблачного неба. Инсоляция меняется от высоты Солнца над горизонтом, от широты и высоты местности. От величины инсоляции зависят климатические условия, циркуляционные процессы, влагооборот на Земле. ИНВЕРСИЯ ТЕМПЕРАТУР- (лат. inversio переворачивание, перестановка) повышение температур воздуха с высотой вопреки правилу ее убывания (понижения). Инверсия температур возникает по нескольким причинам: в тихие летние ночи благодаря интенсивному лучеиспусканию земной поверхности и в результате охлаждения приземного слоя воздуха на высоты до 20–40 м; 71 в горных областях преимущественно при зимних антициклонах, когда более плотный и холодный воздух скапливается в межгорных впадинах и долинах. Особенно это характерно для резкоконтинентальных северных Кордильер, всех пространств Северо-Востока, Забайкалья и Среднесибирского плоскогорья, где на каждые 100 м до высот 20–00 м температура воздуха повышается до 2 и даже 3,5°С; при адвекции теплого воздуха над холодными морскими течениями или снежными пространствами континентов; в полосе теплого атмосферного фронта, когда теплые воздушные массы натекают на холодные. В обоих последних случаях высота инверсии температур может достигать 1000 м и даже более. Инверсии температур вызывают дымки, туманы, облака, а иногда миражи, что относится к неблагоприятным факторам. ИОНОСФЕРА- (греч. ion идущий и sphaiга шар) обнимающий Землю слой с разреженными электронами, атомными и молекулярными ионами, образующими высокоэлектропроводную среду. Начинаясь в верхней части атмосферы с высот 50–80 км, ионосфера простирается до нескольких тысяч км. Только благодаря ионосфере возможно осуществление радиосвязи, в ней же возникают полярные сияния и магнитные бури. ИСЛАНДСКИЙ МИНИМУМ- область пониженного атмосферного давления и постоянного возникновения циклонов на севере Атлантического океана. Центральная часть исландского минимума расположена в районе ответвления к северо-западу теплого СевероАтлантического течения в область холодных вод океана между Исландией и южной частью Гренландии. Поскольку общий перенос воздушных масс в умеренном поясе идет в восточном направлении, то действие циклонов создает прохладный океанический климат в Северной Европе до Прибалтики, Санкт-Петербурга и Карелии. Действие циклонов исландского минимума ощущается по всему северу Восточно-Европейской равнины и Западно-Сибирской низменности и затухает лишь на Таймырском полуострове. Разница в температурах океанических вод особенно сильна зимой, что учащает циклоны, создавая пасмурную снежную погоду преимущественно в первую треть зимы, вплоть до Западной Сибири. ИСПАРЕНИЕ- (русс.) переход вещества из жидкого или твердого состояния в газообразное в пар. В природе водяной пар поступает в атмосферу с поверхности воды, почвы, растительности, льда, снега. Испарение зависит от температуры и влажности воздуха, от испаряющей поверхности и скорости ветра. ИСПАРЯЕМОСТЬ- максимально возможное испарение при данных метеорологических условиях с достаточно увлажненной подстилающей поверхности, т. е. в условиях неограниченного запаса влаги. И. выражается в миллиметрах слоя испарившейся воды и сильно отличается от фактического испарения, особенно в пустыне, где испарение близко к нулю, а испаряемость 2000 мм в год и более. КИСЛЫЕ ОСАДКИ - атмосферные осадки в виде дождя или снега, подкисленные (величина водородного показателя pH <5,6) из-за растворения в них кислотообразующих промышленных выбросов (загрязняющих веществ): SO2, NOx , HCl и др. К.о. вызывают ацидификацию (подкисление или закисление) почвы, водоемов и приводят к повреждению живых организмов (гибель рыбы, снижение прироста лесов и т.д.). КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ - процессы в атмосфере, формирующие климат Земли, природной зоны или отдельного региона. Они происходят по трем направлениям: прогрев Земли солнечными лучами (радиацией) и обмен теплом ее поверхности с атмосферой; общая циркуляция атмосферы; влагооборот между атмосферой и земной поверхностью. На климатообразование каждого региона влияют также три причины (фактора): количество солнечной радиации, что зависит от широты местности; движение воздушных масс (циркуляция атмосферы); характер подстилающей поверхности. КОНВЕКЦИЯ - (лат. сonveсtio принесение, доставка) 72 Подъем нагретых от земной поверхности и, следовательно, менее плотных масс воздуха с одновременным замещением их опусканием сверху остуженного плотного воздуха. Скорость таких токов, пронизывающих всю толщу атмосферы, достигает 30 м/с. Конвекция важнейший процесс обмена теплом и влагой между разными слоями атмосферы. Подъемные силы конвекции используют планеристы и дельтапланеристы. Процесс конвекции наблюдается в верхнем слое разной плотности морских вод и разно нагретых, вод в озерах. Конвекция постоянно идет в разных районах подкорового вещества (в мантии) земной коры из-за изменений теплового режима при внутриземных процессах. С тектонической конвекцией связывают перемещение тектонических плит, а следовательно, горообразование, возникновение островных вулканических дуг и желобов на дне океанов. КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ КЛИМАТ- (лат. сontinens крупнейшая часть суши и греч. klimatos наклон) климат территорий с господством континентальных воздушных масс, что связано с влиянием крупных континентов или с минимальным воздействием морских влажных воздушных масс. Поскольку центральные части больших континентов удалены от действия морского воздуха, континентальный климат характеризуется малой облачностью и скудными атмосферными осадками, основная масса которых выпадает в теплую часть года. Малая облачность способствует быстрому прогреванию земной поверхности солнечными лучами днем и летом и, наоборот, быстрому охлаждению ее ночью и зимой. Отсюда большие амплитуды (перепады) температур воздуха, теплое или жаркое лето и морозная малоснежная зима. Малоснежность при крепких морозах влечет глубокое промерзание почвогрунтов, а это в условиях северных и умеренных широт вызывает накопление и сохранение многолетнемерзлых грунтов, что прослеживается вплоть до субтропических широт. Континентальный климат характерен для умеренного и субтропического поясов Азии, исключая Дальний Восток и юг центральных районов Северной Америки, Африки и Австралии. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ - показатель загрязнения атмосферы совместно несколькими загрязняющими веществами (напр. сумма долей их реальной концентрации от величины ПДК). КОЭФФИЦИЕНТ УВЛАЖНЕНИЯ - отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости для данного ландшафта. К.у. - показатель соотношения тепла и влаги. При К.у.> 1 и достаточном количестве тепла преобладают лесные ландшафты, при К.у.<1 лесостепные, степные и пустынные ландшафты. Показатель впервые ввел Г.Н. Высоцкий. Согласно В.А. Ковде (1973), по величине К.у. фации делятся на супергумидные (1,5-3), гумидные (1,2-1,5), нормальные (1,2-0,7), семиаридные (0,7-0,5), аридные (0,5-0,3), экстрааридные (<0,3). МАКРОКЛИМАТ- (греч. makros большой и klimatos наклон) климат крупнейших территорий, где определяются главнейшие закономерности радиационно-термических и циркуляционных процессов, формирующих зональное распределение ландшафтных типов и направление зонообразующих процессов. Это климат Земли в целом, географических поясов, широтных и долготных зон, а также крупных регионов и акваторий, например ВосточноЕвропейской равнины или Атлантического океана. МЕСТНЫЕ ВЕТРЫ- ветры, отличающиеся какими-либо особенностями от главного характера общей циркуляции атмосферы, но закономерно повторяющиеся и оказывающие заметное влияние на режим погоды в ограниченной части ландшафта или акватории. Возникновение местных ветров связано главным образом с крупными водоемами (бризы) или с горами, их простиранием относительно общих циркуляционных потоков и расположением горных долин (фен, бора, горно-долинные), а также с изменением общей циркуляции атмосферы местными условиями (самум, сирокко, хамсин). Например, только на Байкале вследствие разницы прогревания воды и суши и сложного расположения крутосклонных хребтов с глубокими долинами различают не менее 5 местных ветров: баргузин теплый северо-восточный, горный северо-западный ветер, вызывающий мощные штормы, 73 сарма внезапный западный ветер, достигающий ураганной силы до 80 м/с, долинные култук юго-западный и шелоник юго-восточный. МИКРОКЛИМАТ- (греч. mikros маленький и климат) часть местного климата различия метеорологических показателей в приземном слое воздуха на небольших участках ландшафта. Микроклимат в основном зависит от рельефа, от лесных насаждений и даже кустарников, от различных построек, различий в увлажнении почвогрунтов и т. п. Так, даже в небольших впадинах рельефа бывают весенне-осенние заморозки, от которых избавлены микроповышения. Долго не тающий лед на озерах иногда на месяц задерживает вегетацию прибрежных деревьев. Навевание снега на наветренных склонах возвышенностей дольше увлажняет почвы, способствуя более благоприятному развитию растительности по сравнению с подветренным склоном. Центральная часть городов всегда теплее их окраин и т. п. Учет микроклимата имеет существенное значение для размещения культур и мелиорации, для выбора мест населенных пунктов и их планировки. В Заполярье улицы и глухие стены домов размещают поперек направления сильных зимних ветров. МУССОН- (франц. musson сезон) закономерное, периодически переменное на 120–180°, движение воздушных масс в нижней части тропосферы в зависимости от смены атмосферного давления. Обычно при охлаждении материка зимой и повышении в связи с этим давления сухой и холодный воздух устремляется в сторону меньшего давления теплого океана (континентальный муссон). Летом материк прогревается больше океана и воздух стремится на континент, принося облачность, обильные атмосферные осадки, а нередко и тайфуны (океанический муссон). Типичные муссоны тропические у северных побережий Индийского океана, обрушивающие на сушу обильные дожди. Внетропические муссоны захватывают Японию, Восточный Китай, юг Дальнего Востока России. ОБЛАКА - скопление взвешенных в атмосфере капелек воды или кристаллов льда, появляющихся в результате поднимающихся с земли паров воды и конденсирующихся при охлаждении вверху. Причины облакообразования разные: путем конвекции; при вынужденном подъеме водонасыщенного воздуха на горные преграды; при перемешивании разнотемпературных воздушных масс и чаще всего при наступлении холодного или теплого атмосферного фронта (циклонические, фронтальные, грозовые облака). В тропосфере условно разделяют облака на 3 яруса и по международному соглашению подразделяют их на 10 родов по форме скоплений. Нижний ярус не выше 2 км слоистые, слоистокучевые и плоские кучевые или слоисто-дождевые. Средний ярус от 2 до 8 км высококучевые и высокослоистые фронтальные облака. Верхний ярус, или высокие облака, от 8 до 18 км перистослоистые, перисто-кучевые и обычно состоящие из ледяных кристаллов перистые. Есть облака вертикального развития, проникающие через всю тропосферу, кучевые и кучево-дождевые. Кроме того, на высоте 20–30 км в стратосфере изредка появляются перламутровые облака, состоящие из ледяных кристаллов, а на высоте 70–90 км в мезосфере серебристые, хотя в их строении участвуют не только ледяные кристаллы, но и метеорная или вулканическая пыль. ОБЩАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ- (лат. сirсulatio вращение, греч. atmos пар и sphaira шар) движение воздушных масс в тропосфере и нижней стратосфере. Важнейший климатообразующий процесс этого переноса и обмена влагой и теплом между разными частями земного шара формирует погоду каждого региона. Причина перемещения воздушных масс состоит в неодинаковом распределении атмосферного давления и нагревании Солнцем поверхности суши, океанов, льда на разных широтах, а также в отклоняющем воздействии на воздушные потоки вращения Земли. Главные закономерности общей циркуляции атмосферы постоянны. В нижней стратосфере струйные течения воздуха в умеренных и субтропических широтах преимущественно западные, а в тропических восточные, и идут они со скоростью до 150 м/с. В нижней тропосфере преобладающие направления переноса воздуха различаются по географическим поясам. В полярных широтах восточные ветры; в умеренных западные с частым нарушением циклонами и антициклонами, наиболее устойчивы пассаты и муссоны, в 74 тропических широтах. В связи с разнообразием подстилающей поверхности на фоне общей циркуляции атмосферы возникают районные отклонения местные ветры. ОККЛЮЗИЯ ЦИКЛОНА- (позднелат. oссlusio запирание, скрывание) конечная стадия развития циклона, когда теплые массы воздуха вытесняются холодным фронтом в верхние слои тропосферы. При этом увеличивается вертикальная мощность циклона, но замедляется вращательное движение. Теплый сектор циклона исчезает с земной поверхности, повышается атмосферное давление в его центре, угасают атмосферные осадки циклон заполняется окклюдируется. ОТТЕПЕЛЬ -(рус.) теплая погода среди зимы, когда тает снег, в умеренных и высоких широтах. Оттепель вызывается приходом теплых воздушных масс (адвекция) и часто сопровождается пасмурной туманной погодой. ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ - свойство атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию к Земле и задерживать преимущественно водяными парами на 8–0% (при ясном небе) длинноволновое излучение с земной поверхности. Нагреваясь от земной поверхности, атмосфера удерживает тепло, благодаря чему средняя температура Земли равна 15°С. При отсутствии атмосферы ее температура понизилась бы до -23°С. В Арктике и Субарктике парниковый эффект создает обледеневший и утончившийся весной снежный наст. Задолго до наступления положительных температур воздуха под ним начинает таять более мягкий снег. В освободившемся под настом пространстве травы и кустарнички начинают вегетировать и даже расцветать. ПАССАТЫ - (нем. passat от гол. passaat ) постоянный круглогодичный перенос воздушных масс от субтропических областей (25–30° с. ш. и ю. ш.) высокого атмосферного давления навстречу друг другу в область низкого атмосферного давления над экватором. В нижних слоях атмосферы, при трении о земную поверхность их меридиональное направление отклоняется к западу (закономерность силы Кориолиса). В результате над океанами в северном полушарии образуются северо-востоные ветры, а в южном северо-западные с обычной скоростью 5–6 м/с, изредка до 15 м/с. Они порождают пассатные течения. Над сушей постоянство пассатов изредка нарушается местными ветрами, но их сухость и высокие температуры способствуют образованию и сохранению субтропических пустынь, кроме прибрежных районов с действием муссонов. ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ - эффективное быстро меняющееся ленто- и дугообразное свечение голубовато-белого, желто-зеленого, реже фиолетового и красноватого цвета атомов кислорода и молекул азота в разреженном воздухе магнитного поля Земли (высота от 60 до 1000 км). Полярное сияние наблюдается от десятков минут до нескольких суток одновременно на всех долготах близ магнитных полюсов. Оно возникает при проникновении заряженных большей энергией протонов и электронов из космоса в сочетании с быстрыми колебаниями интенсивности магнитного поля Земли. ПОЛЮСЫ ХОЛОДА- (греч. polos ось) области с наименьшими температурами данного полушария. В северном полушарии полюс холода расположен в понижениях ВерхояноКолымских гор, где континентальный воздух Сибирского антициклона неподвижно остается на большое время. Так, в бассейнах рек Яны и Индигирки (метеостанции Верхоянск и Оймякон) зарегистрированы температуры воздуха в -68° и -72°С, а средняя за январь -48° и -50°С. До -65°С снижаются температуры и на ледяном щите Гренландии. Для южного полушария отмечен полюс холода в восточной части Антарктиды на высоте 3500 м -89°С. ПРИЗЕМНЫЙ СЛОЙ ВОЗДУХА- нижний слой тропосферы (30–50 м, изредка до 250 м относительно высоты), на который оказывает влияние подстилающая поверхность: холмы, долины рек, кроны леса, городские постройки и т. п. При изучении микроклимата в понятие приземный слой воздуха включают слой в 1,5–2 м, в котором взаимодействует подстилающая поверхность микрорельефа с особенностями и свойствами воздуха. РАДИАЦИОННЫЙ БАЛАНС ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ - разность между суммарной солнечной радиацией, поглощенной земной поверхностью (см. Альбедо), и эффективным излучением Земли. Р.б. - важнейший компонент теплового баланса земной поверхности. 75 РАДИАЦИОННЫЙ ИНДЕКС СУХОСТИ - отношение годового радиационного баланса земной поверхности к сумме теплоты, необходимой для испарения годовой суммы осадков анализируемой территории. Р.и.с. служит основой для дифференциации географических зон. При Р.и.с. <1 климат рассматривается как влажный, от 1 до 3 недостаточно влажный,> 3 - сухой. Показатель предложил М.И. Будыко. РАДИАЦИЯ ОТРАЖЕННАЯ - часть суммарной солнечной радиации, теряемой земной поверхностью в результате отражения. См. Альбедо. РЕЗКОКОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ КЛИМАТ- (лат. сontinens материк и климат) климат территорий, удаленных от смягчающего влияния океанов, - внутри материков (Центральная Азия, Средняя Сибирь) или в межгорных впадинах (Большой Бассейн в Северной Америке). Главные его черты: малая облачность, а значит, резкие колебания суточных и сезонных температур воздуха (до 70°С); малое количество атмосферных осадков (10–00 мм в год) и особенно снежного покрова, а значит, глубокое промерзание почвогрунтов вплоть до образования многолетнемерзлых; незначительная влажность воздуха и большая испаряемость. К наивысшей континентальности относится экстраконтинентальный климат. САМУМ- (араб.) знойный сухой ветер ( дыхание смерти у местных жителей) в пустынях Аравийского полуострова и Северной Африки, несущий раскаленный песок и пыль. Поднятые тучи песка затмевают Солнце. Возникает самум при сильном прогреве земли в циклонах и преимущественно при западных и юго-западных ветрах. Шквал длится от 20 мин до – ч иногда с грозой. При сумуме температура воздуха повышается до 50°С, а относительная влажность подходит к 0%. При самуме следует ложиться и плотно закрываться одеждой. Предвестник: за полчаса начинаются песни песков медленное движение их со звуком от трения песчинок. В Алжирской Сахаре бывает до 40 самумов в год. САРМА- (от названия реки, впадающей в Байкал с западного склона Приморского хребта) Внезапно налетающий ураганный ветер (до 50 м/с), поднимающий крутые волны и переворачивающий плоты и суда. Возникает при переваливании арктического воздуха через хребет (тип боры), попадая в ущелье реки Сармы, приобретает большую силу и скорость. Долина играет роль природной аэродинамической трубы. В Поволжье сармой называют пойменные озера или омуты на реках, а на Дону узкое место в русле реки. СЕРЕБРИСТЫЕ ОБЛАКА - очень тонкий слой облаков иногда заметный вследствие их слабого серебристо-синего свечения на фоне ночного неба. СИРОККО - (итал. sсiroссo сильный) жаркий, сухой, пыльный южный и юго-восточный ветер из пустынь Северной Африки и Аравийского полуострова, возникающий в передней части циклона. Над Средиземным морем сирокко слегка обогащается влагой, но все же иссушает ландшафты прибрежных районов Франции, Апеннинского и Балканского полоуостровов. Чаще всего дует весной – дня подряд, повышая температуру до 35°С. Переваливая горы, на их подветренных склонах приобретает характер фена. СМЕРЧ - (рус.) сильнейший атмосферный вихрь в центральной части стремительно развивающегося циклона. При конденсации быстро поднятых в верхнюю часть тропосферы паров формируется грозовое облако с большим содержанием ледяных кристаллов. При вращении воздуха со скоростью 100 м/с создается воздушная воронка диаметром не менее 200 м с разреженным внутри ее воздухом. Центробежные силы отгоняют к периферии воронки тяжелые капли воды и града, которые создают ее стенки толщиной 10–20 м. Утяжеление такой воронки до 200–300 тыс. т заставляет ее спускаться с высоты 1,5–2 км до земли в виде пустотелого столба хобота . Присасываясь к земле, это образование, несущееся с курьерской скоростью, своей уплотненной дожде-градовой оболочкой сдирает все на пути. В нашей стране самый памятный смерч обрушился на Ивановскую и Костромскую области в 1984 г. Он переворачивал подъемные краны, поднимал в воздух автомашины и вагоны, разрушал постройки, как спички ломал деревья и даже погнул рельсы железной дороги. Его диаметр 76 достигал 2 км. Над морями, особенно в тропическом поясе, с циклонами малого диаметра смерчи образуется чаще, чем на суше, и называется тромбом, а в США торнадо. СОЛЯРНЫЙ КЛИМАТ- (радиационный климат), рассчитываемое теоретически поступление и распределение по земному шару солнечной радиации (без учета местных климатообразующих факторов). СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА - важный элемент характеристики климата каждого района. Она складывается из среднеарифметического показателя сумм температур за сутки, месяц, сезон, год и за много лет. От них зависит развитие почвенно-растительного покрова, многие процессы рельефообразования, например, при устойчиво отрицательных средних температурах воздуха за 10–20 лет возникает многолетняя мерзлота грунтов. СТРАТИФИКАЦИЯ АТМОСФЕРЫ - (от лат. stratum слой), распределение температуры воздуха по вертикали, определяющее условия равновесия в атмосфере, благоприятствующие или неблагоприятствующие развитию вертикальных перемещений воздуха. При неустойчивой стратификации атмосферы температура убывает с высотой, что способствует атмосферной конвекции. СТРАТОСФЕРА- (лат. stratum слой и греч. sphaira шар) слой атмосферы на высоте от 8 до 55 км над Землей, в который постепенно переходит тропосфера на высоте 8 км над полюсами и от 18 км над тропиками. В нем становятся разреженными газы, составляющие тропосферу, ничтожно содержание водяного пара и редко образование облаков, но увеличивается масса озона. До 80–100 м/с ускоряются ветры, и резки разницы в температурах. Если в нижней части стратосферы обычны температуры 40–80° (в зависимости от времени года), то у верхней части они повышаются до -20° и +20°С, особенно быстро над тропическими широтами. СУБЛИМАЦИЯ - (лат. sublimo возношу, высоко поднимаю) в метеорологии образование ледяных кристаллов (иней) сразу из водяных паров без перехода их в воду или быстром их охлаждении ниже 0°С в то время, когда температура воздуха еще держится выше этого радиационного охлаждения, что случается в тихие ясные ночи в холодную часть года. СУММА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР - характеристика теплового режима за вегетационный или иной период, равная сумме средних суточных температур воздуха за рассматриваемый период выше условной величины нижнего температурного предела вегетации растений или прохождения ими определенной фенологической фазы (+5; +10; +15о С для разных культур). ТАЙФУН - (англ. typhoon большой ветер) название тропических циклонов атмосферных вихрей относительно малого диаметра (не более 300–400 км), достигающих силы урагана или шторма. В связи с быстрым нарастанием атмосферного давления от центра к периферии (большие барические градиенты) быстро формируется мощная облачность до высоты 15 км. Начинаются ливни. Тайфун возникает над океанами в тропическом поясе (5–20° с. ш. и ю. ш.) в пассатных воздушных течениях. В Тихом океане тайфун зарождается в зоне распространения муссонов Восточной Азии к северу от экватора и к востоку от Филиппинских островов преимущественно с июня по октябрь. Тайфун перемещается со скоростью 10–20–50 км/ч к западу и северо-западу, достигает берегов Индокитая, Китая, Кореи, Японии, доходит до берегов России Приморья, Курильских островов и даже Камчатки. Тайфуны бывают и на востоке Австралии, Африки и Центральной Америки. Порывы ветра достигают 60 и даже 100 км/ч. Бурные ливни и морское волнение вызывают наводнения, нагоны волн, смывают посевы, разрушают селения. Ежегодно случается 20–25 (до 45) тайфунов. Продолжается тайфун несколько дней, а иногда недель. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС - земной поверхности - алгебраическая сумма потоков тепла, приходящих на земную поверхность и уходящих от нее. Выражается уравнением : R + P + LE + B = 0, где R - радиационный баланс земной поверхности; P - турбулентный поток тепла между земной поверхностью и атмосферой; LE - затраты тепла на испарение; B - поток тепла от земной поверхности в глубь почвы или воды и обратно. Данные о Т.б. играют большую роль в изучении изменений климата, географической зональности, термического режима организмов. 77 ТЕПЛОВЫЕ ПОЯСА - широкие полосы, опоясывающие Землю, с близкими температурами воздуха внутри пояса и отличающиеся от соседних неоднородным широтным распределением прихода солнечной радиации. Различают семь тепловых поясов: жаркий по обе стороны экватора, ограниченный годовыми изотермами в +20°С; умеренных 2 (северный и южный) с граничной изотермой в +10°С самого теплого месяца; холодных 2 в границах +10°С и 0°С самого теплого месяца вечного мороза 2 со средней температурой воздуха за год ниже 0°С. ТЕПЛЫЙ ФРОНТ (рус.) - восходящее скольжение теплой воздушной массы по пологой наклонной массе почти неподвижного холодного воздуха. Теплый фронт приносит потепление, а при взаимодействии с холодным воздухом и охлаждении поднимающегося теплого образуются высокослоистые дождевые облака, начинаются обложные дожди. ТОЧКА РОСЫ (рус.) - температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы при неизменном атмосферном давлении и при данном содержании влаги находящийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и появилась роса. При относительной влажности меньше 100% точка росы всегда ниже температуры воздуха в данное время. Но при насыщении, т. е. при относительной влажности 100%, фактическая температура воздуха совпадает с точкой росы. ТРАНСФОРМАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС (лат. transformatio превращение, преобразование) - постепенное изменение свойств передвигающейся воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности (сильно прогретой, переохлажденной, сухой, водной, горной и др.). Например, теплый и влажный атлантический воздух, проходя через умеренно континентальную Восточную Европу, теряет влажность, летом прогревается, а зимой охлаждается и уже над Западной Сибирью трансформируется в континентальную воздушную массу. Трансформация воздушных масс может быть абсолютной при смене географического ее типа. Так, арктический воздух, достигнув среднеазиатских пустынь, настолько прогревается и иссушается, что при обратном движении к северу становится тропическим воздухом и несет засуху в степи. ТРОПОСФЕРА (греч. tropos поворот, изменение и spaira шар) - нижняя оболочка атмосферы, содержащая 80% воздуха и весь водяной пар. Толщина тропосферы неодинакова у тропических широт 16–18 км, в умеренных 10–12 км, а в полярных 8–10 км, но везде на каждые 100 м подъема температура воздуха понижается на 0,65°С. В тропосфере формируются все типы воздушных масс, возникают циклоны и антициклоны, вихри и смерчи и т. п. Переходный слой (от нескольких сотен метров до 2 км) к стратосфере называется тропопаузой, где резко увеличивается разреженность воздуха, понижается его температура до -60° над полюсами и до -80°С над тропиками. Более низкая температура воздуха над тропиками объясняется мощными восходящими токами воздуха и более высоким положением тропосферы. Нижний слой тропосферы называется приземным слоем, отличающимся большим запылением и содержанием летучих микроорганизмов. ФЕН (нем. fohn, от лат. favonius теплый западный ветер) - сухой и теплый ветер, нисходящий с гор в долины, часто сильный и порывистый. Наблюдается фён во всех горных странах и возникает при перетекании воздушного потока через гребень хребта. При опускании воздуха по подветренному склону его температура возрастает, а влажность уменьшается. При этом усиливается таяние снега, возрастает возможность схода лавин, повышается испарение с почвенно-растительного покрова. Обычно длится менее суток, изредка до 5 или больше. Фён хорошо выражен в Альпах, на Кавказе, в горах Средней Азии. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ СУХОСТЬ (греч. fusis природа и logos слово, наука) состояние почвы, когда при обилии влаги нуждающееся в ней растение не может ее использовать. Причины низкая температура почвы, высокая кислотность, недостаток кислорода в почве, высокая концентрация солей и токсических веществ. 78 Положение физиологической сухости бывает обычно весной, когда при высоких дневных температурах транспирация влаги растениями увеличивается, а корни не могут ее взять из холодной почвы. ХАМСИН - (араб., буквально пятьдесят) сухой, изнуряюще жаркий ветер южных направлений на северо-востоке Африки и в странах Ближнего Востока. Температура воздуха нередко выше 40°С, при штормовой силе ветра хамсин дует иногда 50 дней в году, обычно в марте мае. Возникает в передних частях циклонов, перемещающихся из пустынь Северной Африки, поэтому хамсин насыщен песком и пылью, что снижает видимость. ХИОНОСФЕРА (греч. сhion снег и sphaiга шар) атмосферная оболочка толщиной до 10 км, в которой количество атмосферных осадков в твердом виде превышает жидкие. Это может приводить к образованию на поверхности Земли многолетних снежников, фирнов, покровных и горно-долинных ледников. Нижняя граница хионосферы очень неровная. В полярных широтах она может достигать уровня океана (Антарктида, Гренландия), а в тропических и континентальных зонах подниматься до 4–5 км. ХОЛОДНЫЙ ФРОНТ - (франц. front буквально лоб) передовая полоса активно продвигающейся холодной массы воздуха, вытесняющая вверх возникшую на месте массу теплого воздуха. При этом происходит быстрая конденсация паров, заключенных в теплом воздухе, образование мощных кучево-дождевых облаков, короткие, но часто ливневые дожди и грозы, шквалистые ветры. Наступает похолодание. ЦЕНТРЫ ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ - обширные области атмосферы с преобладанием антициклонов или циклонов. Проявляются на картах среднего многолетнего атмосферного давления в виде участков с повышенным или пониженным давлением воздуха; определяют преобладающее направление ветров в системе общей циркуляции атмосферы. Постоянные центры действия атмосферы: экваториальная полоса пониженного давления, субтропические полосы повышенного давления Северного и Южного полушарий, области пониженного давления над океанами в высоких широтах умеренных поясов, области повышенного давления над сушей Арктики и Антарктидой. ЦИКЛОН - (греч. kyklon крутящийся, вращающийся) область пониженного атмосферного давления, возникающая в теплой воздушной массе при столкновении ее с холодной, т. е. при возникновении атмосферного фронта. При неровной границе фронта плотный холодный воздух на каком-то участке оттесняет часть теплого назад. Повернув вспять и противостоя общему движению теплой воздушной массы, эта часть с повышением атмосферного давления вынуждена отклоняться в сторону и завихряться. Возникает элипсовидное вращение воздуха, уплотненного по периферии, во внутренней части с повышенной температурой. Этот вихрь охватывает всю прифронтовую часть теплой воздушной массы, постепенно втягивая всю ее во вращение и занимая пространство в 1000–3000 км в диаметре. Циклон передвигается со скоростью 30–50 км/ч в большинстве случаев с запада на восток согласно вращению Земли. В северном полушарии его вращение имеет направление против часовой стрелки, а в южном по ее направлению. До окклюзии циклона и полного его разрушения проходит от нескольких дней до двух недель. С возникновением циклона резко меняется погода: усиливаются ветры, быстро конденсируются водяные пары, порождая мощную облачность, обильно выпадают атмосферные осадки. Во внетропических географических зонах, на арктическом, антарктическом и полярных фронтах циклоны возникают в году до нескольких сотен, становясь главным звеном в общей циркуляции атмосферы и изменении погод. Зарождаясь над океанами, благодаря пониженному атмосферному давлению в центральной части циклоны способствуют подъему глубинных прохладных вод на поверхность, а значит, и обогащению их планктоном и живыми организмами. В жарких, тропических широтах холодные массы воздуха возникают эпизодически и не имеют столь обширных масс, как во внетропических широтах. Поэтому и диаметр циклона здесь невелик не более 300–400 км. Зато в его вихре быстрее нарастает разница в атмосферном давлении (высокие барические градиенты), что вызывает резко налетающие штормы и тайфуны. Циклоническая деятельность - возникновение, развитие и 79 перемещение в атмосфере крупномасштабных вихрей — циклонов и антициклонов; важнейшая особенность общей циркуляции атмосферы. ШТИЛЬ - Безветрие, затишье или слабый ветер (не более 0,5 м/с). Наблюдается в экваториальной зоне затишья, а также во внутренних частях антициклонов. Длительные штили в области Азиатского антициклона зимой. Состояние моря, когда на его поверхности нет ветровых волн. ЭКСТРАКОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ КЛИМАТ - (лат. extra вне, в смысле вне обычного) наиболее континентальный на Земле, он отмечается в полосе, близкой общему направлению Тихоокеанского побережья, на удалении от него на 300–200 км в Восточной Сибири, Забайкалье, Восточной. Монголии и на Тибетском нагорье (долготная экстраконтинентальная зона). Это объясняется положением на величайшем континенте Евразии и удалением от проникновения влажных морских масс воздуха. Малая облачность (около 30% годовой) и сухой континентальный воздух обусловливают быстрый прогрев поверхности почвогрунтов летом и днем и еще более быстрое выстывание их зимой и ночью. Летом даже близ Северного полярного круга температура воздуха может достигать 38° и в те же сутки понижаться ночью до 10°С. С конца октября до марта здесь господствует Азиатский антициклон, почти без оттепелей царят морозы, достигая -71 С в полюсе холода северного полушария. Атмосферных осадков мало от 50 до 350 мм, хотя в горах в 2–2,5 раза больше. От Забайкалья до Тибета в некоторые зимы снег не выпадает, а севернее он выпадает в основном в сентябре до формирования антициклона. Лишенные теплоизолирующего снежного покрова, почвогрунты глубоко промерзают. Многолетняя мерзлота отмечается от Заполярья до Тибета, т. е. до субтропического пояса. В северной половине она сплошная, а в южной островная. Из-за малого количества снега в Тибетском нагорье отмечается самая высокая снеговая линия на Земле 5000–6000 м. Характеристика и эффективность использования в образовательном процессе инновационных методов информационных и педагогических технологий При изучении дисциплины «Учение об атмосфере» используются: элементы дистанционного обучения (использование ресурсов сети Интернет); компьютерные технологии (для организации самостоятельной работы студентов); рейтинговая технология, тестовая технология, технология полного усвоения знаний и другие технологии, которые предусмотрены содержанием данного предмета. При использовании Интернет-ресурсов студенты для подготовки к семинарам и в самостоятельной работе пользуются сайтами www.alhimic/ru; http://center.fio.ru и др. Перечень используемых компьютерных программ приведён в учебной программе. Основная часть компьютерных программ направлена на подготовку к тестированию. Технология полного усвоения знаний. Технология задаёт единый уровень овладения знаниями, умениями и навыками, но делает переменными время, методы, формы условия труда. Применяется при изучении данной дисциплины курсе особенно часто на самостоятельной работе студентов. По каждой теме разрабатывается эталон полного усвоения. При этом выделяются учебные единицы с указанием планируемых сроков и результатов обучения. По каждой из единиц готовится учебное задание (тест). Оценка знаний по учебным единицам осуществляется по 2-бальной системе (зачёт- незачёт). 80