2014Учение об атмосфере

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И
СЕРВИСА
ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИКИ ИННОВАЦИЙ И БИЗНЕС-СИСТЕМ
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Учение об атмосфере
Рабочая программа учебной дисциплины
Основная образовательная программа
022000.62 (05.03.06) ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Владивосток
Издательство ВГУЭС
2014
ББК 20
Рабочая программа учебной дисциплины «Учение об атмосфере» составлена в
соответствии с требованиями ООП: 022000.62 "ЭКОЛОГИЯ И
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ" на базе ФГОС ВПО
Составитель: ЕВ.Тарасова, доцент кафедры «Экологии и природопользования»
Утверждена на заседании кафедры «Экологии и природопользования» 19 февраля
2014 г., протокол № 6
Рекомендована к изданию учебно-методической комиссией Института Информатики,
инноваций и бизнес-систем.
© Издательство Владивостокский
государственный университет
экономики и сервиса, 2014
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Учение об атмосфере» входит блок общепрофессиональных
дисциплин специальности 022000.62 (05.03.06) - Экология и природопользование.
Экология представляет собой одну из основных фундаментальных наук
междисциплинарного характера. Современная экология ориентирована на урегулирование
взаимоотношений человечества с окружающей средой с целью ее сохранения.
Окружающая среда складывается из природной среды и социосферы. Важнейшая
составляющая природной среды – атмосфера. Парниковый эффект, проявления
глобального потепления, истощение озонового слоя в стратосфере, загрязнение
атмосферного воздуха – вот неполный перечень глобальных экологических проблем, для
понимания которых необходимы знания о составе и строении атмосферы, о физических
закономерностях процессов в ней протекающих, об условиях формирования климата
Земли и его изменении. Все это является предметом дисциплины «Учение об атмосфере».
Использование в дисциплине «Учение об атмосфере» точных физических законов,
а сейчас и сложного математического аппарата роднит эту науку с физикоматематическими науками. В то же время все атмосферные движения протекают на
планете Земля с характерными только для нее очертаниями материков и океанов,
строением рельефа, распределением рек, морей, ледникового, снежного покровов и
растительности. Это определяет географичность данной дисциплины и вхождение ее в
комплекс географических наук.
Для понимания и усвоения дисциплины «Учение об атмосфере» необходимо
твердое знание основных законов физики и химии, а также всех разделов математики в
объеме курса общеобразовательной школы (не только алгебры, геометрии и
тригонометрии, но и методов математического и графического выражения
функциональной зависимости между различными явлениями и основ дифференциального
и интегрального исчислений). К числу физических и химических законов, которые
применяются с первых шагов при изучении данной дисциплины, относятся закон
всемирного тяготения, законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака (объединяемые формулой
Клапейрона), законы Паскаля и Архимеда, три основных закона механики Ньютона, закон
сохранения энергии, законы Дальтона о смеси газов и об испарении, законы излучения
(Стефана-Больцмана, Кирхгофа). Поэтому, прежде чем приступить к изучению данной
дисциплины, студенты должны устранить все имеющиеся у них пробелы в знаниях
законов физики, химии и математики.
Программа дисциплины составлена на базе ФГОС ВПО.
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Цели освоения учебной дисциплины
Дисциплина «Учение об атмосфере» имеет целью изучение основных
физических законов атмосферы и состоит из двух частей: метеорологии и климатологии.
Метеорология – это наука об атмосфере, о ее составе, строении, свойствах и протекающих
в ней физических и химических процессах. Теоретической основой метеорологии служат
общие законы физики и химии, записанные применительно к атмосфере.
Основной задачей теоретической метеорологии является физико-математическое
описание состояния атмосферы в данный физический момент времени, установление
причинно-следственных связей и закономерностей развития происходящих в ней явлений
и процессов. Практическими задачами метеорологии являются: разработка и прогноз
метеорологических условий (в том числе и опасных) и обеспечение потребителей
разнообразной метеорологической информацией с целью наиболее полного и
эффективного использования благоприятных условий погоды и сокращения до минимума
ущерба от опасных метеорологических явлений.
Климатология – раздел метеорологии, в котором изучаются закономерности
формирования климатов, их распределения по земному шару и изменения в прошлом и
будущем. Понимание закономерностей климата возможно на основании изучения общих
закономерностей атмосферных процессов, поэтому при анализе причин возникновения
различных типов климата и их распределения по земному шару климатология исходит из
понятий и законов метеорологии.
Основными задачами климатологии являются: изучение закономерностей
формирования климата как путем эмпирического, так и физического исследования
накопленного материала; классификация климатов и районирование территории;
установление закономерностей образования микроклимата и его классификация;
исследование взаимодействия климата с природными факторами, сельским хозяйством и
производственной деятельностью человека.
1.2 Место дисциплины в структуре ООП (связь с другими
дисциплинами)
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах ООП:
Основная образовательная программа
(код, название)
022000.62 - Экология и
природопользование
Дисциплина Семестр
География
1
Цикл/
Коды
раздел компетенций
ООП
Б.2
ПК-3
Компетенции одновременно формируются следующими дисциплинами ООП:
Основная образовательная программа
(код, название)
022000.62 - Экология и
природопользование
Дисциплина
Учение о
гидросфере
Учение о
биосфере и
устойчивое
развитие
человечества
Цикл/ раздел
ООП
Б.3
Коды
компетенций
ПК-5
Б.3
ПК - 5
Освоение дисциплины необходимо обучающемуся для успешного освоения
следующих дисциплин, прохождения практик по данному ООП:
Основная образовательная
программа
(код, название)
022000.62 - Экология и
природопользование
Дисциплина
Семестр
Ландшафтоведение 4
Цикл/
Коды
раздел компетенций
ООП
Б.3
ПК-5
1.3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
учебной дисциплины
Таблица 1. Формируемые компетенции ООП 022000.62 «Экология и
природопользование» (ЭП), блок Б.2
Направление
подготовки
Компетенции
Знания/ умения/ владения (ЗУВ)
Экология и
природопользован
ие, 022000.62
ПК-5: знать основы учения Знания
об
атмосфере,
о
гидросфере, о биосфере и
Умения
ландшафтоведении
Владение
основ учения об
атмосфере
использовать
знания
законов атмосферы и
гидросферы при решении
типовых
профессиональных задач
навыками вычисления
основных
метеорологических
величин
1.4 Основные виды занятий и особенности их проведения
Общая трудоёмкость дисциплины 4 зачётные единицы, что соответствует 144 часам,
из них 34 часа отводится на лекции, 17 часов – на практические занятия, 57 часов – на
самостоятельную работу, 36 часов на экзамен.
Подача теоретического материала осуществляется в форме классической лекции.
Для понимания лекционного материала студент должен владеть специальной
терминологией, которую изучает самостоятельно – перед проведением лекции бакалавр
получает задание, заключающееся в работе с литературой по предложенной теме. Знание
специальной терминологии облегчает усвоение материала, и, дает возможность вовлечь
слушателя в учебный процесс. Дисциплиной не предусмотрено повторное изучение
разделов высшей математики, физики, географии, знание которых необходимо для
понимания излагаемого материала. Их следует планировать в качестве самостоятельной
работы студентов при подготовке к лекционным и практическим занятиям.
Средствами активизации выступают отдельные вопросы к аудитории, организация
дискуссии. Таким образом, в процессе лекции обеспечивается работа обучающегося
совместно с преподавателем.
На практических занятиях студенты выполняют практические работы, задания к
которым размещены в хранилище цифровых материалов ВГУЭС. Целью практических
занятий является разбор и закрепление на конкретных исходных данных основной части
материала, сообщаемого студентам в лекциях. Итогом решения поставленных задач
должен быть не только численный ответ, но и разносторонний анализ его физического
смысла.
При подготовке к практическим занятиям студент самостоятельно отвечает на
контрольные вопросы, предлагаемые в каждой практической работе, используя материалы
лекций, специальную литературу, Интернет, презентации, размещенные в хранилище
презентационных материалов ВГУЭС.
Во время проведения практических работ бакалавры сами оценивают друг друга,
работая в группах "студенты" - "преподаватели". Такая форма проведения занятий
позволяет реализовать множество функций: исследования, изучения, оценки, обучения,
воспитания, развития, самооценки и самоконтроля.
Самостоятельная работа бакалавров включает работу с учебной и научной
литературой при подготовке к практическим занятиям и к экзамену. Самостоятельная
работа проводится с целью: систематизации и закрепления, углубления и расширения
теоретических знаний и практических умений, приобретаемых студентами в ходе
аудиторных занятий; формирования умений использовать специальную литературу;
развития познавательных способностей и активности обучающихся; формирования
самостоятельности мышления, способности к саморазвитию, самосовершенствованию и
самореализации; развития исследовательских умений. Самостоятельная работа при
изучении дисциплины «Учение об атмосфере» подразделяется на три вида: 1) аудиторная
самостоятельная работа (выполнение контрольных работ, тестов, отчеты по практическим
работам); 2) самостоятельная работа под контролем преподавателя (творческие контакты,
плановые консультации, экзамен); 3) внеаудиторная самостоятельная работа при
выполнении студентом домашних заданий учебного и творческого характера (подготовка
к лекциям, индивидуальные работы по отдельным разделам содержания дисциплины,
подготовка к экзамену). Удельный вес занятий, проводимых в интерактивной форме
составляет 30%.
1.5 Виды контроля и отчетности по дисциплине
Контроль успеваемости студентов осуществляется в соответствии с рейтинговой
системой оценки знаний.
Текущий контроль успеваемости содержит задания, которые способствуют развитию
компетенций профессиональной деятельности, к которой готовится бакалавр и включает:
 проверку уровня самостоятельной подготовки бакалавра при выполнении
индивидуального задания, при подготовке к лекциям и практическим работам;
 участие бакалавра в дискуссиях по основным моментам изучаемой темы;
 защиту отчетов по практическим занятиям;
Помимо индивидуальных оценок используются групповые и взаимооценки:
 оценка студентами работ друг друга;
 оппонирование студентами отчетов по практическим работам
Текущий контроль предусматривает использование фондов оценочных средств:
 решение контрольных работ и задач по разделам изучаемого материала;
 тестирование.
Промежуточная аттестация осуществляется в форме компьютерного тестирования
(СИТО).
2. СТРУКТУРА, СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Темы лекций
Тема 1. Радиационный и тепловой режим атмосферы (12 часов)
1.1. Введение
Предмет и задачи метеорологии. История развития, ее связь с другими науками
естественного цикла. Метеорологические наблюдения, метеорологическая сеть.
Всемирная
метеорологическая
организация.
Всемирная
служба
погоды.
Метеорологические величины и метеорологические явления.
1.2. Состав и строение атмосферы.
Газовый состав атмосферного воздуха. Постоянные и переменные компоненты.
Водяной пар в воздухе. Атмосферные аэрозоли. Роль аэрозолей в атмосферных
процессах. Проблемы «парникового эффекта», «аэрозольного эффекта», «озонной дыры».
Изменение состава воздуха с высотой. Ионы в атмосфере. Принципы деления атмосферы
на слои. Вертикальное строение атмосферы. Понятие о воздушных массах, фронтах и
барических системах.
1.3. Основы статики и термодинамики атмосферы.
Уравнение состояния сухого и влажного воздуха. Основное уравнение статики
атмосферы. Барометрические формулы. Барическая ступень. Первое начало
термодинамики. Адиабатические процессы. Сухоадиабатический градиент температуры.
Влажноадиабатический процесс, влажноадиабатический градиент температуры. Условия
и критерии термодинамической устойчивости атмосферы.
1.4. Радиация в атмосфере.
Основные определения понятия и законы: солнце как источник энергии; спектр
излучения Солнца; потоки лучистой энергии в атмосфере; основные законы теплового
излучения. Ослабление солнечной радиации в атмосфере: поглощение радиации в
атмосфере; рассеяние радиации в
атмосфере.
Молекулярное рассеяние (теория Релея). Аэрозольное рассеяние (теория Ми). Явления,
связанные с рассеянием радиации.
Коротковолновая радиация: прямая солнечная радиация;
рассеянная;
суммарная радиация. Отраженная радиация: альбедо естественных подстилающих
поверхностей; альбедо облаков; планетарное альбедо.
Длинноволновое излучение: излучение земной поверхности; излучение атмосферы;
эффективное излучение.
Радиационный баланс: радиационный баланс земной поверхности; радиационный
баланс атмосферы и системы «Земля – атмосфера».
1.5. Тепловое состояние атмосферы и земной поверхности.
Потоки тепла в атмосфере: закономерности распространения тепла в приземном слое,
в пограничном слое; теория суточного хода температуры воздуха; заморозки; вечная
мерзлота. Температурный режим почвы: уравнение теплопроводности почвы;
особенности распространения тепла в водных бассейнах. Тепловой баланс: уравнение
теплового баланса земной поверхности, атмосферы и системы «Земля – атмосфера».
1.6. Водный режим атмосферы.
Испарение в природе: скорость испарения; испарение и испаряемость; географическое
распределение испаряемости и испарения.
Фазовые переходы воды в атмосфере. Ядра конденсации.
Туманы: дымка, туман, мгла; условия образования туманов; классификация туманов
(туманы охлаждения и туманы испарения).
Облака: микроструктура и водность облаков; международная классификация облаков;
генетическая классификация облаков (кучевообразные облака, волнистообразные,
слоистообразные облака); световые явления в облаках.
Осадки: атмосферные осадки (образование и классификация); электричество облаков и
осадков, гроза и молния, гром; наземные осадки (роса, иней, изморозь, гололед).
Тема 2. Атмосферная циркуляция (12 часов)
2.1. Барическое поле и ветер.
Барическое поле (изобара, изогипса, гребень, ложбина, циклон, антициклон). Карты
барической топографии. Горизонтальный и вертикальный барический градиент
(определение, единицы измерения). Силы, действующие в атмосфере. Градиентный и
геострофический ветер. Термический ветер. Влияние трения на скорость и направление
ветра. Суточный ход ветра. Барический закон ветра. Роза ветров.
2.2. Общая циркуляция атмосферы.
Масштабы
атмосферных
движений.
Общая
циркуляция
атмосферы.
Квазигеострофичность течений общей циркуляции. Зональность в распределении
давления и ветра. Меридиональные составляющие общей циркуляции. Географическое
распределение давления. Центры действия атмосферы. Преобладающие направления
ветра.
2.3. Циркуляция в тропиках.
Пассаты. Погода пассатов. Антипассаты. Тропические муссоны. Внутритропическая
зона конвергенции. Тропические циклоны: их возникновение, перемещение, погода в
тропическом циклоне.
2.4. Внетропическая циркуляция.
Внетропические циклоны: возникновение и эволюция циклонов, перемещение, погода
в циклоне. Антициклоны: возникновение и эволюция антициклонов, перемещение, погода
в антициклоне. Внетропические муссоны. Местные ветры: бризы, горно-долинные ветры,
ледниковые ветры, фен, бора, шквалы. Служба погоды. Методы анализа и прогноза
погоды.
Тема 3. Климатообразование (4 часа)
Климатическая система, глобальный и локальный климат. Теплооборот, влагооборот и
атмосферная циркуляция как климатообразующие процессы. Географические факторы
климата: географическая широта, высота над уровнем моря, высотная климатическая
зональность, распределение суши и моря, орография, океанические течения, растительный
и снежный покров. Микроклимат как явление приземного слоя атмосферы. Методы
исследования микроклимата. Микроклимат пересеченной местности, микроклимат леса,
микроклимат города. Непреднамеренные воздействия человека на климат.
Тема 4. Классификация климатов (4 часа)
Классификация климатов В. Кеппена. Классификация климатов Л.С. Берга.
Классификация климатов Б.П. Алисова: экваториальный климат; климат тропических
муссонов (субэкваториальный); тропические климаты; субтропические климаты; климаты
умеренных широт; субполярный климат (субарктический и субантарктический); климат
Арктики; климат Антарктиды.
Тема 5. Изменения климата (2 часа)
Возможные причины изменения климата. Методы исследования и восстановления
климатов прошлого. Изменения климата в период инструментальных наблюдений.
Антропогенные изменения климата.
2.2. Перечень тем практических занятий
1. Сроки метеорологических наблюдений. Время и его измерение. (1 час)
2. Вычисление основных метеорологических величин. (2 часа)
3. Расчет изменений давления с помощью уравнения статики. Барический градиент,
барическая ступень. (2 часа)
4. Расчет эффективного излучения и радиационного баланса земной поверхности. (2 часа)
5. Расчет составляющих теплового баланса и анализ соотношения между ними. (2 часа)
6. Конденсация водяного пара в атмосфере. Образование и физические характеристики
туманов. (2 часа)
7. Испарение. Конденсационный и коагуляционный рост облачных капель. (2 часа)
8. Градиентный ветер и его изменения с высотой. (2 часа)
9. Циркуляция атмосферы. Чтение синоптических карт. (1 час)
10. Определение степени континентальности климата. Климатическая характеристика
территории. (1 час)
3. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
По дисциплине предусмотрено проведение лекционных, практических занятий и
самостоятельная работа.
Основные виды занятий:
1. Лекции, на которых дается основной систематизированный материал по дисциплине
«Учение об атмосфере». При изложении теоретического материала используются
активные методы проведения занятий – каждая лекция начинается с блиц-опроса по
материалам предыдущей лекции.
2. Практические работы являются активной формой занятий, на которых студенты
овладевают навыками сбора, обработки и интерпретации метеорологической
информации, учатся работать с синоптическими картами, со спутниковой системой
метеомониторинга, позволяющей изучать динамику атмосферных процессов.
3. Самостоятельные занятия под руководством преподавателя обеспечивают более
эффективную подготовку и качество усвоения теоретического материала,
приобретение определенных практических навыков студентов. Основная задача
самостоятельной работы - привить умение учиться. По результатам самостоятельных
работ проводятся интерактивные занятия – студенты работают в группах, каждая
группа готовит сообщение с презентацией по выбранной теме, представители других
групп задают вопросы и выставляют оценки выступающим.
4. Консультации включают помощь при самостоятельном освоении материала.
Для оформления письменных работ, презентаций к докладу, работы в электронных
библиотечных системах студенту необходимы пакеты программ Microsoft Office (Excel,
Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet Explorer, или других аналогичных.
В образовательном процессе используются инновационные технологии обучения:
активная дискуссия, семинары в диалоговом режиме, практические работы с
использованием нетбуков. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивной форме
составляет 30%.
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА
4.1. Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине
1. Программа наблюдений на метеорологических станциях. (1 час)
2. Метеорологические приборы. (2 часа)
3. Использование искусственных спутников Земли в метеорологии. (3 часа)
4. Струйные течения. (3 часа)
5. Образование и разрушение атмосферного озона. (3 часа)
6. Континентальность климата. Индексы континентальности. (3 часа)
7. Инверсии температуры. (3 часа)
8. Световые явления в облаках. (3 часа)
9. Шаровая молния. Огни святого Эльма. (3 часа)
10. Миражи. (3 часа)
11. Засухи. (3 часа)
12. Метели. (3 часа)
13. Шквалы. (3 часа)
14. Теории климата. (3 часа)
15. Проявления глобального потепления. (3 часа)
16. Парниковый эффект. (3 часа)
17. Истощение озонового слоя в тропосфере. (3 часа)
18. Закисление окружающей среды. Кислотные дожди. (3 часа)
19. Атмосферный воздух: перенос загрязнений на большие расстояния. (3 часа)
20. Загрязнение околоземного космического пространства. (3 часа)
4.2. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения
учебной дисциплины
Что такое метеорология?
Что такое Всемирная служба погоды?
Что такое метеорологическая информация?
Что такое метеорологические величины и метеорологические явления?
Что такое атмосферное давление, парциальное давление водяного пара, парциальное
давление насыщения, абсолютная влажность, удельная влажность, относительная
влажность, точка росы, скорость и направление ветра, в каких единицах измеряются?
6. Как оценивается количество облаков?
7. Что такое международная классификация облаков?.
8. Что такое градиент метеорологической величины?
9. Что такое уравнение состояния сухого и влажного воздуха?
10. Что такое виртуальная температура?
11. Плотность сухого и плотность влажного воздуха – что больше и почему?
12. Перечислите основные составляющие атмосферного воздуха.
13. Какова роль углекислого газа в атмосфере?
14. Какова роль озона в атмосфере?
15. Какова роль водяного пара в атмосфере?
16. Что такое атмосферные аэрозоли, какова их роль в атмосфере?
17. На какие сферы делят атмосферу по распределению температуры с высотой (название
слоев, высота, как изменяется температура с высотой)?.
18. На какие сферы делят атмосферу по составу атмосферного воздуха?
19. Основное уравнение статики атмосферы.
20. В каком воздухе холодном или теплом давление с высотой убывает быстрее и почему?
21. Что такое барометрические формулы, привести пример?
22. Какие задачи решаются с помощью барометрических формул?
23. Перечислите потоки лучистой энергии в атмосфере.
24. Что такое прямая радиация?
25. Что такое рассеянная радиация?
26. Перечислите явления, связанные с рассеянием.
27. Что такое альбедо?
28. Что такое противоизлучение атмосферы?
29. Что такое эффективное излучение?
30. Что такое радиационный баланс подстилающей поверхности?
31. Что такое радиационный баланс системы Земля – атмосфера?
1.
2.
3.
4.
5.
32. Перечислить потоки тепла в атмосфере.
33. Назовите основной механизм передачи тепла в атмосфере, в почве, в воде.
34. Что такое суточный ход температуры воздуха как он изменяется с высотой?
35. Что такое суточный ход температуры почвы как он изменяется с глубиной?
36. Чем отличается суточный ход температуры воздуха от суточного хода температуры
почвы?
37. Чем отличается суточный ход температуры почвы от суточного хода температуры
океана?
38. Что такое тепловой баланс суши, океана, системы Земля – атмосфера?
39. Что такое испарение (определение, единицы измерения, от чего зависит скорость
испарения, суточный ход испарения)?
40. Что такое испаряемость, в каких районах земного шара она наибольшая?
41. Что такое конденсация и сублимация?
42. Что такое ядра конденсации?
43. Что такое туман?
44. Каков механизм образования туманов испарения, туманов смешения, туманов
охлаждения, радиационных и адвективных туманов?
45. Что такое облака?
46. Каков механизм образования облаков восходящего скольжения, волнистообразных и
кучевообразных облаков?
47. Что такое ячейковая циркуляция?
48. Что такое атмосферные и наземные осадки?
49. Что такое роса, иней, гололед, гололедица. При каких условиях образуются?
50. Классификация осадков.
51. Что такое изобара, изогипса, гребень, ложбина, циклон, антициклон?
52. Что такое горизонтальный и вертикальный барический градиент (определение,
единицы измерения)?
53. Что такое сила барического градиента (определение, направление)?
54. Что такое градиентный и геострофический ветер?
55. Как изменяется скорость и направление ветра с высотой в пограничном слое
атмосферы?
56. Каков суточный ход скорости и направления ветра?
57. Что такое роза ветров?
58. Что такое бриз, горно – долинный ветер, фен, бора (определение, механизм
образования)?
59. Каково глобальное распределение давления на Земле?
60. Атмосферные движения каких направлений преобладают в полярных, тропических,
умеренных широтах и почему?
61. Что такое центры действия атмосферы?
62. Какие сезонные центры действия атмосферы определяют погоду на Дальнем Востоке?
63. Что такое пассаты?
64. Что такое муссоны?
65. Что такое внутритропическая зона конвергенции?
66. Что такое тропические циклоны, чем они отличаются от внетропических?
67. Что такое внетропические циклоны (определение, погода в циклоне, направление
перемещения)?
68. Что такое антициклоны (определение, погода в антициклоне)?
69. Что такое климат, основные климатообразующие процессы?
70. Назовите географические факторы климата.
71. Как влияет на формирование климата географическая широта; высота над уровнем
моря; распределение суши и моря; орография; океанические течения; растительный и
снежный покров?
72. Перечислите основные черты микроклимата пересеченной местности; леса; города.
73. По какому признаку проведена классификация климатов Кеппена, на какие типы
климатов делятся климаты Земли?
74. По какому признаку проведена классификация климатов Алисова, на какие типы
климатов делятся климаты Земли?
75. Дайте краткую характеристику экваториального, субэкваториального, тропического,
субтропического климатов; климата умеренных широт; субполярного климата;
климата Арктики и климата Антарктиды.
76. Каковы перспективы изменения климата в результате антропогенных воздействий?
4.3. Методические рекомендации по организации СРС
Самостоятельная работа студента, оценивает освоение дисциплины на уровне
«знать», «уметь», «владеть». Она представлена case-заданиями, содержание которых
предполагает применение комплекса умений, для того чтобы студент мог самостоятельно
сконструировать способ решения, комбинируя известные ему способы и привлекая знания
из разных дисциплин. Решение студентами подобного рода нестандартных практикоориентированных заданий будет свидетельствовать о степени влияния процесса изучения
дисциплины на формирование у студентов общекультурных и профессиональных
компетенций в соответствии с требованиями ФГОС. С учетом знаний, полученных не
лекциях и умений, выработанных на практических занятиях, студент должен владеть
следующими методиками:
1. Определять (измерять):
1.
2.
3.
4.
5.
Основные метеорологические величины;
Разницу в поясном времени территорий;
Погоду по синоптической карте;
Степень континентальности климатов.
Составляющие радиационного и теплового балансов атмосферы.
2. Описывать:
1. Синоптическую ситуацию с использованием спутниковой информации.
2. Климат территорий.
3. Объяснять:
1. Основные физические законы применительно к атмосферным процессам;
2. Образование атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов, их влияние на
состояние погоды;
3. Причины возникновения туманов, облаков и осадков;
4. Причины различия климатов Земли;
5. Роль географического фактора в развитии человеческого общества;
4. Оценивать и прогнозировать:
1. Природно-ресурсный потенциал страны, региона;
2. Экологическую ситуацию в стране, регионе
3. Изменения атмосферы под воздействием природных и антропогенных факторов
Задания этого блока студенты выполняют самостоятельно индивидуально или в группах,
оценочными средствами в данном случае являются собеседование или подготовка
презентации и выступление.
В конце семестра целесообразно проводить тематический контроль по дисциплине с
помощью тестирования. Цель тематического контроля – установить, насколько успешно
обучаемые владеют системой определенных знаний, каков общий уровень их усвоения,
отвечает ли он требованиям программы по разным дидактическим единицам. По
результатам данного тестирования можно провести одно, два занятия для повторного
объяснения, изучения плохо усвоенных дидактических единиц.
При самостоятельном изучении теоретических вопросов студенты могут
использовать рекомендуемую литературу и Интернет.
4.4. Рекомендации по работе с литературой
В учебном пособии [1] изложена физическая сущность атмосферных явлений и
процессов формирующих погоду и климат Земли. Рассмотрены состав строение и
циркуляция атмосферы ее физические и химические свойства радиационный тепловой и
водный режим; факторы и процессы климатообразования и причины изменения климата
принципы классификации
климата климаты
Земли.
Описана организация
метеорологических наблюдений и международного сотрудничества в данной области.
В учебнике Кислова А.В. [2]. содержатся сведения об особенностях нынешнего
климата, генезисе его создания, механизмах изменения. Изложены свойства
климатической системы, ее энергетика, свойства водяного пара и углекислого газа —
важнейших
субстанций
для
парникового
эффекта.
Вкратце
изложены
предыдущее
и
будущее
состояния
климата.
География климатов рассматривается с позиций объяснения механизмов создания
региональных
климатических
особенностей.
Очень интересны интерактивные учебники по метеорологии [15, 16], они хорошо
проиллюстрированы и дают наглядное представление о физической природе многих
атмосферных
процессов
Для подготовки к практическим занятиям хорошо использовать учебное пособие
Макаровой М.Г.и др. [11], которое предназначено для проведения практических работ по
дисциплине «Учение об атмосфере» специально для бакалавров, обучающихся по
направлению 022000.62 Экология и природопользование. В пособие включено 10
практических работ. Каждая практическая работа включает теоретическую часть, в
которой изложены краткие сведения по рассматриваемой теме, которые необходимы для
решения задач практической части. Практическая часть содержит контрольные вопросы,
для ответов на которые необходимо использование лекционного материала и задачи.
Рекомендуемые журналы:
"Метеорология и гидрология", "География и природные ресурсы", "Экология",
"Национальная география", "География в школе", "Экосинформ", "Экологический вестник
России", "Экологическая экспертиза"; реферативные журналы "Экология человека",
"Охрана и улучшение городской среды", "Технологические аспекты охраны окружающей
среды", также экологическая газета "Зеленый мир". Acta Naturae - международный
научный журнал о природе.
5. УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Основная литература
1. Г. И. Пиловец, Метеорология и климатология. Учебное пособие - Минск ; М.: Новое знание : ИНФРА-М,
2013. - 399 с.
2. Кислов, Александр Викторович. Климатология: учебник для студентов вузов / А. В.
Кислов. - М. : Академия, 2011. - 224 с. : ил.,[16c.] - (Высшее профессиональное
образование; Бакалавриат).
3.Т. В. Власова, М. А. Аршинова, Т. А. Ковалева, Физическая география материков и
океанов. - М.: Академия, 2009. - 640 с.
4. Тихонова И.О., Кручинина Н.Е., Тарасов В.В., Экологический мониторинг атмосферы. (Москва: Форум, 2013. - 131 с.
5.2. Дополнительная литература
4. Большая географическая энциклопедия: самое полное современное изд.: более 10 000
географ. объектов и природ. явлений. / [авт. кол.: В.С. Алексеев, Е.Ю. Бадикова, И.А.
Балакирева и др.]. - М. : Эксмо, 2008. - 672 с.
5. Варбанец Т.В: Метеорология: Учебное пособие.- Изд-во Феникс, 2008.- 236 с.
6. Власова Т.В. Физическая география материков и океанов: учебное пособие для студ.
вузов. / Т. В. Власова, М. А. Аршинова, Т. А. Ковелева. - 3-е изд.,стереотип. - М. :
Академия, 2008. - 640 с.
7. Домогацких Е.М.; Алексеевский Н.И. География: Материки и океаны: В 2 ч. - М: ТИД
Русское слово-РС, 2008.- 280 с.
8. Дьяченко, Владимир Викторович. Науки о Земле: учебное пособие для студентов вузов
/ В. В. Дьяченко, Л. Г. Дьяченко, В. А. Девисилов. - М. : КНОРУС, 2010. - 304 с. : ил.
9. Климов, Геннадий Константинович. Науки о Земле: учеб. пособие для студентов вузов /
Г. К. Климов, А. И. Климова ; М-во образования и науки РФ. - М. : ИНФРА-М, 2012. - 390
с. - (Высшее образование).
10. Любушкина С.Г., Пашканг К.В. и др. Учебник для ВУЗов. География. Общее
землеведение. Изд-во Просвещение, 2009.- 288 с.
11. Макарова М.Г., Маршева Н.В., Станис Е.В. Учение об атмосфере. Учебное пособие. М.: Российский университет дружбы народов, 2012. - 60 с.
12. Чернышева Л.С., Платонова В.А. Расчёт и интерпретация основных климатических
показателей отдельных метеорологических величин. Уч.-метод. пособие. –
Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2009. – 88 с.
13. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та,
Наука, 2012. - 584 с.06.
5.3 Полнотекстовые базы данных
Электронные библиотеки, режимы доступа:
http://www.elibrary.ru/
http://www.biblioclub.ru
http://www.book.ru
http://znanium.com
Архивы журналов издательства SAGE Publications (компания Sage Publications известна
своими журналами в области материаловедения, биологии, географии, химии), режим
доступа: http://online.sagepub.com/
5.4 Интернет-ресурсы
14. Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь (Под ред. А.И.
Бедрицкого). 2008 Том 1, Том 2, Том 3
15. http://www.dvgu.ru/meteo/book/ - интерактивный учебник по метеорологии
16. dvfu.ru›meteo/book/meteobook.htm - интерактивный учебник по метеорологии
Сайты:
Росгидромета
meteorf.ru
Владивостокского
государственного
университета
экономики
и
сервиса:
http://www.vvsu.ru/
Министерства
природных
ресурсов
и
экологии
Российской
Федерации
http://www.mnr.gov.ru
Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
http://www.gosnadzor.ru
Гильдии экологов http://www.ecoguild.ru
Гринпис Российское представительство http://www.greenpeace.org/russia/ru/
WWF (Всемирный фонд дикой природы) http://www.wwf.ru/
Центр экологической политики России и др. сайты государственных и общественных
экологических организаций http://www.ecopolicy.ru
Современные профессиональные базы данных, информационные, справочные и
поисковые системы: Aquatic Conservation, Biodiversity and Conservation, Ecological
Research, Ecosystems, Ecotoxicology, Environmental and Ecological Statistics, Environmental
International, Environmental Health, Environmental Management, Environmental Manager,
Environmental Monitoring and Assessment, Environmental Pollution, Environmental Science
and Technology, Environmetrics, European Environment, European Journal of Forest Research,
Evolutionary Ecology, Journal of Environmental Monitoring, Journal of Chemical Ecology,
Journal of Health and Place, Journal of Plant Research, Land Degradation and Rehabilitation,
Landscape and Ecological Engineering, Landscape and Urban Planing, Naturwissenschaften,
Population Ecology, Urban Ecosystems.
На территории кампуса ВГУЭС студент может воспользоваться указанными ресурсами
посредством Wi-Fi. Доступ к ресурсам Интернет-ресурсам возможен через ПК,
установленные в библиотеке ВГУЭС.
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
а) программное обеспечение
Microsoft Office (Excel, Word, Power Point, Acrobat Reader), Internet explorer, или другое
аналогичное.
б) техническое обеспечение
Для проведения лекционных и практических занятий аудитория должна быть
оснащена мультимедийным оборудованием. Задания к практическим занятиям и
контрольным работам размещены в хранилище цифровых материалов ВГУЭС. При
изучении теоретической части курса можно пользоваться размещеннми в Интернете
электронными учебниками (http://www.dvgu.ru/meteo/) или хрестоматиями (например,
http://www.abratsev.narod.ru/atmosphere/ atmosphere.html).
Для выполнения практических работ (темы 2, 6, 7) можно использовать
психрометрические
таблицы,
размещенные
по
адресам:
http://vadimsoft.narod.ru/conspects/phis/tables/psihrometr.htm (относительная влажность воздуха),
http://www.zodchiy.ru/s-info/archive/21.00/page4.html (точка росы) и др. Основные формы
облаков размещены по адресу http://meteoweb.narod.ru/clouds/cs.html. Для выполнения
практических работ 8,9,10 студенты могут использовать информацию сайта
http://www.primpogoda.ru/. Информация этого сайта дает возможность проследить
динамику атмосферных процессов; наблюдать за движением тайфунов (в частности,
вычертить траекторию движения тайфуна; проследить как изменяется его скорость;
определить как изменяется скорость ветра, атмосферное давление и количество осадков
при выходе тайфуна на сушу, сравнить метеорологические характеристики тайфуна с
аналогичными характеристиками внетропического циклона); изучить ход основных
метеопараметров: температуры,
давления, относительной влажности, скорости и
направления ветра (например, построить графики, розу ветров).
7. СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
Атмосфера - Воздушная оболочка Земли, принимающая участие в ее суточном и
годовом вращении; Адвекция - перенос воздуха и его свойств в горизонтальном
направлении.
Альбедо - безразмерная величина, характеризующая отражательную способность тела
или системы тел. А. элемента отражающей поверхности — отношение (в процентах)
интенсивности (плотности потока) радиации, отраженной данным элементом, к
интенсивности (плотности потока) радиации, падающей на него.
Атмосферное давление - давление, производимое атмосферой на находящиеся в ней
предметы и на земную поверхность. В предположении статического равновесия А. Д. в
каждой точке атмосферы равно весу всего вышележащего столба воздуха с основанием,
равным единице.
Влагооборот - постоянный обмен влагой между атмосферой и земной поверхностью,
состоящий из процессов испарения, переноса водяного пара в атмосфере, конденсации его
в атмосфере, выпадения осадков, стока.
Деятельная поверхность - поверхность почвы, воды или растительности, которая
непосредственно поглощает солнечную и атмосферную радиацию и отдает излучение в
атмосферу, чем регулирует термический режим прилегающих слоев воздуха и почвы.
Инверсия температуры - повышение температуры воздуха с высотой в некотором
слое атмосферы.
Климат - статистический режим атмосферных условий (условий погоды),
характерный для каждого данного места Земли в силу его географического положения.