ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: С.И. Ларин, к.г.н., доцент

3
Т.Н. Иванова. Снежные ресурсы. Рабочая программа для студентов специальности
020601.65 «Гидрология», квалификация гидролог инженер, форма обучения очная.
Тюмень, 2013, 14 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Снежные
ресурсы [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой геоэкологии. Утверждено проректором по
учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: С.И. Ларин, к.г.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2013
© Т.Н. Иванова, 2013.
3
1.Пояснительная записка
1.1. Требования ГОС к содержанию курса
Гидролог должен иметь представление:
- о сфере применения знаний о снежном покрове;
- о значении получаемых знаний в смежных науках о Земле;
- о тенденциях развития снеговедения, гляциологии, криологии.
Специалист должен знать:
- основные закономерности явлений и процессов, протекающих в снежном покрове;
- методы подготовки и обобщения режимной информации, создания специализированных
баз данных и использовать существующие стандартные базы данных;
- методы оценки снежных ресурсов отдельных объектов;
- методы обеспечения информацией государственных учреждений и коммерческих
структур, связанных с использованием снежных ресурсов;
Специалист должен уметь:
- использовать основные методы статистического анализа рядов данных;
- оценить влияние антропогенных воздействий на состояние снежного покрова;
- оценить основное влияние метеорологических факторов, гидрологических процессов на
состояние окружающей среды и дать рекомендации в целях охраны, рационального
использования и воспроизводства ресурсов;
Гидролог должен:
- знать и владеть современными методами наблюдений, полевых изысканий и
исследований на снежных объектах;
- владеть приемами сбора и систематизации материалов наблюдений и данных по
качеству снега и экологическому состоянию снежных объектов;
- уметь обобщать эти материалы в виде гидрологических и водно-экологических
характеристик, описаний и справок, использовать и составлять стандартные и
специализированные банки данных;
-
знать
основные
закономерности
пространственно-временной
изменчивости
характеристик, владеть навыками их количественного описания;
- знать методы расчетов и прогнозов, уметь разрабатывать и использовать конкретные
методики, оценивать их надежность;
- владеть приемами расчетов регулирования снежного стока, уметь составлять водные
балансы территорий и снежных объектов;
- владеть методами оценки влияния хозяйственной деятельности на гидрологический
режим и качество снега снежных объектов, уметь провести гидролого-экологическую
экспертизу проектов.
4
1.2. Цели и задачи дисциплины
Цель
дисциплины:
получение
основных
знаний
об
снежном
покрове,
происходящих в нем физических, химических процессах, в том числе и обусловленных
человеческой деятельностью, с комплексом измерительных приборов и методами
исследования снежного покрова.
Задачи дисциплины:
1. Познакомить студентов со свойствами снега и снежного покрова; его составом;
пространственно
временным
распределением
на
земном
шаре;
процессами
преобразования; тепловым и водным режимом; свойствами определяющих изменения
состояния снежного покрова.
2. Ознакомить с приборами и привить навыки простейших наблюдений
измерений.
3. Дать представление о хионогеосистеме, процессах снегообразования, о влиянии
климата и хозяйственной деятельности на состояние и свойства снежного покрова.
2.Структура и трудоемкость дисциплины
Таблица 1
Распределение учебной нагрузки по семестрам
Вид учебной работы
Всего
Семестры
часов
9
32
32
Лекции
16
16
Практические занятия (ПЗ)
16
16
Самостоятельная работа (всего)
68
68
зачет
зачет
100
100
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Вид
промежуточной
аттестации
(зачет,
экзамен)
Общая трудоемкость
час
3.Тематический план
Таблица 2
Тематический план
№
Наименование
Лекции
Практические
Самостояте
Форма
темы
(часы)
работы (часы)
льная
контроля
работа
1
Географический анализ
2
4
снежного покрова.
5
Опрос
2
3
Снежные
кристаллы.
2
2
6
Опрос, защита
Стратиграфия снежного
практической
покрова.
работы
Физические свойства
4
2
8
Опрос, защита
снега и снежного
практической
покрова. Физико-
работы
механические
процессы, теплофизика
снега.
4
5
Снежные явления.
4
8
Опрос, защита
Снежные формы
практической
рельефа.
работы
Географическое
2
8
10
распределение снега.
Опрос, защита
практической
работы
6
Методы и методика
2
14
Опрос, защита
исследования снежного
практической
покрова.
работы
Хионогеосистемы.
7
Пространственно-
2
10
Опрос
2
8
Опрос, защита
временная организация
снежного покрова.
8
Снежно-экологические
проблемы.
охрана
Снег
и
реферата
окружающей
среды.
Итого:
16
16
68
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 3
№ темы
Устный опрос
6
Письменны
Итого
е работы
количество
Интерактивн
Ответ на
Ролевая
Терминоло
ые лекции
семинаре
игра
гический
(пресс-
диктант,
конференция,
практическ
с обратной
ая работа
баллов
связью)
9 семестр
Модуль 1
1
0-2
0-4
0-3
0-9
2
0-4
0-6
0-3
0-13
3
0-4
0-6
0-3
0-13
Всего
0-10
0-16
0-9
0-35
4
0-2
0-6
0-3
0-11
5
0-3
0-6
0-3
0-12
6
0-3
0-6
0-3
0-12
Всего
0-8
0-18
0-9
0-35
7
0-6
0-6
0-3
0-15
8
0-6
0-5
0-4
0-15
Всего
0-12
0-11
0-7
0-30
Итого
0-30
0-45
0-25
0-100
Модуль 2
Модуль 3
Планирование самостоятельной работы студентов
Таблица 4
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
Неделя
Объем
дополнительн
семестр
часов
ые
а
1-2
7 семестр
Модуль 1
1
Географический анализ
1. Подготовка
1. Составление
снежного покрова.
к
презентации
терминологиче
2. Составление
скому
обзора
диктанту
научных
7
4
2. Подготовка
публикаций
доклада
2
Снежные
кристаллы. 1. Подготовка
1. Составление
Стратиграфия снежного к
презентации
покрова.
терминологиче
2.
скому
Номенклатура
3-5
6
6
8
диктанту
2.Практическая
работа
3
Физические свойства
1. Подготовка
снега и снежного
к
покрова. Физико-
терминологиче
механические процессы,
скому
теплофизика снега.
диктанту
2.Практическая
работа
Всего по модулю 1:
18
Модуль 2
4
Снежные явления.
1. Подготовка
1. Составление
Снежные формы
к
презентации
рельефа.
терминологиче
2.
скому
Номенклатура
7-8
8
9-10
10
11-12
14
диктанту
2.Практическая
работа
5
Географическое
1. Подготовка
1. Составление
распределение снега.
к
презентации
терминологиче
2. Составление
скому
тестовых
диктанту
заданий
2.Практическая
работа
6
Методы и методика
1.
исследования снежного
Практическая
покрова.
работа
Хионогеосистемы.
8
Всего по модулю 2:
32
Модуль 3
7
Пространственно-
1. Подготовка
1. Составление
временная организация
к
презентации
снежного покрова.
терминологиче
2. Составление
скому
тестовых
диктанту
заданий
13-15
10
16-18
8
2. 1.
Практическая
работа
3. Подготовка
доклада
8
Снежно-экологические
1. Подготовка
проблемы. Снег и охрана к
окружающей среды.
1. Составление
презентации
терминологиче
скому
диктанту
2. Подготовка
доклада
Всего по модулю 3:
18
ИТОГО:
68
4.Содержание дисциплины
Тема №1. Географический анализ снежного покрова.
Снеговедение. Предмет, задачи, связь с другими науками. Направления изучения
снежного покрова. Снежный покров как система. Функции снежного покрова. Снег и
ледниковые периоды.
Тема №2. Снежные кристаллы. Стратиграфия снежного покрова.
Образование кристаллов. Кристаллическая решетка льда. Форма гипотетического
кристалла
льда
по
Н.
Н.
Стулову.
Международная
классификация
снега. Микроструктурный анализ снега. Фракции снега. Микрофотографии частиц
снежного покрова. Типы снега. Снежные кристаллы, иней, град, наст, фирн.
Структура снежного покрова. Индикационные свойства снежного покрова.
Текстура снежного покрова. Прогностические свойства снежного покрова. Фазы снежного
покрова.
9
Тема №3. Физические свойства снега и снежного покрова. Физико-механические
процессы, теплофизика снега.
Общие сведения. Плотность и водные свойства снега. Пористость снежного
покрова,
воздухопроницаемость
снежного
покрова,
водопроницаемость
снежного
покрова, коэффициент фильтрации, водоудерживающая способность снежного покрова,
влажность снега.
Тепловые свойства снега. Формулы Абельса. Альбедо.
Электрические, радиоактивные и акустические свойства. Удельное электрическое
сопротивление, Диэлектрическая проницаемость снежного покрова, Скорость звука в
снеге.
Механические свойства снега. Предельное сопротивление снега сдвигу, сила
сцепления
снега,
коэффициентом
кинетического
трения,
сопротивление
снега
растяжению, сжатие снега, твердость, вязкость снега.
Режеляция, Рекристаллизация, фирнизация снега. Возгонка. Сублимация снега.
Испарение снега. Метаморфизм. Теплопроводность снега. Гелио- и геотепловые
воздействия. Механические факторы - сила тяжести и ветер. Снеготаяние, установление
снежного покрова, сход снежного покрова, снегоёмкость территории, устойчивость
снежного покрова, слоистость, зернистость, структура снежного покрова, метаморфизм,
разрыхление, диафторез, диагенез, ветровая упаковка снега, ветровая доска, уплотнение
снежного покрова, оседание снега, снежность, влагозапас, плотность. Снеговая нагрузка,
прочность.
Тема №4. Снежные явления. Снежные формы рельефа.
Метели.
Классификация
метелей.
Виды
снегопадов.
Буран.
Зона
разгона.
Транспортирующая способность метелей. Предельная дальность переноса снега. Законы
снежных заносов. Горные метели. Пондемоторные силы снежных явлений. Опасные
снежные явления. Очаг лавины. География лавин. Физика лавин. Дальность выброса
лавин. Удар лавины. Прогноз лавин. Признаки лавинной опасности. Лавинная защита.
Метелевый рельеф. Снежные карнизы, снежный склон, конусы лавинного снега,
лавинный желоб, снежное поле, снежник,
снежное плато, снежный мост, снежные
барханы, гряды, заструги.
Тема №5. Географическое распределение снега. Снеговая линия. Снегозапасы.
Снегомерная съемка. Картографирование снежно-ледовых явлений и процессов.
Тема №6. Методы и методика исследования снежного покрова. Хионогеосистемы.
Методы изучения пространственно-временных характеристик снежного покрова.
Физико-химические методы изучения снежного покрова. Статистические методы
исследования снежного покрова. Дистанционные методы изучения снежного покрова.
10
Методики расчетов снеговых паводков и снегового стока. Определение глубины
сезонного промерзания грунта, прогноз условий снегозаносимости и лавинной опасности.
Приборы для изучения снежного покрова.
Тема №7. Пространственно-временная организация снежного покрова.
Жизненный
цикл
снежного
покрова.
Геоморфологические
факторы
в
распределении снежного покрова. Климатические факторы формирования снежного
покрова. Временная и территориальная изменчивость снежного покрова. Гидрологические
факторы и снежный покров. Влияние почвенно-растительного покрова на распределение
снежного покрова. Ландшафтные факторы распределения и динамики снежного покрова.
Тема №8. Снежно-экологические проблемы. Снег и охрана окружающей среды.
Снежно-ледовые условия хозяйственной деятельности. Проводимость, загрязнение
снежного покрова (химическое, радиационное и др.), индекс загрязнения снежного
покрова, масса снежного покрова на территории за определенный период, концентрация
тяжелых металлов в снеговой воде.
Экологические аспекты уборки снега. Влияние
недропользования на состояние снежного покрова. Снегомелиорация. Снегозадержание.
Снежный транспорт.
5.Темы Практических работ
Практическая работа №1
«Снежный покров и его характеристики»
Практическая работа №2
«Формы снежных кристаллов. Международная классификация снега»
Практическая работа №3
«Типы снега. Снежные формы рельефа»
Практическая работа №4
«Географическое распределение снежных запасов»
Практическая работа №5
«Снегомерная съемка».
Темы рефератов
1. Снежно-ледовые условия хозяйственной деятельности.
2. Современные средства защиты от снежных лавин.
3. Концентрация тяжелых металлов в снеговой воде.
4. Экологические аспекты уборки снега.
5. Влияние недропользования на состояние снежного покрова.
6. Снегомелиорация.
7. Снежный транспорт.
8. Исследование загрязнения снежного покрова на селитебной территории.
11
Вопросы к зачету
1. Кристаллическая решетка льда. Образование кристаллов.
2. Геоморфологические факторы в распределении снежного покрова.
3. Снег и ледниковые периоды.
4. Снеговедение. Предмет, задачи, связь с другими науками.
5.
Индекс загрязнения снежного покрова,
6.
Прогноз условий снегозаносимости и лавинной опасности.
7. Методики расчетов снеговых паводков и снегового стока.
8. Международная классификация снега.
9. Индикационные свойства снежного покрова
10. Микроструктурный анализ снега. Фракции снега.
11. Картографирование снежно-ледовых явлений и процессов.
12. Опасные снежные явления.
13. Статистические методы исследования снежного покрова.
14. Физико-химические методы изучения снежного покрова.
15. Формы снежных кристаллов. Международная классификация снега.
16. Типы снега. Снежные формы рельефа.
17. Снегомерная съемка.
18. Снежно-ледовые условия хозяйственной деятельности.
19. Механические свойства снега.
20. Электрические, радиоактивные и акустические свойства снега.
21. Тепловые свойства снега.
22. Физические свойства снега и снежного покрова.
23. Фазы снежного покрова и их характеристики.
24. Пространственно-временная изменчивость снежного покрова.
25. Климатические характеристики снежного покрова.
26. Географическое распределение снежных запасов.
27. Влияние почвенно-растительного покрова на распределение снежного покрова.
28. Снежный покров и его характеристики. Климатическое значение снежного
покрова. Метели.
29. Ландшафтные факторы распределения и динамики снежного покрова.
30. Климатические факторы формирования снежного покрова.
6.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
6.1. Основная литература:
12
1. Алексеев, В. Р.. Криология Сибири: избр. тр./ В. Р. Алексеев ; науч. ред. А. Н. Антипов,
В. П. Мельников; Ин-т географии им. В. Б. Сочавы СО РАН. - Новосибирск: ГЕО, 2008. 483 с.
2. Алексеев, В. Р.. Наледеведение: слов.-справ./ В. Р. Алексеев. - Новосибирск: Изд-во СО
РАН, 2007. 438 с.
3. Атлас снежинок (снежных кристаллов)/ Федер. служба России по гидрометеор. и
мониторингу окр. среды, Гл. геофиз. обсерватория им. А. И. Воейкова; сост. Ю. А.
Довгалюк, Т. А. Першина. - Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2005. - 138 с.
4. Алексеев, В. Р.. Ландшафтная индикация наледных явлений/ В. Р. Алексеев ; отв. ред.
В. А. Снытко; Ин-т географии СО РАН. - Новосибирск: Наука, 2005. - 364 с.
5. Оледенение Северной и Центральной Евразии в современную эпоху/ РАН, Ин-т
географии; отв. ред. В. М. Котляков. - Москва: Наука, 2006. - 482 с.
6. Институт мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР: (1939 - 1963)/ Ин-т
криосферы Земли СО РАН; отв. ред. В. П. Мельников, В. В. Баулин. - Новосибирск: ГЕО,
2007. - 194 с.
7. Ларин, С. И.. Гляциология и мониторинг криосферы: учеб.-метод. комплекс : раб.
программа
для
студентов
очной
формы
обуч.
напр.
022000.62
"Экология
и
природопользование", проф. подгот. "Геоэкология", "Природопользование"/ С. И. Ларин. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2011. - 36 с.
6.2. Дополнительная литература:
1. Основы гляциологии: [учеб.]/ К. Ф. Войтковский. - Москва: Наука, 1999. - 255 с.
2. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира/ РАH, Ин-т географии; отв. ред. В. М. Котляков. МоскваТ. 2. Кн. 1. - 1997. - 263 с.
3. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира/ РАH, Ин-т географии; отв. ред. В. М. Котляков. МоскваТ. 2, кн. 2. - 1997. - 270 с.
4. Бадд, У. Ф. Динамика масс льда: пер. с англ./ У. Ф. Бадд. - Ленинград: Гидрометеоиздат,
1975. - 235 с.
5. Васильчук, Ю. К.. Основы изотопной геокриологии и гляциологии: учеб. для вузов по
напр. "География", "Геология"/ Ю. К. Васильчук, В. М. Котляков. - Москва: Изд-во МГУ,
2000. - 616 с.
6.Динамика масс снега и льда: пер. с англ. А. Н. Кренке. - Ленинград: Гидрометеоиздат,
1985. - 456 с.
7. Войтковский, К. Ф.. Механические свойства снега/ К. Ф. Войтковский. - Москва: Наука,
1977. - 126 с.
8. Тушинский, Г. К.. Ледники, снежники, лавины Советского Союза/ Г. К. Тушинский. Москва: Географгиз, 1963. - 311 с.
13
9. Инженерная гляциология. - Москва: Изд-во МГУ, 1971. - 208 с.
10. Мерзлотоведение и гляциология: Краткий курс./ Учеб. пособие для студентов
географических фак. ун-тов/ А. И. Попов, Г. К. Тушинский. - Москва: Высшая школа,
1973. - 272 с.
11. Погорелов, А. В.. Снежный покров Большого Кавказа: опыт пространственновременного анализа/ А. В. Погорелов ; отв. ред. А. Н. Божинский, Э. Г. Коломыц; Кубан.
гос. ун-т. - Москва: Академкнига, 2002. - 287 с
12. Гляциологический словарь. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1984. - 528 с.
6.3.Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
1. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической
информации – Мировой центр данных http://meteo.ru
2. Гидрометцентр России (отдел Климат) http://meteoinfo.ru/climat
3. Институт глобального климата и экологии федеральной службы России по
гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и российской академии наук
(ИГКЭ) http://igce.ru/
4. Главная геофизическая обсерватория имени А.И. Воейкова www.voeikovmgo.ru
5. www.gismeteo.ru
7.Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля)
1.
Учебная аудитория на 30 мест с комплексным аудиторным и мультимедийным
оборудованием для проведения лабораторных и практических занятий.
2.
Компьютерный класс на 25 мест с доступом в Интернет и к ГИС Метео.
3.
Климатическая карта мира, 2006.
4.
Климатическая карта России, 2006.
5.
Книжка для записи наблюдений над температурой почвы (КМ-3).
6.
Книжка для записи метеонаблюдений (КМ-1).
7.
Климатические справочники СССР.
8.
Метеорологический ежемесячник.
9.
Метеорологический ежегодник.
10. Книжка для записи наблюдений за снежным покровом» (КМ-5).
11. Постоянная (М-103) и переносная (М-104-1) снегомерные рейки.
12. Весовой снегомер (ВС-43).
14