Климат Волгоградского водохранилища

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Географический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической
работе _______
Е. Г. Елина
"__" __________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
КЛИМАТ ВОЛГОГРАДСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Направление подготовки
022000 Экология и природопользование
Магистерская программа
Урбоэкология
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Форма обучения
очная
Саратов,
2011 год
1
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» являются:
 изучение преобразований климата города под влиянием планировки и
градостроительного освоения территории;
 освоение методик исследования воздействия города на формирование
мезо- и микроклимата городской среды;
 использование общих закономерностей и местных особенностей в городском планировании, при развитии и совершенствовании градостроительных концепций;
 изучение условий формирования климата Волгоградского водохранилища под влиянием климатообразующих факторов и освоения территории;
 изучение методик исследования воздействия местных физикогеографических условий на формирование мезо- и микроклимата.
Использование общих закономерностей и местных особенностей в рациональном природопользовании.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Климат Волгоградского водохранилища» читается на 2
курсе и входит в профессиональный цикл и является дисциплиной по выбору. Она опирается на знания, полученные в результате изучения дисциплин:
«Современные проблемы экологии и природопользования», «Методы градоэкологического анализа».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища»
ОК – 4. Владеть методами оценки репрезентативности материала, объема выборок при проведении количественных исследований, статистическими методами сравнения полученных данных и определения закономерностей
ПК – 1. Обладать способностью формулировать проблемы, задачи и
методы научного исследования; получать новые достоверные факты на основе наблюдений, опытов, научного анализа эмпирических данных; реферировать научные труды, составлять аналитические обзоры накопленных сведений в мировой науке и производственной деятельности; обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний; формулировать выводы и практические рекомендации на основе репрезентативных и
оригинальных результатах исследований.
В результате освоения дисциплины обучающейся должен:
2
Знать:
 теоретические основы физических и химических законов, протекающих в атмосфере; методы анализа изменения климатических характеристик
по территории города; основные виды движения воздуха; виды загрязнения
атмосферы;
 понятия, определяющие тепловой, воздушный и влажностный режим
здания, включая климатологическую и микроклиматическую терминологию
 законы передачи теплоты, влаги, воздуха;
 величины, определяющие тепловые и влажностные процессы.
Уметь:
 использовать теоретические знания на практике;
 работать с учебной, научной и справочной литературой по метеорологии и климатологии;
 применять на практике методы микроклиматических исследований по
сбору, обработке, анализу и синтезу полевых и лабораторных источников
климатической информации, методы районирования;
 производить измерения метеорологических величин и наблюдения за
атмосферными явлениями; обрабатывать и анализировать данные метеорологических наблюдений;
 формулировать и решать задачи передачи теплоты и массы.
Владеть:
 основами проектирования, экспертно-аналитической деятельности и
выполнения исследований с использованием современных подходов и методов, аппаратуры и вычислительных комплексов в соответствии с профильной
направленностью магистратуры.
3
3. Структура и содержание дисциплины «Климат Волгоградского
водохранилища»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы (180
часов).
2
3.
4.
5
6
Всего:
Общий климатический фон рассматриваемого района Комплексные биоклиматические
характеристики
Исследование неблагоприятных
для рекреации особенностей
климата
Состояние окружающей среды
как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища
5
3
1-2
2
Самостоятельная
работа
4
практические
3
Семинары
лекции
1
2
Введение. Основные методы
микроклиматических наблюдений
Типы микроклиматов.
Микроклимат различных форм
рельефа. Микроклимат водоемов и побережий
Поле скорости ветра в условиях
города. Природные условия северной части Волгоградского
водохранилища
Неделя семестра
1
Раздел дисциплины
Семестр
№
п/п
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу
студентов и трудоемкость (в часах)
6
7
8
8
20
Формы текущего
контроля успеваемости (по
неделям семестра)
Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
9
Опрос
3
3
3
3
3
3-4
5-6
2
2
7-8
9-10
11
8
8
10
2
8
20
20
20
20
2
2
10
10
44
90
Проверка практического задания
Проверка практического задания
Проверка практического задания
Устный и письменный опрос
Устный и письменный опрос
экзамен
1. Введение. Основные методы микроклиматических наблюдений
Введение. Климат, мезо- и микроклимат, их взаимодействие, связь с
географией. Микроклимат как совокупность различий в метеорологическом
4
режиме, возникающих в приземном слое воздуха и на самой земной поверхности. Масштабы процессов. Микроклиматический показатель.
Основные методы микроклиматических наблюдений. Виды микроклиматических съемок. Аппаратура для микроклиматических наблюдений.
Программа и организация микроклиматических наблюдений, ее этапы.
Оценка достоверности микроклиматических различий. Статистическая обработка наблюдений.
2. Типы микроклиматов. Микроклимат различных форм рельефа.
Микроклимат водоемов и побережий.
Микроклимат различных форм рельефа.
Влияние формы, экспозиции и крутизны на радиационный режим в
условиях пересеченной местности. Закономерности и различия в притоке коротковолновой радиации к склону. Учет закрытости горизонта. Тепловой баланс и микроклимат склонов в различных условиях увлажнения. Влияние рельефа на ветровой режим, температуру и ее амплитуду.
Микроклимат водоемов и побережий.
Влияние размеров и глубины водоема на турбулентную теплопроводность и температурный режим водоема. Особенности суточного хода температуры, влажности, ветра, атмосферного давления над водоемом и побережьем. Бризы и их микроклиматический эффект.
3. Поле скорости ветра в условиях города. Природные условия северной части Волгоградского водохранилища
Природные условия Волгоградского водохранилища.
географические условия в зоне влияния водохранилища.
Физико-
4. Общий климатический фон рассматриваемого района. Комплексные биоклиматические характеристики
Общий климатический фон рассматриваемого района. Комплексные
биоклиматические характеристики. Сочетания важнейших климаторекреационных компонент. Температурные шкалы и индексы. Оценка комфортности окружающей среды по типам погоды.
5. Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей
климата
Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата.
Особенности теплого периода. Особенности холодного периода. Метеопатические проявления климата.
5
Климато-рекреационное районирование Волгоградского водохранилища и зоны его влияния. Микроклиматическое районирование территории.
Пространственная дифференциация климато-рекреационного потенциала
Волгоградского водохранилища.
6. Состояние окружающей среды как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища
Компонентная оценка климато-рекреационного потенциала. Особенности радиационного режима. Температурный режим. Влажностный режим.
Ветровой режим.
Перечень практических занятий
1. Производство микроклиматических наблюдений.
2. Обработка и анализ результатов микроклиматических наблюдений.
3. Выявление острова тепла.
4. Анализ деформации ветровых потоков.
5. Анализ стратификации приземного слоя воздуха.
6. Радиационный баланс различно ориентированных поверхностей.
7. Расчет продолжительности солнечного сияния в различных условиях застройки.
8. Расчет биоклиматических показателей.
5. Образовательные технологии
При проведении практических занятий в рамках дисциплины «Климат
Волгоградского водохранилища» используются различные формы визуализации наглядного материала (мультимедийные презентации MS PowerPoint,
карты, таблицы, графики, наглядные демонстрационные материалы). Работа
сопровождается выполнением карт, графиков, математических построений,
анализом и описанием.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища»
В рамках самостоятельной работы студенты изучают учебную, научную, научно-популярную и справочную литературу, поиск информации о
современных способах изучения климата Волгоградского водохранилища.
По результатам данной работы выполняются рефераты.
Темы рефератов:
1. Антропогенное тепло, его оценки.
2. Режим коротковолновой радиации, прозрачности атмосферы.
6
3. Баланс длинноволновой радиации, остаточная радиация.
4. Остров тепла, его динамика.
5. Инверсии температуры.
6. Особенности режима осадков.
7. Модели статические (теплового баланса), физико-статистические.
8. Мезомасштабная динамическая модель ГМЦ России.
9. Роль озеленения, планировки и застройки.
10.Меры борьбы с загрязнением воздушного бассейна.
Контрольные вопросы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища»
1. Климат, мезо- и микроклимат, их взаимодействие, связь с географией.
2. Микроклимат как совокупность различий в метеорологическом режиме, возникающих в приземном слое воздуха и на самой земной поверхности.
3. Масштабы процессов. Микроклиматический показатель.
4. Основные методы микроклиматических наблюдений. Виды микроклиматических съемок.
5. Аппаратура для микроклиматических наблюдений. Программа и организация микроклиматических наблюдений, ее этапы.
6. Оценка достоверности микроклиматических различий. Статистическая обработка наблюдений.
7. Влияние формы, экспозиции и крутизны на радиационный режим в
условиях пересеченной местности.
8. Закономерности и различия в притоке коротковолновой радиации к
склону. Учет закрытости горизонта.
9. Тепловой баланс и микроклимат склонов в различных условиях
увлажнения.
10.Влияние рельефа на ветровой режим, температуру и ее амплитуду.
11.Влияние размеров и глубины водоема на турбулентную теплопроводность и температурный режим водоема.
12.Особенности суточного хода температуры, влажности, ветра, атмосферного давления над водоемом и побережьем.
13.Бризы и их микроклиматический эффект.
14.Физико-географические условия в зоне влияния водохранилища.
15.Общий климатический фон рассматриваемого района
16.Особенности радиационного режима.
17.Температурный режим. Влажностный режим.
18.Ветровой режим.
19.Комплексные биоклиматические характеристики.
20.Сочетания важнейших климато-рекреационных компонент.
7
21.Температурные шкалы и индексы.
22.Оценка комфортности окружающей среды по типам погоды.
23.Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата.
24.Климатические особенности теплого периода. Климатические особенности холодного периода.
25.Метеопатические проявления климата.
26.Климато-рекреационное районирование Волгоградского водохранилища и зоны его влияния.
27.Микроклиматическое районирование территории.
28.Пространственная дифференциация климато-рекреационного потенциала Волгоградского водохранилища.
29.Состояние окружающей среды как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплин
«Климат Волгоградского водохранилища»
а) основная литература:
1. Волкова Л.С., Рыхлов А.Б., Волков С.А. Климато-рекреационный
потенциал Волгоградского водохранилища. Саратов: из-во СГУ, 2008. 176 с.
2. Руководство по специализированному климатологическому обслуживанию экономики. Спб.: 2008. 336 с.
б) дополнительная:
1. Пигольцина Г.Б. Радиационные факторы мезо- и микроклимата.
Спб, 2003. 223 с.
2. Исаев А.А. Экологическая климатология. М.: Научный мир, 2001.
458 с.
3. Программа и рекомендации по описанию курортной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 93 с.
4. Стадник В.В., Разгоняев Ю.В. Оценка суммарного прихода солнечной радиации, поступающей на наклонные поверхности. // Труды ГГО, вып.
557. С. 67-84.
5. Климат Саратова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
6. Справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.
7. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.
8. Несмелова Е.И., Филиппова М.Г. Микроклиматология. МГУ, 1995,
Ч. II.
9. Рекомендации по расчету специализированных климатических характеристик. Л.: Спб.: Гидрометеоиздат, 1997. 77 с.
8
в) Интернет-ресурсы:
1. http://elibrary.ru/issues.asp?id=7781 - Доклады Академии наук
2. http://nakarte.rambler.ru/#lat=55.7655&lon=37.6598&z=7&a - Проект
«На карте» содержит цифровые карты.
3. http://nar.national-atlas.ru/atlas/ - Электронный Атлас России.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Литературные источники, тексты лекций, тематические словари. Тематические справочники. Справочники по климату. Данные наблюдений на высотной метеорологической мачте. Данные наблюдений загрязнения атмосферного воздуха на НПЗ.
Средства вычислительной техники.
9
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению подготовки 022000
Экология и природопользование
Автор:
Рыхлов А.Б. к.г.н., доцент кафедры метеорологии и климатологии географического факультета СГУ
Программа одобрена на заседании кафедры метеорологии и климатологии
от ___________ 2011 года, протокол № _________________.
Подписи:
Зав. кафедрой метеорологии и климатологии
д. т. н., профессор
Ю.А. Скляров
Декан географического факультета
д. г. н., профессор
В.З. Макаров
10