Санкт-Петербургский государственный университет Факультет географии и геоэкологии Экзаменационный билет №

Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 1
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Сформулировать теорему Бьеркнеса. Объяснить явления дневного и
ночного бриза.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, (способ расчета): Уровень шероховатости.
3. Вычислить значение потенциального вихря (в PVU) на широте 300N на
высоте, где плотность воздуха равна 0.5 кг/м3, а градиент потенциальной
температуры 2К/км. Относительный вихрь принять равным нулю.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 2
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Что такое бароклинность? Почему она важна? Как она выражается
математически, как связана с геострофической адвекцией температуры и
поворотом ветра с высотой?
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Спираль Экмана
3. Куда направлен вектор kxB, если B={1,0,0} в стандартной
метеорологической системе координат.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 3
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Вывести формулу для определения циркуляции по контуру, состоящему из
двух изобар и двух вертикалей
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Динамическая скорость трения
3. Вычислить значение d/dz при p=500 гПа в стандартной атмосфере.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 4
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить, как влияет вращение Земли и широта места на циркуляцию
воздуха по контуру. Указать, как влияют циклоны и антициклоны на момент
вращения Земли.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Касательные напряжения трения.
3. Вычислить силу плавучести, действующую на частицу воздуха массой 1 кг,
перегретую относительно 300К на 5 градусов.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 5
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Получить формулу для вертикальной составляющей вихря в натуральных
координатах и объяснить, как значения этой составляющей зависят от
кривизны линий тока и горизонтального сдвига ветра
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Коэффициент турбулентности
3. Вычислить для полусуточной волны sin(kx+my-t) фазу (в угловых
градусах), в точке, где kx= my=/6 и в 15 ч UT.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 6
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Дать определение и привести из него рабочую формулу для расчета
потенциального вихря. Объяснить его значение для решения задач
динамической метеорологии.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Внутренний пограничный слой
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 100 ккал/(см2мес)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 7
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1.
Обосновать, как изменится антициклоническое вращение частицы, при
условии сохранения потенциального вихря, если она переносится в
сторону сходящихся изоэнтропических поверхностей.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Высота пограничного слоя атмосферы
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 2 кал/(см2сек)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 8
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Записать уравнение сохранения потенциального вихря движущейся частицы
атмосферного воздуха и объяснить как оно связано с уравнением тенденции
геопотенциала квазигеострофической модели.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Число Грасгофа (Релея)
3. Если на одной и той же широте расположить циклон и антициклон, то в где и
почему будет больше циркуляция по одинаковым контурам
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 9
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить процесс развития циклона (антициклона) с позиций
сохранения потенциального вихря.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Число Россби
3. Перевести заданную величину в систему СИ: Интенсивность осадков 100
мм/(м2сутки)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 10
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Дать определение спиральности, указать ее интерпретацию и назначение для
решения задач динамической метеорологии.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Число Ричардсона
3. Вычислить коэффициент турбулентной теплопроводности, если коэффициент
турбулентности 2м2/с, число Прандтля 1,2. Значения недостающие величин
задать самостоятельно
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 11
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Показать, как спиральность геострофического потока связана с
геострофической адвекцией температуры.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Число Рейнольдса
3. Вычислить: давление атмосферы на уровне, выше которого
сосредоточена половина массы атмосферного столба, если на земле
давление 1010 гПа
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 12
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Получить формулу для вектора вихря в геострофическом приближении и
для его спиральности.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Число Россби
3. Вычислить переносный вихрь на широте 300N.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 13
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить в геострофическом приближении взаимосвязи
метеорологических полей, приводящих к формированию «завтрашней»
погоды из «сегодняшней».
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Симметричная неустойчивость
3. Вычислить значение и знак характерного масштаба Монина-Обухова, если
динамическая скорость 0.2 м/с, турбулентный поток трепла направлен вверх
и равен 50 Вт/м2.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 14
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Показать, как агеострофичность ветра связана с вертикальными скоростями
в атмосфере
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Бароклинная неустойчивость
3. Вычислить угловой момент материальной точки с массой 1 кг, лежащей на
земной поверхности на экваторе.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 15
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Записать определяющие формулы и объяснить назначение абсолютного,
относительного и потенциального вихрей.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Угловой момент вращения частицы воздуха
3. Вычислить, насколько возрастет скорость геострофического ветра от
земли до высоты 5 км на широте 300N, если средняя температура этого
слоя 50C, а горизонтальный термический градиент 50C/1000 км.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 16
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Сравнить значения вертикальной и горизонтальных составляющих вихря и
приблизительно указать, как располагаются в атмосфере векторы вихря
скорости.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Спиральность вектора скорости
3. Вычислить число Ричардсона, если в слое 100 м по высоте сдвиг ветра равен 2
м/с, а температура убывает на 0.70С
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 17
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Как изменяется устойчивость слоя в точке, если адвекция тепла возрастает
с высотой и как это влияет на тенденцию геопотенциала.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Потенциальный вихрь
3. Вычислить потенциальную температуру воздуха в стандартной атмосфере
на уровне 500 гПа.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 18
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Как изменяется устойчивость слоя в точке, если адвекция тепла возрастает с
высотой и как это влияет на тенденцию геопотенциала.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Переносный вихрь скорости
3. Вычислить значение  параметра Россби на широте 450N
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 19
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Получить формулу фазовой скорости для огибающей волнового пакета из
двух волн с близкими частотами. Пояснить различия между фазовой и
групповой скоростью.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Относительный вихрь скорости движения
атмосфере
3. Вычислить волновое число волны, которая 6 раз укладывается на
широтный круг 300.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 20
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Записать уравнение трехмерной волны с единичной амплитудой в
комплексной форме. На ее примере показать выражение для фазы волны.
Указать каким числом должна быть частота этой волны, чтобы она являлась
неустойчивой.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Абсолютный вихрь скорости движения атмосфере
3. Расставить знаки вихря скорости по синусоидальной изогипсе, которая три
раза укладывается в широтный круг 45N в северном полушарии
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 21
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Вывести уравнение для гравитационных волн и формулу для их фазовой
скорости.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Линеаризация нелинейных выражений
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 2 PVU
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 22
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. С помощью дисперсионного соотношения показать, что волны Россби в
атмосфере подвержены дисперсии указать, в чем проявляется эта дисперсия и
получить групповую скорость.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Циркуляция вектора скорости по контуру
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 300 кВт.час
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 23
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Записать уравнение для волн Россби на плоскости, получить для этих волн
фазовую и групповую скорости
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Дивергенция вектора скорости
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 25·109 тонн условного
топлива (7000 ккал/кг)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 24
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Получить выражение для силы плавучести (силы Архимеда) и ее
потенциальной энергии.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Система натуральных координат
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 100 ккал/(см2мес)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 25
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Выпишите условия конвективной неустойчивости и объясните, как они
проявляются в атмосфере.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Приток тепла
3. Перевести заданную величину в систему СИ: 2 кал/(см2мин)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 26
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Выпишите условия инерционной неустойчивости и объясните, как они
проявляются в атмосфере.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Поток кинетической энергии
3. Куда направлен вектор kx(kxB), если B={1,0,0} в стандартной
метеорологической системе координат.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 27
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Выпишите условия симметричной неустойчивости и объясните, когда и
как возникает наклонная конвекция.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Турбулентный поток тепла
3. Перевести заданную величину в систему СИ: Скорость испарения
1мм/(м2сутки)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 28
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить модель теплопроводности Фурье и указать, почему оно применима
для описания турбулентной теплопередачи и диффузии
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Поток тепла.
3. Перевести заданную величину в систему СИ: Теплопроводность воздуха
5·10-5кал/(см·сек·град)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 29
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Как выражается турбулентная теплопередача при использовании К-теории.
Что такое число Прандтля и чему оно приблизительно равно.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Теплоемкость, теплопроводность,
температуропроводность
3. Вычислить: Массу атмосферы по давлению 1000 гПа
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 30
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Как выражается турбулентная теплопередача при использовании К-теории.
Что такое число Прандтля и чему оно приблизительно равно.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Влажноадиабатический градиент
3. Вычислить: Угловую скорость вращения Земли
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 31
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Что такое число Ричардсона, в каких пределах оно изменяется, почему оно
связано с масштабом Монина-Обухова
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Псевдопотенциальная температура
3. Вычислить: Линейную скорость вращения Земли на широте 30о
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 32
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Записать уравнение баланса энергии турбулентности, объяснить смысл
слагаемых, их распределение с высотой и указать, как его можно использовать
для расчета коэффициента турбулентности.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Массовая доля водяного пара
3. Вычислить приближенно плотность воздуха у земли в стандартной
атмосфере, применив метод линеаризации.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 33
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить постановку задачи Экмана и на спирали Экмана показать
вектора сил, действующих на частицу внутри этого слоя.
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Сила Кориолиса
3. Вычислить: Насыщающее давление водяного пара при кипении воды на
700 гПа
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 34
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Что такое «спираль Экмана»? Какие свойства ветра в ПС она описывает?Как
найти высоту экмановского ПС?
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Сила турбулентного трения
3. Вычислить ускорение, вызываемое силой Архимеда, на уровне земли в
стандартной атмосфере при перегреве частицы на 1оС
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 35
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Получить формулу для расчета вертикальной скорости на верхней границе
экмановского ПС через давление. Объяснить, что такое «Экмановское
накачивание».
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Сила барического градиента
3. Вычислить: Значение частоты Брента-Вяйсяля для средних условий
тропосферы.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 36
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Объяснить откуда получается и для чего служит характерный масштаб
Монина – Обухова
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета):Геострофическая адвекция температуры.
3. Вычислить: Волновое число волны, которая 4 раза укладывается на
широтный круг 300.
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 37
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. С помощью теории размерностей доказать, что профиль скорости ветра в
приземном слое при нейтральной стратификации является
логарифмическим
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок
величины, способ расчета): Вектор термического ветра
3. Вычислить: Высоту экмановского пограничного слоя (широта 300, при
К=2 м2/с)
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Экзаменационный билет № 38
Кафедра: Климатологии и мониторинга окружающей среды
Дисциплина: Динамическая климатология
1. Как по данным градиентных наблюдений с помощью оценить параметр
шероховатости? Чем уровень шероховатости отличается от высоты слоя
вытеснения
2. Дать определение понятия (смысл, формула, размерность, порядок величины,
способ расчета): Вектор геострофического ветра
3. Вычислить значение переносной циркуляции на широте 600N вдоль изобары,
охватывающей площадь 1 км2
__ _________ 2013 г.
Заведующий кафедрой _________Священников П.Н.