1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины студентам, специализирующимся в области экологии и природопользования являются формирование у студентов основных знаний об атмосфере и происходящих в ней физических и химических процессах, формирующих погоду и климат нашей планеты; приобретение навыков в работе с метеорологическими приборами; в анализе процессов, происходящих в атмосфере, их оценке и обладанию способностей использования полученных знаний в области экологии и природопользования.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата. Дисциплина «Учение об атмосфере» относится к числу фундаментальных дисциплин, определяющих подготовку природопользователей и геоэкологов, входит в Профессиональный цикл Б.3.Б.8. Атмосфера – воздушная оболочка Земли, находящаяся во взаимодействии с другими компонентами климатической системы – океана, суши, криосферы и биосферы. Поэтому освоение дисциплины предполагает знание студентами основ базовых естественно-географических дисциплин, таких как География, Учение о биосфере, физика, химия и необходима для последующего изучения других дисциплин учебного плана бакалавров по этому направлению в области экологии и природопользования, таких как: « Охрана окружающей среды», «Ресурсоведение», «Экология атмосферы», «Экологический мониторинг», «Ландшафтоведение».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Учение об атмосфере. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенций соответствующих ФГОС ВПО бакалавриата по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование:
- обладать базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом экологических наук, для обработки информации и анализа данных по экологии и природопользованию (ПК-1);
- обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии и природопользовании; владеть методами химического анализа, а также методами отбора и анализа геологических и биологических проб; иметь навыки идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации (ПК-2);
-знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК-7);
-готовностью изучать научную литературу, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-34);
- готовностью участвовать в составлении научно-технических отчетов (ПК-36).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
-строение атмосферы и состав воздуха;
-процессы преобразования солнечной радиации в атмосфере;
-тепловой и водный режимы ;
-основные циркуляционные системы в различных широтах;
-климатические системы;
-процессы климатоообразования.
Уметь:
- рассчитывать метеорологические показатели;
-работать с метеорологическими приборами c учётом особенностей измерения метеорологических величин ;
- обрабатывать и анализировать результаты измерения метеорологических величии и наблюдений за атмосферными явлениями.
Владеть навыками в работе с метеорологическим приборами; анализе процессов, происходящих в атмосфере, их оценке и обладать способностью использования полученных знаний в области экологии и природопользования.
4. Структура и содержание дисциплины Учение об атмосфере
Таблица №1 Содержание теоретического раздела дисциплины (модуля)
№ п/п
|
Наименование и краткое содержание
|
Кол-во часов
|
1
|
Введение. Метеорология и климатология. Атмосфера, погода, климат. Положение метеорологии и климатологии в системе наук, в том числе наук о Земле. Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии. Методы и средства метеорологических наблюдений и измерений.
|
2
|
2
|
Воздух и атмосфера. Атмосферное давление и плотность воздуха. Барометрическая формула. Уравнение состояния. Состав воздуха. Состав сухого воздуха у земной поверхности. Водяной пар в атмосфере. Изменение состава воздуха с высотой. Газовые и аэрозольные примеси, озон. Температура воздуха. Адиабатические процессы в атмосфере. Типы вертикального распределения температуры. Атмосферная турбулентность. Ветер. Строение атмосферы: основные слои и их особенности.
|
2
|
3
|
Радиация в атмосфере.
Солнечная и земная радиация. Тепловое и лучистое равновесие Земли. Изменение солнечной радиации в атмосфере. Солнечная постоянная. Спектральный состав солнечной радиации. Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере и связанные с ними явления. Прямая солнечная радиация. Суммарная радиация. Отражение радиации и альбедо. Поглощенная радиация. Радиационный баланс земной поверхности. Излучение земной поверхности, встречное излучение, эффективное излучение. Парниковый эффект. Уходящая радиация.
|
2
|
4
|
Тепловой режим атмосферы.
Тепловой баланс земной поверхности. Причины изменений температуры воздуха. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов. Суточный и годовой ход температуры поверхности почвы и водоёмов. Распространение температурных колебаний в глубину почвы и в водоёмах. Влияние растительного и снежного покровов на температуру почвы. Температура воздуха. Суточный ход температуры воздуха и его изменения с высотой. Географическое распределение температуры. Среднее распределение температуры воздуха с высотой. Стратификация атмосферы, ее роль в развитии вертикальных движений. Инверсии температуры и их типы.Тепловой баланс системы Земля - атмосфера.
|
2
|
5,6
|
Вода в атмосфере.
Влагооборот. Насыщение и испаряемость. Транспирация, суммарное испарение. Скорость испарения. Характеристики влажности воздуха. Суточный и годовой ход влажности воздуха, ее географическое распределение и изменение с высотой. Конденсация и сублимация в атмосфере. Облака. Международная классификация облаков: генетическая, морфологическая. Облачность, ее суточный и годовой ход, географическое распределение. Дымка, туман, мгла. Условия образования туманов.
Осадки. Образование осадков, конденсация и коагуляция. Виды осадков. Суточный и годовой ход осадков. Географическое распределение осадков. Засухи. Водный баланс на земном шаре. Снежный покров, его измерение и климатическое значение. Метель.
Электричество облаков и осадков. Гроза. Наземные гидрометеоры (роса, иней, изморозь, жидкий и твердый налет, гололед).
|
4
|
7
|
Барическое поле и ветер.
Барическое поле, изобарические поверхности, карты изобар. Горизонтальный барический градиент. Барические системы. Изменения давления во времени. Сред-нее распределение давления у земной поверхности в январе и июле
Ветер. Влияние препятствий на ветер. Силы, действующие в атмосфере: сила тяжести, градиент давления, отклоняющая сила вращения Земли. Влияние трения на ветер. Изменение ветра с высотой. Суточный ход ветра.
|
2
|
8,9
|
Атмосферная циркуляция.
Общая циркуляция атмосферы. Зональность общей циркуляции в связи с зональным распределением давления. Западные воздушные течения в тропосфере умеренных широт и восточные воздушные течения в тропиках. Струйные течения. Роль циклонической деятельности в общей циркуляции атмосферы. Центры действия атмосферы и главные фронты.
Воздушные массы и их движение. Циркуляция внетропических широт. Трансформация воздушных масс. Возникновение фронтов. Теплый, холодный фронты. Фронт окклюзии. Циклоны и антициклоны. Возникновение циклонов и антициклонов, изменение барического поля с высотой, эволюция, перемещение, повторяемость. Погода в циклонах и антициклонах. Циркуляция в тропиках. Пассаты. Тропические муссоны. Экваториальная зона западных ветров. Тропические депрессии. Тропические циклоны. Местные циркуляции. Бризы, горно-долинные, ледниковые и стоковые ветры. Фен, бора. Шквалы, смерчи и тромбы. Прогноз погоды. Служба погоды. Методы анализа и прогноза погоды.
|
4
|
10
|
Климатообразование.
Климатообразующие факторы. Теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуля-ция как климатобразующие процессы. Географические факторы климата. Влияние географической широты на климат. Влияние распределения суши и моря на климат. Континентальность климата, индексы континентальности. Аридность климата, ин-дексы увлажнения. Орография и климат. Океанические течения и климат. Влияние растительного и снежного покрова на климат. Микроклимат. Микроклимат как явление приземного слоя атмосферы. Влияние рельефа, растительности, водоемов, зданий на микроклимат.
|
2
|
11
|
Климаты Земли.
Классификация климата. Принципы классификации климатов. Классификация климата по В. Кеппену - Треварту. Климатические зоны суши по Л.С. Бергу.
Генетическая классификация климатов Б.П. Алисова. Экваториальный климат. Климат тропических муссонов. Тропические климаты. Субтропические климаты. Климаты умеренных широт. Субполярный климат. Климат Арктики. Климат Антарктики.
|
2
|
12
|
Крупномасштабные изменения климата.
Непостоянство климата, возможные причины его колебаний. Климат голоцена. Изменение климата за последнее тысячелетие. Изменение климата в период инструментальных наблюдений.
Перспективы изменения климата в результате антропогенных воздействий.
|
2
|
|
итого
|
24 часа
|
Таблица№2 Содержание практического раздела дисциплины (модуля) (очное отделение). Лабораторно-практические работы
№ ЛР
|
№ раздела
|
Наименование и краткое содержание лабораторных работ
|
Кол-во часов
|
Формы отчетности
|
1
|
1
|
Общее знакомство с правилами работы и оборудованием лаборатории метеорологии и гидрологии. Инструктаж по технике безопасности. Семинар по теме « Организация приземных метеорологических наблюдений».
|
2
|
УО-2
|
2
|
3
|
Солнечная радиация. Методы и средства измерения солнечной радиации.
|
2
|
ПР-1
|
3,4
|
4
|
Тепловой режим атмосферы и почв. Лабораторная работа « Измерение температуры воздуха, поверхности почвы, на глубинах»
|
4
|
УО-1, ПР-1
|
5,6
|
5
|
Водяной пар в атмосфере. Лабораторная работа «Измерение влажности воздуха».
|
4
|
УО-1, ПР-1
|
7
|
5
|
Лабораторная работа « Снегомерные наблюдения»
|
2
|
УО-1
|
8
|
5
|
Методы и средства измерения испарения.
Лабораторная работа « Измерение осадков»
|
2
|
УО-1
|
9
|
5
|
Облачность. Классификация облаков.
|
2
|
ПР-1
|
10
|
6
|
Атмосферное давление. Барическое поле. Лабораторная работа «Измерение атмосферного давления
|
2
|
УО-1, ПР-1
|
11
|
6
|
Ветер . Лабораторная работа «Измерение характеристик ветра»
|
2
|
УО-1
|
12
|
8,9
|
Атмосферная циркуляция.
Лабораторная работа «Атмосферные фронты»
Лабораторная работа « Циклоны и антициклоны»
|
2
|
УО-1
|
13
|
10,11
|
«Климатообразование. Климаты Земли»
|
2
|
УО-2
|
|
|
Итого:
|
26 часов
|
|
Таблица №3 Организованная самостоятельная работа ( очное отделение)
№ раздела
|
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
|
Кол-во часов
|
Формы отчетности
|
1
|
Строение атмосферы: основные слои и их особенности.
|
4
|
УО-1
|
2
|
Спектральный состав солнечной радиации. Изменение спектрального состава.
|
4
|
УО-1
|
3
|
Географическое распределение температуры.
|
2
|
УО-1
|
5
|
Географическое распределение осадков
|
2
|
УО-1
|
6
|
Среднее распределение давления у земной поверхности в январе и июле
|
2
|
УО-1
|
8,9
|
Погода в циклонах и антициклонах.
Местные циркуляции. Бризы, горно-долинные, ледниковые и стоковые ветры. Фен, бора. Шквалы, смерчи и тромбы.
|
4
|
УО-1
|
10
|
Классификация климата по В. Кеппену - Треварту. Климатические зоны суши по Л.С. Бергу.
Генетическая классификация климатов Б.П. Алисова.
|
4
|
УО-1
|
1-10
|
Курсовые работы
|
36
|
ПР-5
|
|
итого
|
58часов
|
|
Таблица №4 Интерактивные формы занятий
Вид занятия
|
Тема
|
Интерактивные формы проведения
|
Кол-во часов
|
Лабораторно-практическое занятие
|
Измерение влажности воздуха
|
Работа в малых группах
|
4
|
Лабораторно-практическое занятие
|
Организация приземных метеорологических наблюдений
|
Экскурсия на ГМЦ Ханты-Мансийск
|
4
|
Лабораторно-практическое занятие
|
Методы и средства измерения солнечной радиации. Тепловой режим атмосферы и почв.
Водяной пар в атмосфере. Облачность и осадки.
|
тест
|
4
|
5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Достарыңызбен бөлісу: |
