Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
Географический факультет
«Утверждено»
Академик РАН Н.С.Касимов
«_____»_________ 20__г.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Наименование дисциплины: «Климаты земного шара»
по направлению подготовки 021600.68 «Гидрометеорология» уровня высшего профессионального образования магистратура с присвоением степени «магистр»
-
Цели и задачи освоения дисциплины:
целями освоения дисциплины являются формирование у студентов знаний о климате земного шара как единой системе, включающей все многообразие климатов на материках и океанах.
Задачи освоения дисциплины: дать представление об условиях формирования и особенностях климатов в различных зонах земного шара как результат взаимодействия климатообразующих факторов.
-
Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Климаты земного шара» входит в профессиональный цикл вариативной части ООП по направлению «Гидрометеорология». Она изучается на 1-м курсе в 1-м семестре.
Изучение дисциплины базируется на предварительном усвоении студентами материала основных метеорологических дисциплин: «Физическая метеорология», «Климатология», «Синоптическая метеорология».
-
Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: владение основами теоретических представлений о механизме формирования современного климатического режима и географии климатов для выполнения климатологического анализа.
Студент должен:
Знать:
- механизмы взаимодействия основных климатообразующих процессов на материках и океанах;
- принципы климатического районирования материков и океанов;
- пространственно-временные закономерности распределения основных показателей климата по земному шару.
Уметь:
- использовать метеорологическую информацию в оценке климатических условий отдельных территорий.
Владеть:
- знаниями по проблеме современного изменения климата Земли.
-
Структура и содержание дисциплины.
-
Объем дисциплины и виды учебной работы.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа. Аудиторная нагрузка – 56 часов, из них 42 часа – лекции, 14 часов – семинары, 88 часов – самостоятельная работа студентов.
№
п/п
|
Раздел (тема)
дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Виды учебной работы, включая СРС и трудоемкость (в часах)
|
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
|
|
|
|
|
лекция
|
семи
нар
|
СРС
|
|
|
Введение
|
1
|
1
|
2
|
|
|
|
1
|
Условия формирования и характеристики климата материков: Европы, Азии, Африки, Австралии, Северной и Центральной Америки, Южной Америки
|
1
|
2-10
|
28
|
8
|
48
|
Зачёты по семинарам
|
2
|
Условия формирования и характеристика климата океанов: Тихого, Атлантического, Индийского
|
1
|
11-13
|
8
|
2
|
28
|
Зачёты по семинарам
|
3
|
Условия формирования и характеристика климата полярных областей: Арктики, Антарктиды
|
1
|
13-14
|
4
|
4
|
12
|
Зачёты по семинарам
|
|
Итого
|
|
14
|
42
|
14
|
88
|
экзамен
|
4.2. Содержание дисциплины.
Введение.
Учение о циркуляции атмосферы, воздушных массах и тепловом балансе подстилающей поверхности - основа для изучения климата Земли. Общие закономерности распределения климатических условий на земной поверхности.
Раздел 1. Условия формирования и характеристика климата материков: Европы, Азии, Африки, Австралии, Северной и Центральной Америки, Южной Америки.
Европа. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Климатологические фронты. Барическое поле и циклоническая деятельность. Средиземноморские циклоны. Перенос и трансформация различных типов воздушных масс. Влияние Альпийской горной системы на траектории перемещения циклонов и адвекцию теплых и холодных воздушных масс. Система местных ветров в Южной Европе. Роль атмосферной циркуляции в формировании пространственно-временного распределения температуры воздуха, осадков и снежного покрова. Горизонтальный перенос влаги в атмосфере. Влияние теплого Северо-Атлантического течения. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности. Климатические пояса и области. Факторы, определяющие положение границ климатических областей и основные черты климата каждой из них.
Азия. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Климатологические фронты. Барическое поле и циклоническая деятельность. Зимний Азиатский антициклон: причины формирования, изменчивость интенсивности и области распространения. Роль Переднеазиатской депрессии в формировании климата материка. Структура внутри-тропической зоны конвергенции и ее сезонная миграция. Муссонная циркуляция в тропиках и умеренных широтах. Особенности циркуляции атмосферы в Средней Азии, Иране, Аравии и над Тибетом. Режим циркуляции атмосферы в экваториальной зоне. Роль рельефа и морей Тихого и Индийского океанов в формировании теплового режима и режима увлажнения. Горизонтальный перенос влаги в атмосфере. Роль атмосферной циркуляции и рельефа в формировании пространственно-временного распределения температуры воздуха и осадков. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности, опасные атмосферные явления.
Климатические пояса и области. Причины аномалий в смене поясов на юге континента. Факторы, определяющие положение границ климатических областей и основные черты климата каждой из них.
Африка. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Барическое поле и преобладающий перенос воздушных масс. Циклоническая деятельность в субтропической зоне материка Роль Азорского, Южно-атлантического, Южно-индийского антициклонов и внутриконтинентальной термической депрессии в формировании климата материка. Структура внутритропической зоны конвергенции и ее сезонная миграция. Западноафриканский муссон. Роль теплых и холодных океанических течений. Роль Индийского океана в увлажнении Южной Африки. Основные закономерности распределения температуры воздуха и осадков и факторы их обуславливающие. Влияние рельефа в условиях океанического пассата на распределение осадков на Мадагаскаре. Горизонтальный перенос влаги в атмосфере. Районы наиболее высокой температуры воздуха на Земле. Межгодовая изменчивость осадков в Сахеле. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности.
Климатические пояса и области. Причины отсутствия экваториального климата на востоке материка. Основные черты климата выделенных областей, опасные атмосферные явления.
Австралия. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Барическое поле и преобладающий перенос воздушных масс. Циклоническая деятельность в субтропической зоне материка. Роль Южно-индийского и Южно-тихоокеанского антициклонов в формировании климата материка. Особенности муссонной циркуляции. Роль рельефа и океанических течений. Основные закономерности распределения температуры воздуха и осадков и факторы их обуславливающие. Горизонтальный перенос влаги в атмосфере. Межгодовая изменчивость осадков. Засухи. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности. Основные черты климата выделенных областей, опасные атмосферные явления.
Северная и Центральная Америка. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Барическое поле и преобладающий перенос воздушных масс. Роль Канадского антициклона и циклонической деятельности над континентом зимой, Гонолульского, Азорского антициклонов и континентальной депрессии летом. Муссонные черты климата на востоке континента. Торнадо. Особенности циркуляции атмосферы над Гренландией. Миграция пассатного фронта от января к июлю и условия увлажнения в тропическом поясе Центральной Америки. Развитие муссонной циркуляции в южной части перешейка Центральной Америки. Роль рельефа и океанических течений. Роль атмосферной циркуляции, рельефа и окружающих океанов в формировании пространственно-временного распределения температуры воздуха и осадков. Горизонтальный перенос влаги в атмосфере. Роль Мексиканского залива в увлажнении материка. Засухи и суховеи на Великих равнинах. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности, опасные атмосферные явления. Основные черты климата выделенных областей. Климатические пояса и области.
Южная Америка. Радиационные факторы климата. Облачность и солнечная радиация в июне и декабре. Годовые суммы солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, изменение по территории. Соотношение между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения.
Характерные черты циркуляции в тропосфере в различные сезоны. Барическое поле и преобладающий перенос воздушных масс. Роль Азорского, Южно-атлантического и Южно-тихоокеанского антициклонов и внутриконтинентальной термической депрессии в формировании климата материков. Сезонная миграция ВЗК. Роль рельефа и океанических течений. Основные закономерности пространственного распределения и межгодовой изменчивости температуры воздуха и осадков. Горизонтальный перенос атмосферной влаги. Термические ресурсы и условия влагообеспеченности, опасные атмосферные явления. Основные черты климата выделенных областей.
Раздел 2. Условия формирования и характеристика климата океанов: Атлантический океан, Индийский океан, Тихий океан.
Радиационные факторы климата океанов. Облачность и приход солнечной радиации. Радиационный баланс: особенности годового хода, распределение на поверхности океана. Районы наибольших на Земле годовых сумм радиационного баланса. Соотношение между составляющими теплового баланса в областях с разными условиями циркуляции атмосферы.
Режим циркуляции атмосферы в различные сезоны года. Субтропические области высокого давления - очаги формирования морского тропического воздуха. Особенности развития антициклогенеза в тропиках. Внутримассовые фронты. Климатообразующая роль пассатной циркуляции. Внутритропическая зона конвергенции, ее миграция от летнего сезона к зимнему, развитие муссонной циркуляции в приэкваториальных широтах. Тропические циклоны: районы распространения, повторяемость, влияние на климат. Роль Алеутской и Исландской депрессий в формировании климата океанов в умеренных и субарктических широтах Северного полушария. Особенности циклонической деятельности в умеренных и субантарктических широтах Южного полушария. Роль теплых и холодных океанических течений. Влияние материков.
Основные закономерности географического распределения и межгодовой изменчивости температуры воздуха и осадков. Климатические пояса и области океанов. Основные черты климата выделенных областей.
Раздел 3. Условия формирования и характеристика климата полярных областей. Арктика. Антарктида.
Арктика. Астрономические факторы, определяющие своеобразие радиационных процессов. Тепловой баланс поверхности ледяных полей, незамерзающих арктических морей и континентальной части Арктики. Особенности атмосферной циркуляции в тропосфере у земной поверхности в периоды полярного дня и полярной ночи. Связь циркуляции атмосферы с радиационными условиями. Влияние адвекции воздушных масс с Атлантического и Тихого океанов и с материков. Районы наибольшего развития циклонической деятельности. Основные закономерности географического распределения температуры воздуха, атмосферных осадков, туманов и других явлений. Климатические области и краткая характеристика климата каждой из них.
Антарктида. Радиационные факторы климата. Режим солнечной радиации. Районы наибольших на Земле суточных и месячных сумм суммарной солнечной радиации. Роль астрономических факторов и физических свойств подстилающей поверхности в формировании радиационного баланса. Тепловой баланс поверхности ледяных полей, роль турбулентного тепло- и влагообмена в формировании температуры и влажности воздуха, атмосферных осадков и продуктов конденсации. Антициклонический режим циркуляции атмосферы над Восточной Антарктидой и его роль в формировании континентального антарктического воздуха. Кольцевая циклоническая система циркуляции над океаном вокруг материка. Роль циклонической деятельности в формировании климата Западной Антарктиды. Система меридиональной циркуляции между плато и океаном и ее роль в формировании климата материка.
Основные закономерности географического распределения температуры воздуха, атмосферных осадков, относительной влажности, туманов и других атмосферных явлений. Ветровой режим. Стоковые ветры. Климатические области и краткая характеристика климата каждой из них.
4.3. Аннотация программы
Изучение климатов земного шара базируется на использовании классификации климатов Б.П.Алисова, в основу которой положен учет факторов климатообразования и в которой все многообразие климатов объединено в единую закономерную систему. При этом циркуляция атмосферы рассматривается как климатический индекс, наиболее полно отвечающий всей сумме климатообразующих факторов.
Для изучения климата материков, расположенных в тропических умеренных широтах, студенты получают представление о радиационном балансе земной поверхности и соотношении между составляющими теплового баланса в зависимости от географической широты и увлажнения, об особенностях циркуляции в тропосфере в различные сезоны и роли атмосферной циркуляции в пространственно-временном распределении температуры воздуха, осадков, снежного покрова. Рассматриваются термические ресурсы и условия влагообеспеченности, основные черты климата выделенных областей. Для изучения климата океанов студенты получают представление о соотношении составляющих теплового баланса в областях с разными условиями циркуляции атмосферы, о режиме циркуляции атмосферы в разные сезоны года: развитие антициклогенеза в тропиках, климатообразующая роль пассатной инверсии, роль алеутской и исландской депрессии в формировании климата океанов в умеренных и субарктических широтах, циклоническая деятельность во внетропических широтах Южного полушария. Основные черты климата выделенных областей. Для изучения климата полярных областей студенты получают представление о роли астрономических факторов и физических свойств подстилающей поверхности в формировании радиационного баланса ледяных полей, о роли турбулентного тепло- и влагообмена в формировании температуры и влажности воздуха, атмосферных осадков и продуктов конденсации. Рассматриваются районы наибольшего развития циклонической деятельности в Арктике. Антициклональный режим циркуляции атмосферы над Восточной Антарктидой и его роль в формировании континентального антарктического воздуха. Роль системы меридиональной циркуляции между плато и океаном в формировании климата Антарктиды. Ветровой режим. Характеристика климатических областей.
-
Рекомендуемые образовательные технологии.
В процессе преподавания дисциплины «Климаты земного шара» применяются следующие виды образовательных технологий: развивающее и проблемное обучение, коллективная система обучения, технология развития критического мышления. При чтении курса применяются следующие виды лекций: вводная, лекция-информация, обзорные лекции, проблемные лекции.
-
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Перечень контрольных вопросов и заданий:
-
Очаги формирования различных типов воздушных масс, оказывающих влияние на климат Зарубежной Европы.
-
Причины формирования засушливого вегетационного периода в бассейне Дуная.
-
Причины формирования и устойчивость Азиатского антициклона
-
Причины отсутствия тропического пояса на востоке Азии.
-
Факторы, определяющие различия в увлажнении австралийских и североафриканских пустынь.
-
Причины суровости климата на северо-востоке Канады.
-
Причины большой междусуточной изменчивости температуры воздуха на равнинах Северной Америки.
-
Какие факторы определяют суровость зимы в Азии и Северной Америке.
-
Объясните меридиональную ориентацию природных зон на равнинах Северной Америки.
-
Роль рельефа в формировании климата Южной Америки.
-
Причины засушливости Патагонии.
-
Влияние горной системы Кордильер на траектории перемещения тихоокеанских циклонов и адвекцию воздушных масс.
-
Причины увеличения радиационного баланса на поверхности океанов в тропиках по сравнению с континентами.
-
Объясните значительную контрастность в режиме годовых осадков в Аравийском море и Бенгальском заливе.
-
Почему зимой в области действия теплого течения Гольфстрим резко возрастает турбулентная теплоотдача.
-
Причины значительного понижения температуры воздуха зимой на западе Тихого и Атлантического океанов в субтропическом поясе Северного полушария.
-
Объясните резкое сокращение летних осадков на западе Тихого океана в умеренном поясе Северного полушария.
Примерные темы рефератов для самостоятельной работы студентов:
-
Система местных ветров в Южной Европе.
-
Роль рельефа в формировании климата Азии.
-
Климатическое опустынивание в Северной Африке.
-
Роль пассатной циркуляции над Тихим и Атлантическим океанами в формировании климата Южной Америки.
-
Климатическое районирование Мексики.
-
Роль рельефа в формировании климата Антарктиды.
-
Сравнительная характеристика радиационного режима Арктики и Антарктиды.
-
Чинук как климатический фактор Великих американских равнин.
-
Роль климата в распределении природных зон на территории Северной Америки.
-
Климат Патагонии.
Примерный перечень вопросов к экзамену:
-
Климатическое районирование Европы. Факторы, определяющие положение границ климатических областей.
-
Роль континентального умеренного воздуха в формировании климата Европы.
-
Особенности циркуляции атмосферы над Европой зимой.
-
Роль циклонической деятельности в формировании климата Азии.
-
Радиационный режим как фактор климатообразования тропической и экваториальной Африки.
-
Характеристика климатических областей субэкваториального климата Южной Америки.
-
Характеристика климатических областей умеренного пояса Северной Америки.
-
Сравнительная характеристика климата тропических областей Северной и Южной Африки.
-
Сравнительная характеристика климата атлантической и тихоокеанской областей субтропического пояса Северной Америки.
-
Влияние Арктики на климат Северной Америки.
-
Особенности климата Гренландии.
-
Климатические области Антарктиды и факторы, определяющие положение их границ.
-
Особенности циркуляции атмосферы в Северном полушарии Тихого океана.
-
Сравнительная характеристика экваториальных климатических областей Индийского и Атлантического океанов.
-
Характеристика климатических областей умеренного пояса Северной Атлантики.
-
Характеристика климатических областей тропического пояса Индийского океана.
-
Учебно-методическое и инфомационное обеспечение дисциплины
Литература
а) основная
-
Климат Австралии. Под ред. И.С.Борушко, А.Ю.Егоровой. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977.
-
Климат Земли и его изменения. В кн.: «Современные глобальные изменения природной среды», т.1, Научный мир, 2005,88-209 с.
-
Климат Западной Европы. Под ред. А.Н.Лебедева, А.Ю.Егоровой. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
-
Климаты зарубежной Азии. Под ред. А.Н.Лебедева, И.Д.Копанева. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975.
-
Маршунова М.С. Условия формирования и характеристики радиационного климата Антарктиды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980.
-
Тепловой баланс Земли. Под ред. М.И.Будыко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
-
Шерстюков Б.Г. Изменения, изменчивость и колебания климата. Обнинск: ФГБУ ВНИИГМИ МЦД, 2011
б) дополнительная
-
Алисов Б.П. Климатические области зарубежных стран. - М.: Географгиз, 1950.
-
Атлас мирового водного баланса. - М.: Гидрометеоиздат, 1974.
-
Атлас океанов. Атлантический и Индийский океаны. - М.: 1977.
-
Атлас океанов. Тихий океан. - М.: 1974.
-
Золотокрылин А.Н. Климатическое опустынивание. - М.: Наука, 2003.
-
Климат Африки. Под ред. А.Н.Лебедева, О.Г.Сорочан. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967.
-
Климат полярных районов. Под ред. Е.П.Борисенкова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973.
-
Метеорологические и геофизические исследования. Под ред. Г.В.Алексеева. М. - С.-Пб. 2011
-
Метеорологический режим зарубежной Арктики. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
-
Метеорологические условия над Тихим океаном. - М.: Наука, 1966.
-
Чернова Н.П. Атмосферный перенос влаги и водный режим Южной Америки. -М.: Наука, 1979.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.
-
Архив данных реальных наблюдений (http://geodata.grid/unep.ch)
-
Библиотека климатических данных (LRL-LDED)
-
Всемирный центр метеоданных Ashville (NOAA)
-
Климат океанов и прибрежных зон (по данным ICES)
-
Материально-техническое обеспечение.
-
Учебная аудитория на 25 мест с мультимедийным проектором для проведения семинарских занятий.
-
Компьютерный класс с доступом в Интернет
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного стандарта МГУ по направлению подготовки 021600.68 «Гидрометеорология».
Программа одобрена на заседании кафедры метеорологии и климатологии
Протокол №___ от ______20__г.
Заведующий кафедрой Кислов А.В. ____________________________
подпись
Разработчики:
Сорокина В.Н., ведущий научный сотрудник, к.г.н., доцент, географический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова,
Эксперт:
Божилина Е.А., доцент, к.г.н., географический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Достарыңызбен бөлісу: |