МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»
Кафедра «Естественнонаучных дисциплин»
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМО
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета
Н.Н.
Л.М. Благодарина
«24» сентября 2009г.
Левина
«24»сентября 2009г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине:
АГРОМЕТЕОРОЛОГИЯ
для студентов 2 курса инженерно-технологического факультета специальности
110305.65 «Технология производства и переработки с/х продукции»
2009
1. Цели и задачи дисциплины.
Цель дисциплины – формирование представлений, знаний и навыков об
агрометеорологических факторах, методах их наблюдения и применения для
краткосрочного прогнозирования и защиты растений.
Задачи дисциплины:
- изучение строения, газового состава атмосферы, методов измерения
атмосферного давления, ветра, влажности воздуха;
- изучение потоков солнечной радиации, температурного режима воздуха и
почвы;
- изучение опасных для сельского хозяйства метеорологических явлений и мер
защиты от них.
2. Требования к усвоению дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- основные метеорологические факторы и прогнозирование погоды по
результатам их наблюдений;
- состав, строение атмосферы;
- основные составляющие радиационного баланса, методы изучения потоков
энергии и пути эффективного использования солнечной радиации;
- температурный и водный режим почвы, воздуха, методы их измерения;
- метеорологические явления, опасные для сельского хозяйства и меры борьбы с
ними;
- климат и его оценку, климатическое районирование Ульяновской области.
Соответствие ГОС
ОПД.Ф.07
70
Агрометеорология
Солнечная радиация и пути ее эффективного использования;
температурный и водный режим почвы и воздуха; погода и ее
прогноз; опасные для сельского хозяйства метеорологические
явления и меры защиты от них; климат и его оценка;
агрометеорологические наблюдения и прогнозы, использование
агрометеорологической
информации
в
практике
сельскохозяйственного производства.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
3.1. Очная форма обучение
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
70
Аудиторные занятия, всего: в т.ч.:
лекции (Л)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
36
16
20
Самостоятельная работа
студента (СРС):
34
Вид итогового контроля зачет
3.2. Заочно-сокращенная форма обучение
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
70
Аудиторные занятия, всего: в т.ч.:
лекции (Л)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
8
6
2
Самостоятельная работа
студента (СРС):
62
Вид итогового контроля зачет
3.3. Заочно-полная форма обучения
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
70
Аудиторные занятия, всего: в т.ч.:
лекции (Л)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
10
6
4
Самостоятельная работа
студента (СРС):
60
№
п/п
1
1.
4. Содержание дисциплины 4.1.
Разделы дисциплины и виды занятий
Очная форма обучения
Наименование тем занятий
ауд.занятия
Л
ЛЗ
2
3
4
Введение в курс агрометеорологии.
2
2
Атмосфера как среда с/х производства
Итого
5
4
СРС Всего
6
4
7
8
Лучистая энергия и ее значение
Оптимизация использования СР в
сельском хозяйстве.
Температурный режим почвы..
Оптимизация температуры почвы.
2
2
4
4
8
2
2
4
4
8
4.
Температурный режим воздуха
2
2
4
4
8
5.
Водяной пар в атмосфере.
Значение влажности для с/х
производства, испарение и
конденсация и их регулирование.
Почвенная влага.
2
2
4
4
8
6.
Воздушные массы и ветер в приземном 2
слое воздуха.
Карты и прогнозы погоды. Климат.
Климаты России, изменение климата.
Микроклимат.
Неблагоприятные для сельского
2
хозяйства метеорологические явления.
2
4
6
10
2
4
4
8
Агроклиматическое районирование
России и Ульяновской области.
4
6
4
10
2.
3.
7.
8
2
Итого:
№
п/п
1
1.
2.
18
20
Заочная форма обучения
Наименование тем занятий
ауд.занятия
Л
ЛЗ
2
3
4
Введение в курс агрометеорологии.
2
Атмосфера как среда с/х производства
Лучистая энергия и ее значение
Оптимизация использования СР в
сельском хозяйстве.
-
2
38
34
Итого
5
2
2
70
СРС
Всего
6
6
7
8
8/6
10/8
3.
Температурный режим почвы..
Оптимизация температуры почвы.
-
0/1
0/1
8
8/9
4.
Температурный режим воздуха
-
0/1
0/1
8
8/9
5.
Водяной пар в атмосфере.
Значение влажности для с/х
производства, испарение и
конденсация и их регулирование.
Почвенная влага.
-
-
-
8
8
6.
Воздушные массы и ветер в приземном 2
слое воздуха.
Карты и прогнозы погоды. Климат.
Климаты России, изменение климата.
Микроклимат.
Неблагоприятные для сельского
2
хозяйства метеорологические явления.
-
2
8
10
-
2
8
10
Агроклиматическое районирование
России и Ульяновской области.
-
-
8
8
7.
8
Итого:
-
6
2/4
8/10 62/60
70
5. Учебно-методическая карта дисциплины
5.1. Лекционный курс
№
п/п
Наименование тем занятий
Всего часов
1
1.
2
3
Введение в курс агрометеорологии. Предмет и
2
задачи. Методы исследования. Основные
биологические и физические законы. Основные
этапы развития.
Атмосфера как среда с/х производства
Состав приземного слоя атмосферы и почвенного
воздуха, значение основных газов, загрязнение
воздуха. Строение атмосферы, методы
исследования.
Форма
контроля
6
опрос
2.
Лучистая энергия и ее значение
Солнце, потоки лучистой энергии, солнечный
спектр, рациональный баланс. ФАР,
освещенность, отношение растений к
освещенности и длине дня. Оптимизация
использования СР в сельском хозяйстве.
Открытый грунт и теплицы
3.
Температурный режим почвы. Тепловой баланс 2
земной поверхности, строчный и годовой ход
температуры, теплофизические характеристики
почвы, законы распространения тепла в почве,
влияние рельефа, растительности и снежного
покрова на температуру почвы. Вечная мерзлота.
Значение температуры почвы для растений.
Оптимизация температуры почвы.
опрос
4.
Температурный режим воздуха
Нагревание и охлаждение воздуха. Суточный и
годовой ход температуры, его зависимость, от
географического положения и погоды.
Показатели температурного режима и
потребность растений в тепле.
2
опрос
5.
Водяной пар в атмосфере.
2
Влажность воздуха и гидрометеоры. Сезонный и
годовой ход влажности. Влияние растительного
покрова. Значение влажности для с/х
производства, испарение и конденсация и их
решулирование. Продукты конденсации и
сублимации. Облака и осадки. Значение снежного
покрова.
Почвенная влага. Понятие о продуктивной влаге
и водном балансе, водный баланс поля и его
регулирование.
опрос
6.
Воздушные массы и ветер в приземном слое
воздуха. Причины возникновения ветра, его
основные характеристики, суточный и годовой
ход. Ветра………………..
Значение ветра в сельском хозяйстве и их
влияние на погоду и климат. Атмосферные
фронты, циклоны и антициклоны. Карты и
прогнозы погоды. Климат. Климаты России,
изменение климата. Микроклимат.
2
2
См. работа
Сам. работа
7.
Неблагоприятные для сельского хозяйства
2
метеорологические явления.
Опасные явления периода вегетации, засухи,
суховеи, град, ливни и грозы, заморозки. Понятие
о критических температурах. Опасные явления
холодного периода и борьба с ними.
Морозостойкость и зимостойкость растений.
8
Агроклиматическое районирование России и
Ульяновской области. Агроклиматические
ресурсы Ульяновской обл. Программирование
урожая. Агрометеорологическое обеспечение
сельского хозяйства.
Агрометеорология и Фенологические прогнозы.
2
Итого:
18
1.2.
№
п/п
1
опрос
См. работа
зачет
Лабораторно-практические занятия. 1 семестр
Наименование тем
Количес
тво
часов
3
Оборудование и
материалы
1.
2
Сроки и порядок наблюдения на 2
метеостанциях и постах
4
Практикум по
агрометеорологии
2.
Измерение атмосферного
давления. Карта погоды.
2
Барометры БАММ-1,
бытовой барометр –
анероид, Барограф
3.
Потоки лучистой и тепловой
энергии в атмосфере.
Освещенность. Расчет ФАР
4
Пиранометр, балансомер,
люксметр, калькулятор
4.
Измерение температуры почвы и 2
воздуха. Виды термометров.
Срочный, максимальный и
минимальный термометры,
почвенные термометры,
мерзлотомер
5.
Температурный режим
6
Ульяновской области. Сезонные
года, сроки вегетации,
теплообеспеченность культур.
Бумага миллиметровая,
линейки, калькуляторы
6
Измерение осадков и испарения. 4
Снегосъемка. Влажность воздуха
Осадкомер, снегомер,
снегомерная рейка,
гигрометр, психрометр
7
Формы облачности. Прогноз
погоды по облакам
2
Атлас облаков, практикум
по агрометеорологии
8
Осадки в Ульяновской области.
Расчет гидротермического
коэффициента (ГТК)
4
Миллиметровая бумага,
линейки, практикум по
агрометеорологии
9
Явления, опасные для сельского 2
хозяйства. Прогнозы заморозков
по методам Броунова и
Меджитова
Психрометр, практикум по
агрометеорологии, график
Броунова
10
Метеорологические прогнозы по 2
комплексу метеопараметров
практикум по
агрометеорологии
11
Прогноз времени созревания
2
культур по теплообеспеченности
практикум по
агрометеорологии
12
Прогноз вспышек вредителей и 2
болезней растений по комплексу
основных метеопараметров
практикум по
агрометеорологии
6. Самостоятельная работа студентов
Очное обучение
Домашние задания: довыполнение и оформление лабораторных работ, подготовка
к занятиям и зачету.
Заочное обучение
Выполнение заданий контрольной работы, подготовка к зачету
7. Вопросы для самоконтроля и самостоятельного изучения курса
агрометеорологии
1. Предмет, задачи и методы агрометеорологии.
2. Сроки и порядок наблюдений. Понятие о поясном и солнечном времени.
3. Строение и газовый состав атмосферы. Приборы для измерения атмосферного
давления. Единицы измерения. Давление и погода. Барический градиент и
барическая ступень.
4. Потоки лучистой энергии. Виды потоков. Единицы измерения, приборы.
Понятие об альбедо. ФАР. Радиационный баланс.
5. Температурный режим почвы. Перенос тепла в почве. Понятие об активном
слое. Вечная мерзлота.
6. Приборы для измерения температуры почвы и воздуха. Виды термометров, их
назначение.
7. Температурный режим воздуха. Температурные инверсии. Теплые и холодные
фронты. Суточный и годовой ход температур. Амплитуда.
8. Температурный
режим
Ульяновской
области.
Сезоны
года.
Теплообеспеченность растений. Подсчет суммы активных температур.
9. Приборы для измерения осадков. Единицы измерения. Виды осадков. Сумма
осадков. Расчет ГТК.
10.Значение снежного покрова для перезимовки с/х культур. Снегосъемка.
11.Приборы для измерения влажности воздуха. Основные показатели влажности.
Воздушные засухи.
12.Формы облачности. Прогноз погоды по облакам.
13.Оценка условий увлажнения Ульяновской области. Режим выпадения осадков,
его изменчивость.
14.Ветер. Измерение скорости и направления ветра. Шкала ветров, роза ветров.
15.Общая циркуляция атмосферы и местные ветры.
16.Циклоны и антициклоны.
17.Метеорологические явления, опасные для сельскохозяйственных растений и
животных.
18.Виды заморозков, их прогнозирование и борьба с ними. Понятие о
безморозном периоде.
19.Виды климата. Климатические изменения.
20.Погода. Основные метеовеличины, ее определяющие. Понятие об
изменчивости и повторяемости.
21.Краткосрочные и долгосрочные прогнозы погоды. Методы их составления и
вероятность оправдываемости.
22.Прогнозирование сроков созревания основных сельскохозяйственных культур.
23.Агроклиматические особенности Ульяновской области.
8. Контрольно-измерительные материалы для проведения входного,
рубежного и выходного контролей
Вопросы входного контроля
1. Твердое тело, плотность, пористость.
2. Газы. Состав атмосферного воздуха.
3. Атмосферное давление.
4. Жидкости. Испарение и конденсация.
5. Ламинарное и турбулентное движения.
6. Теплота, тепловые свойства тел. Температура.
7. Теплопроводность, теплоемкость.
8. Свет.
9. Спектральный состав солнечной радиации. 7
10. Рассеивание, поглощение света.
11. Круговорот воды в природе.
12. Транспирация, ее значение.
13. Ветер, его характеристики.
14. Теплые и холодные океанские течения.
15. Перечень материков и океанов планеты Земля.
16. Влияние спутника Земли на океаническую деятельность.
17. Единицы измерения площади.
Вопросы рубежного контроля № 1
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Строение атмосферы.
2. Методы исследования атмосферы.
3. Состав атмосферного воздуха. Значение газов, составляющих воздух, для
сельского хозяйства.
4. Солнечная радиация. Виды радиационных потоков.
5. Спектральный состав солнечной радиации.
6. Поглощение, рассеяние и ослабление радиации в атмосфере.
7. Радиационный баланс и его составляющие. Уравнение радиационного
баланса.
8. Процессы нагревания и охлаждения почвы.
9. Теплофизические характеристики почвы. Теплопроводность и
теплоемкость.
10. Суточный и годовой ход температуры почвы. Зависимость температуры
почвы от рельефа, растительности и снежного покрова.
11. Значение температуры почвы для сельского хозяйства.
12. Процессы нагревания и охлаждения воздуха.
13. Изменение температуры воздуха с высотой.
14. Суточный и годовой ход температуры воздуха.
15. Характеристики температурного режима и потребности растений в тепле.
Значение учета термических условий в с.-х. производстве.
16. Влажность воздуха. Характеристики влажности.
17. Испарение. Испаряемость.
18. Конденсация водяного пара.
19. Осадки. Виды осадков.
20. Облака. Облакообразование.
21. Снежный покров. Почвенная влага.
22. Атмосферное давление. Барическая ступень.
Вопросы для самостоятельного изучения
1. История развития метеорологии как науки.
2. Состав почвенного воздуха.
3. Теплофизические свойства атмосферы. 8
4. Прохождение солнечной радиации через водную поверхность и ее
распространение в водоемах.
5. Дефицит влажности воздуха.
6. Почвенная влага.
7. Распределение атмосферных осадков.
8. Испаряемость.
Вопросы рубежного контроля № 2
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Ветер. Причины ветра. Роза ветров.
2. Местные ветры. Фен, бора, муссон, бриз.
3. Общая циркуляция атмосферы. Воздушные массы.
4. Фронты. Циклоны и антициклоны.
5. Прогноз погоды. Синоптические карты.
6. Заморозки, прогноз и меры защиты.
7. Засухи и суховеи. Их оценка и меры защиты.
8. Град. Сильные ливни.
9. Климат. Климатообразующие факторы.
10. Классификация климатов. Климаты России.
11. Оценка климата для с.-х. производства. Микроклимат. Фитоклимат.
12. Опасные для сельского хозяйства метеорологические явления.
13. Влияние климата на распространение вредителей и болезней с.-х.
культур.
14. Составление агроклиматической характеристики сезона.
15. Виды и методы агрометеорологических наблюдений. Сбор, хранение и
обработка Агрометеорологических наблюдений.
16. Фенологические прогнозы.
17. Прогноз появления вредителей и болезней растений.
18. Организация обеспечения отраслей с.-х. производства.
Вопросы для самостоятельного изучения
1. Суховеи.
2. Пыльные бури, дифляция.
3. Прогноз состояния озимых культур.
4. Обеспечения сельского хозяйства Госкомгидрометом России
метеорологической информацией.
Вопросы выходного контроля (зачет)
1. Строение атмосферы.
2. Методы исследования атмосферы.
3. Состав атмосферного воздуха. Значение газов, составляющих воздух, для
сельского хозяйства.
4. Солнечная радиация. Виды радиационных потоков. 9
5. Спектральный состав солнечной радиации.
6. Поглощение, рассеяние и ослабление радиации в атмосфере. Закон Буге.
7. Радиационный баланс и его составляющие. Уравнение радиационного
баланса.
8. Процессы нагревания и охлаждения почвы.
9. Теплофизические характеристики почвы. Теплопроводность и
теплоемкость.
10. Суточный и годовой ход температуры почвы. Зависимость температуры
почвы от рельефа, растительности и снежного покрова.
11. Значение температуры почвы для сельского хозяйства.
12. Процессы нагревания и охлаждения воздуха.
13. Изменение температуры воздуха с высотой.
14. Суточный и годовой ход температуры воздуха.
15. Характеристики температурного режима и потребности растений в тепле.
Значение учета термических условий в с.-х. производстве.
16. Влажность воздуха. Характеристики влажности.
17. Испарение. Испаряемость.
18. Конденсация водяного пара.
19. Осадки. Виды осадков.
20. Облака. Облакообразование.
21. Снежный покров. Почвенная влага.
22. Атмосферное давление. Барическая ступень.
23. Ветер. Причины ветра. Роза ветров.
24. Местные ветры. Фен, бора, горно-долинный, муссон, бриз.
25. Общая циркуляция атмосферы. Воздушные массы.
26. Фронты. Циклоны и антициклоны.
27. Прогноз погоды. Синоптические карты.
28. Заморозки, прогноз и меры защиты.
29. Засухи и суховеи. Их оценка и меры защиты.
30. Пыльные бури. Град. Сильные ливни.
31. Климат. Климатообразующие факторы.
32. Классификация климатов. Климаты России.
33. Оценка климата для с.-х. производства. Микроклимат. Фитоклимат.
34. Влияние климата на распространение вредителей и болезней с.-х.
культур.
35. Составление агроклиматической характеристики сезона.
36. Виды и методы агрометеорологических наблюдений. Сбор, хранение и
обработка Агрометеорологических наблюдений.
37. Фенологические прогнозы.
38. Прогноз появления вредителей и болезней растений.
39. Организация обеспечения отраслей с.-х. производства.
Приблизительные варианты тестовых заданий
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
Литература
Наименование литературы
1.
2.
3.
1.
2.
а) основная литература
Лосев А.П., Журина Л.Л. Агрометеорология.- М.: Колос,
2001.- 302 с.
В
библиотечном
фонде
Фонд кафедры
Чирков Ю.И. Агрометеорология.- Л.:
гидрометеоиздат, 1986.- 296 с.
Павлова М.Д. Практикум по агрометеорологии.- Л.:
Фонд кафедры
Гидрометеоиздат, 1984.- 184 с.
б) дополнительная литература
Шульгин А.М. Агрометеорология и климатология.- Л.: Фонд кафедры
Гидрометеоиздат, 1978.- 200 с.
Наставление гидрометеорологическим станциям и
Фонд кафедры
постам.Л.: Гидрометеоиздат (разные годы издания).
12
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Наименование
Лаборатория № 33
Приборы: барометр ртутный, барометры БАММ-1,
барометр бытовой, барографы недельные и
суточные, альбедометр, пиранометр, актинометр,
термометры вытяжные, коленчатые, минимальные,
максимальные, срочные, щупы, мерзлометр,
люксметр, гелиограф, электротермометр АМ-2М-1,
термографы, аспирационный психрометр,
психрометр гигрометрический, гигрометры,
гигрографы, осадкомер, снегомер, снегомерная
рейка, , флюгер, анемометры ручные,
анеморумбометр.
Журнал наблюдений метеопоста
Атлас облаков
Назначение
Лабораторные занятия
Лабораторные занятия
Лабораторные занятия
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
При изучении предмета предусматривается лекционное изучение курса, работа с
учебниками и приборами, атласом облаков и журналом наблюдений. При
изучении предмета необходимо знание физики, т.к. агрометеорология изучает
физику атмосферы, и биологии и физиологии растений, т.к. изучается влияние
метеоусловий на животные, растения, развитие болезней и вредителей. В
процессе лабораторных занятий предусматривается подробное изучение приборов
и методов измерения. Все полученные знания контролируются фронтальными
опросами, проверкой выполнения лабораторных работ.
При заочной форме обучения предусматривается большой удельный вес
самостоятельной работы с литературой. Для контроля знаний выполняется
контрольная работа.
Лабораторные занятия предусматривают знакомство со всеми приборами и
методами измерения метеовеличин. После полного прохождения курса студенты
допускаются к зачету.
УМК разработал к.б.н., доцент
С.П. Корнилов
«3»сентября 2009г.
УМК обсужден и одобрен
на заседании кафедры
Протокол № 1 от15.09.2009г
Зав кафедрой, к.б.н. доцент
З.М. Губейдуллина
Учебно-методический комплекс обсужден и одобрен
методической комиссией инженерно-технологического факультета.
Протокол№1 от 24.09.2009г..
Председатель методической комиссии к.т.н, доцент
В.Н. Власова
Учебно-методический комплекс составлен на основании государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования
специальности 110305.65 «Технология производства и переработки с/х
продукции» и действующего учебного плана
Лист переутверждения УМК
Заседание кафедры
Протокол № 1 от15.09.2010г
Зав. кафедрой
З.М. Губейдуллина
Заседание методической комиссии
Протокол №2 от 05.10.2010г.
Председатель методической комиссии
В.Н. Власова