ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Ф1 И ВКГТУ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Қазақстан Республикасының
Білім және ғылым
министрлігі
Стр. 1 из 12
Министерство
образования и науки
Республики Казахстан
Д. Серікбаев атындағы
ШҚМТУ
ВКГТУ
им. Д. Серикбаева
УТВЕРЖДАЮ
декан горно-металлургического
факультета
А.К. Адрышев
______________________2013 г.
МЕТЕОРОЛОГИЯ, КЛИМАТОЛОГИЯ ЖӘНЕ ГИДРОЛОГИЯ
Жұмыс оқу бағдарламасы
МЕТЕОРОЛОГИЯ, КЛИМАТОЛОГИЯ И ГИДРОЛОГИЯ
Рабочая учебная программа
Специальность: 5В071100 «Геодезия и картография», 5В090300
«Землеустройство», 5В090700 «Кадастр»
Өскемен
Усть-Каменогорск
2013
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Стр. 2 из 12
Рабочая программа разработана на кафедре геодезии, землеустройства и
кадастра для студентов специальности 5В071100 «Геодезия и картография»,
5В090300 «Землеустройство», 5В090700 «Кадастр».
Обсуждено на заседании кафедры (название)
Зав. кафедрой
К.Б. Хасенов
Протокол №____ от ____________________г.
Одобрено учебно-методическим советом горно-металлургического
факультета
Председатель
Н.А. Нурбаева
Протокол №____ от______________________г.
Разработал
А.Н. Логиновская
Нормоконтролер
Т.В. Тютюнькова
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Стр. 3 из 12
Лекции
Семинар.
(практ.)
занятия
2
3
4
1
2
15
30
Всего
часов
СРСП
Лаборат.
занятия
5
6
7
Дневная форма обучения
60
135
Форма контроля
Количество
кредитов
1
Количество контактных часов
Общее количество
часов
семестр
Вид занятий
Количество часов
СРС
1 ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ
8
9
10
30
экзамен
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ
2.1 Описание изучаемой дисциплины
Дисциплина «Метеорология, климатология и гидрология» является
дисциплиной по выбору для студентов по специальностям «Геодезия и
картография», «Землеустройство» и «Кадастр». Предметом дисциплины
является исследование процессов и явлений происходящих в атмосфере и
гидросфере.
2.2 Цели и задачи изучения дисциплины
Цель данной учебной дисциплины – получение студентами,
обучающимися по специальности «Землеустройство и кадастр», основ
знаний в области метеорологии, климатологии и гидрологии суши,
необходимых в их дальнейшей учебной и профессиональной деятельности.
В задачи дисциплины входит изучение закономерностей атмосферных
процессов, определяющих погодно-климатические условия территорий;
закономерностей гидрологического режима рек и других водных объектов;
влияние климата
и природных вод на природные территориальные
комплексы, хозяйственную деятельность, продуктивность естественных и
сельскохозяйственных
ландшафтов;
знакомство
с
методами
метеорологических и гидрологических прогнозов; овладение навыками
решения задач, анализа погодно-климатических процессов и инженерногидрологических расчетов.
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Рабочая учебная программа дисциплины
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Стр. 4 из 12
2.3. Результаты изучения дисциплины
Студент должен знать:
- строение и состав атмосферы, влияние аэрозолей и парниковых газов на
погодно-климатические
процессы,
закономерности
распределения
атмосферного давления;
- закономерности поступления и трансформации в атмосфере и на земной
поверхности солнечной радиации, формирование радиационного и теплового
балансов, теплового режима атмосферы и почвогрунтов;
- механизмы поступления влаги в атмосферу, характеристики влажности
воздуха, образования гидрометеоров и облаков, их виды, характеристики и
распределение атмосферных осадков;
- закономерности циркуляции атмосферы, образование циклонов и
антициклонов, атмосферных фронтов;
- закономерности формирования погоды и климата, основание
классификации климатов, причины колебаний и изменений климата, методы
прогноза погоды;
- основные сведения о гидросфере, о физических и химических свойствах
воды. Роль аномальных свойств воды в процессах формирования погодноклиматических и гидрологических процессов;
- закономерности формирования подземных вод, их классификации по
химическому составу и минерализации, термическому режиму. Роль
подземных вод в питании рек и водоемов, в хозяйственной деятельности;
- основные сведения о строении речной сети и речных бассейнов.
Физико-географическое и морфометрическое строение речных бассейнов.
Закономерности формирования водного режима рек, характеристики стока;
- закономерности формирования твердого стока и стока растворенных
веществ;
- особенности гидрологического режима озер и водохранилищ.
Студент должен уметь:
- решать задачи по определению плотности сухого и влажного воздуха,
задачи
на использование барометрических формул, адиабатических
изменений температуры воздуха, потенциальной температуры;
- решать задачи по определению продолжительности дня, времени
восхода и захода Солнца, высоты и азимута Солнца в течение суток;
- решать задачи по определению прихода солнечной радиации на
различно ориентированные поверхности с учетом прозрачности атмосферы,
широты местности, времени года и суток;
- решать задачи по расчету элемнтов радиационного и теплового
балансов поверхности;
- измерить и расчитывать характеристики влажности воздуха, высоту
уровня конвекции, уровня конденсации, определять виды и формы облаков;
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Рабочая учебная программа дисциплины
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Стр. 5 из 12
- строить и анализировать графики суточного
и годового хода
метеорологических элементов, климатические диаграммы;
- строить и анализировать карты распределения температур воздуха и
атмосферных осадков;
- рассчитывать морфометрические характеристики речных бассейнов, рек
и водоемов;
- решать задачи на определение характеристик жидкого и твердого стока
растворенных веществ, рассчитывать обеспеченные величины стока;
- анализировать многолетние колебания стока;
- определять характеристики стока по картам изорей.
2.4 Пререквизиты
Для изучения дисциплины «Метеорология, климатология, гидрология»
необходимы базовые знания следующих наук:
- география;
- физика (механика, молекулярная физика);
- высшая математика.
2.5 Постреквизиты
Знания курса необходимы для профессиональной деятельности по
специальности
5В071100
«Геодезия
и
картография»,
5В090300
«Землеустройство», 5В090700 «Кадастр», а также для изучения следующих
дисциплин на старших курсах: «Почвоведение», «Ландшафтоведение»,
«Мелиорация земель», «Земельный кадастр», «Землеустроительное
проектирование».
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Стр. 6 из 12
3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1 Тематический план занятий
Название темы
Часы
Предмет и задачи метеорологии, климатологии и
1
общей гидрологии как науки и как учебной
дисциплины, их связь с другими отраслями знания с
геологией, с геоморфологией, физической географией,
почвоведением, ландшафтоведением. Использование
метеорологических и гидрологических наблюдений
для обеспечения потребностей народного хозяйства.
Состав и строение атмосферы. Атмосферное давление,
температура и плотность воздуха. Изменение давления
воздуха с высотой. Барометрические формулы.
Адиабатические процессы в атмосфере. Ветер и
турбулентность в атмосфере. Воздушные массы и
атмосферные фронты.
Литература
4, 7, 9, 10
Солнечная радиация и ее спектральный состав.
Солнечная постоянная. Прямая, рассеянная и
суммарная радиация. Изменение и поглощение
солнечной радиации в атмосфере. Отражение
солнечной радиации. Альбедо. Радиационный баланс.
Географическое распределение суммарной солнечной
радиации и радиационного баланса. Тепловой баланс
земной поверхности. Нагревание
и охлаждение
почвы. Различия в тепловом режиме почв и водоемов.
Нагревание воздуха. Суточный и годовой ход
температуры воздуха. Распределение температуры
воздуха
у
земной
поверхности.
Индексы
континентальности.
Вода в атмосфере. Испарение. Характеристики
влажности воздуха. Конденсация водяного пара.
Гидрометеоры. Туман, дымка, облака. Классификации
облаков. Облачность, ее суточный и годовой ход.
Атмосферные осадки, их виды, измерение. Суточный и
годовой ход осадков. Географическое распределение
осадков. Искусственное вызывание и предотвращение
осадков. Снежный покров. Физическая роль снежного
покрова. Атмосферное увлажнение. Показатели
атмосферного увлажнения.
2
6, 9, 11, 17,
19
2
6, 9, 10, 17,
19
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Динамика атмосферы. Барическое поле. Карты изобар.
Барические системы. Горизонтальный барический
градиент. Карты барической топографии. Аномалии
давления. Центры действия атмосферы. Суточный и
годовой ход давления. Циркуляция атмосферы.
Пассаты. Муссоны. Местные ветры. Маломасштабные
вихри. Циклоны и антициклоны. Атмосферные фронты
в системе циклона. Иропические циклоны и их роль в
обмене веществом и энергией.
Погода и климат. Погода и ее элементы.
Классификация погод. Комплексные типы погод.
Экстремальные явления погоды на человека и
хозяйственную деятельность. Синоптический анализ и
прогноз погоды. Местные признаки погоды. Климат.
Климатообразующие факторы и процессы. Мезо- и
микроклимат. Классификации климатов: Л.С. Берга,
В.П. Кеппена, Б.П. Алисова. Климат Казахстана.
Влияние климата на хозяйственную деятельность.
Климат городов. Агроклиматология. Изменения
климата и его причины.
Гидросфера. Объем и структура гидросферы.
Круговорот воды. Водные объекты. Понятие о
гидрологическом
режиме
водных
объектов.
Химические и физические свойства природных вод.
Значение
аномалий
воды
для
процессов
географической оболочки. Взаимосвязь круговорота
воды и круговорота тепла. Водные ресурсы Казахстана.
Подземные воды. Происхождение подземных вод.
Виды воды в почвогрунтах. Классификации подземных
вод. Типы подземных вод по характеру залегания:
почвенные воды, воды зоны аэрации, грунтовые воды,
межпластовые воды. Движение подземных вод.
Выходы подземных вод на дневную поверхность. Роль
подземных вод в процессах почвообразования, в
питании
рек.
Ресурсы
подземных
вод,
их
использование и охрана.
Поверхностные воды. Река, исток и устье. Речная сеть.
Речная система. Гидрографическая сеть. Водосбор и
бассейн реки. Морфология и морфометрия реки и ее
бассейна. Физико-географические характеристики
речных бассейнов. Русло и долина реки. Продольные
профили рек. Питание рек и его виды. Классификация
Стр. 7 из 12
2
6, 9, 10
2
6, 9, 10, 12,
13, 14, 15,
17, 18, 19
1
2, 4, 7, 11,
16, 21, 22,
25
2
2, 4, 7, 11,
22, 24
3
2, 4, 7, 11,
16
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
Стр. 8 из 12
рек по видам питания. Характеристики речного стока.
Водный режим рек. Фазы водного режима.
Классификации рек по водному режиму.Энергия и
работа рек. Твердый сток. Сток растворенных веществ.
Тепловой и ледовый режим рек. Использование рек в
народном хозяйстве. Водохранилища. Особенности
гидрологического режима водохранилищ. Озера, их
происхождение и распространение. Питание озер.
Особенности гидрологического режима озер. Реки и
озера Казахстана.
15
3.2 Перечень практических работ
Расчет, построение и анализ кривой изменения
атмосферного давления с высотой.
Решение задач на определение плотности воздуха,
определения атмосферного давления на разных
высотах.
Барометрическое
нивелирование
с
использованием формул Лапласа и Бабинэ.
Решение задач по теме: «Адиабатические процессы в
атмосфере», на определение характера стратификации
атмосферы, уровня конвекции.
Решение задач по теме: «Солнечная радиация в
атмосфере и на земной поверхности». Определение
составляющих
радиационного
баланса
и
его
составляющих.
РГР № 1. Построение и анализ графиков суточного и
годового хода температур воздуха на разных высотах.
Определение градиентов температуры воздуха.
Решение задач по определению теплового режима почв
и водоемов.
РГР № 2. Построение и анализ графиков годового хода
температуры почвы на поверхности и разных глубинах.
РГР № 3. Построение и анализ графиков термоизоплет
почвы.
РГР № 4. Построение и анализ карты изогиет.
РГР № 5. Построение и анализ графиков многолетних
колебаний годового стока. Сглаживание колебаний
стока по скользящим - летиям. Построение и анализ
2
3, 9, 10
2
3, 9, 10
2
3, 9, 10
2
3, 9, 10, 20
4
3, 9, 10, 20
2
3, 9, 10
2
3, 9, 10, 20
2
3, 9, 10, 20
2
2
3, 9, 10
4, 7, 8, 11,
21
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
разностной интегральной кривой годового стока.
РГР № 6. Расчет и построение кривой обеспеченности
годового стока. Расчет обеспеченных величин стока
РГР
№
7.
Определение
морфологических
характеристик водоема. Расчет и построение
батиграфической и объемных кривых.
2
4
Стр. 9 из 12
4, 7, 8, 11,
21
2, 4, 7, 8,
11, 21
30
3.3 Перечень тем самостоятельной работы студента с преподавателем
Название темы
Часы Литература
Решение задач. Уравнение состояния газов. Плотность 3
3, 9, 10
сухого и влажного воздуха. Изменение давления
воздуха с высотой. Барический градиент, барический
ступень. Барометрическое нивелирование. Приведение
давления к уровню моря.
Решение задач. Адиабатические процессы в атмосфере. 3
3, 9, 10
Закон Пуассона. Сухо- и влажноадиабатические
Градиенты температуры. Потенциальная температура.
Решение задач. Ослабление солнечной радиации в атмосфере.
3
3, 9, 10, 20
Закон Буге. Фактор мутности. Приход солнечной радиации на
различно ориентированные поверхности. Радиационный
баланс земной поверхности. Тепловой баланс земной
поверхности. Тепловой режим почвы. Законы Фурье.
Решение задач. Определение характеристик влажности 3
3, 9, 10, 20
воздуха: упругость водяного пара в воздухе, дефицит
влажности, относительная влажность, абсолютная и удельная
влажность, отношение смечи, точка росы. Изменение
характеристик влажности воздуха с высотой. Уровень
конденсации. Атмосферные осадки.
Решение задач. Характеристики стока: расход воды, объем3
7, 8, 11, 21
стока, модуль стока, слой стока, коэффициент стока, водный
баланс речного бассейна. Расчет характеристик твердого и
растворенного стока.
РГР № 1. Расчет морфометрических характеристик реки и4
4, 7, 8, 11,
речного бассейна: длины реки, коэффициента извилистости
21
русла, площади речного бассейна, коэффициента асимметрии
бассейна, коэффициента густоты речной сети, среднего и
средневзвешенного уклона реки, средней высоты и среднего
уклона бассейна, коэффициента развития водораздельной
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Рабочая учебная программа дисциплины
линии.
РГР № 2. Построение и анализ графиков многолетних 3
колебаний годового стока. Построение и анализ разностных
интегральных кривых стока.
РГР № 3. Расчет обеспеченности годового стока методом 4
моментов и методом наибольшего правдоподобия. Построение
кривых обеспеченности годового стока.
РГР № 4. Определение морфометрических характеристик4
водоема: площади водной поверхности, длины береговой
линии, коэффициента развития береговой линии, наибольшей
ширины и длины, средней ширины, наибольшей и средней
глубины, уклона дна. Расчет и построение батиграфической и
объемной кривых.
30
Стр. 10 из 12
4, 7, 8, 11,
21
4, 7, 8, 11,
21
4, 7, 8, 11,
21
3.4 Перечень тем самостоятельной работы студента
Название темы
Литература
Углубленное самостоятельное изучение тем курса в
1 - 25
соответствии с перечнем тем лекционных и практических
занятий.
Написание рефератов, творческих инициативных работ
1 - 25
докладов.
Занятие
научно-исследовательской
работой.
Решение задач. Оформление задач. Оформление расчетнографических работ.
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Рабочая учебная программа дисциплины
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Стр. 11 из 12
4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
4.1 Основная литература
1 Алисов Б.П., Полтараус Б.В. Климатология. – М.: Изд-во МГУ, 1974.
2 Соломенцев Н.А., Львов А.М., Симиренко С.Л. и др. Гидрология
суши. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976.
3 Гуральник И.И., Ларин В.В., Мамиконова С.В. Сборник задач и
упражнений по метеорологии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
4 Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г. Общая гидрология. –
Л.: Гидрометеоиздат, 1973.
5 Кобышева Н.В., Костин С.И., Струнников Э.А. Климатология. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1973.
6 Костин С.И. Основы метеорологии и климатологии. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1958.
7 Михайлов А.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология. – М.:
Высшая школа, 1991.
8 Самохин А.А., Соловьев Н.Н., Догановский А.М. Практикум по
гидрологии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980.
9 Хромов С.П. Метеорология и гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат,
1983.
10 Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. – М.:
Изд-во МГУ, 1999.
11 Чеботарев А.И. Общая гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975.
4.2 Дополнительная литература
12 Алисов Б.П. Климат СССР. – М.: Изд-во МГУ, 1969.
13 Будыко М.И. Климат и жизнь. – Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
14 Будыко М.И. Изменение климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974.
15 Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. – Л.: Гидрометеоиздат,
1980.
16 Важнов А.Н. Гидрология рек. – М.: Изд-во МГУ, 1976.
17 Захаровская Н.Н., Ильинич В.В., Метеорология и климатология. –
М.: Колос, 2005.
18 Коваленко П.П., Орлова Л.Н. Городская климатология. – М.:
Стройиздат, 1993.
19 Лосев А.П., Журина Л.Л. Агрометеорология. – М.: Колос, 2001.
20 Лосев А.П. Сборник задач и вопросов по агрометеорологии. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1988.
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА
Система менеджмента качества
Рабочая учебная программа дисциплины
Ф1 И ВКГТУ
701.01-01-12013
Стр. 12 из 12
21 Лучшева А.А. Практическая гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат,
1976.
22 Неклюкова Н.П. Общее землеведение. Ч.1. – М.: Просвещение, 1976.
23 Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1973.
24 Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. – Л.: Гидрометеоиздат,
1970.
25 Шубаев Л.П. Общее землеведение. – М .: Высшая школа, 1977.