Учебная программа по курсу "Учение об Атмосфере"

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ И ТУРИЗМА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА
«УЧЕНИЕ ОБ АТМОСФЕРЕ»
Направление подготовки ЕНО профиль «География»
Составитель:
к.г.н., доцент кафедры физической географии и туризма
Горошко Н.В.
Согласовано:
зав. Кафедрой физической географии НГПУ
к.г.н. доцент Н.В.Гуляева
«…»________2010
протокол №
Новосибирск 2010
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Цель и задачи учебного курса
1.2.
Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при изучении курса
1.3.
Сроки изучения курса
1.4.
Основные виды занятий и особенности их проведения
1.5.
Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов
1.6.
Техническое и программное обеспечение дисциплины
1.7.
Виды контроля знаний студентов и их отчетности
2.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Календарно-тематический план
2.2. Перечень тем лекционных занятий
2.3. Перечень тем практических занятий
2.4. Примерный перечень экзаменационных (зачетных) вопросов
2.5. Тематика курсовых работ
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА
3.1. Перечень и тематика самостоятельных работ
3.2. Состав технических средств и рекомендации по работе с ними
3.3. Методические указания по самостоятельному выполнению практических заданий
3.4. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплины
3.5. Форма отчетности о результатах самостоятельной работы по курсу
4. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
4.1. Основная литература
4.2. Дополнительная литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность и причины введения учебной дисциплины.
Курс «Учение об атмосфере» входит блок общепрофессиональных дисциплин
направления подготовки 050100 Естественно-научное образование профиль – география,
профессионально-образовательный профиль бакалавр естественно-научного образования,
профиль – география. Курс "Учение об атмосфере" направлен на изучение явлений и
процессов, происходящих в пределах воздушной оболочки Земли. Взаимодействие
атмосферы с другими геосферами планеты.
Роль и место курса в структуре учебного плана (междисциплинарные связи).
Использование в метеорологии и климатологии точных физических законов, а сейчас
и сложного математического аппарата роднит эту науку с физико-математическими
науками. В то же время все атмосферные движения протекают на планете Земля с
характерными только для нее очертаниями материков и океанов, строением рельефа,
распределением рек, морей, ледникового, снежного покровов и растительности. Это
определяет географичность метеорологии и климатологии и их вхождение в комплекс
географических наук.
Особенности изучения учебной дисциплины.
Для понимания и усвоения дисциплины «Учение об атмосфере» необходимо твердое
знание основных законов физики и химии, а также всех разделов математики в объеме курса
общеобразовательной школы (не только алгебры, геометрии и тригонометрии, но и методов
математического и графического выражения функциональной зависимости между различными
явлениями и основ дифференциального и интегрального исчислений). К числу физических и
химических законов, которые применяются с первых шагов при изучении данной дисциплины,
относятся закон всемирного тяготения, законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака (объединяемые
формулой Клапейрона), законы Паскаля и Архимеда, три основных закона механики Ньютона,
закон сохранения энергии, законы Дальтона о смеси газов и об испарении, законы излучения
(Стефана-Больцмана, Кирхгофа). Поэтому, прежде, чем приступить к изучению данной
дисциплины, студенты должны устранить все имеющиеся у них пробелы в знаниях законов
физики, химии и математики.
Программа дисциплины составлена на основе Государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования.
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Цель и задачи учебного курса
Целью настоящего курса является формирование у студентов комплексного,
целостного восприятия о строении и функционировании атмосферы, как составной части
географической оболочки.
Основные задачи курса:
1. Изучить происхождения, состава, строения, границ, взаимосвязи с другими
геосферами Земли и значения атмосферы в географической оболочке;
2. Изучить ход основных физико-химических процессов и явлений, протекающих в
атмосфере.
3. Дать ясное физическое представление о климатообразующих процессах общего и
местного значения;
4. Рассмотреть
типовые
особенности
климата,
формирующиеся
под
действием
существующих географических условий: зональных особенностей радиационного
режима, современного распределения материков и океанов, циркуляции атмосферы и
океанических течений и поставить их в связь с динамикой географических ландшафтов
(формированием почвенно-растительного покрова и т.д.);
5. Осветить состояние вопроса об изменениях климата Земли и отдельных его
компонентов в геологическом прошлом и современный период, отметив значение
антропогенного фактора.
Дисциплина имеет целью изучение основных физических законов атмосферы и состоит
из двух частей: метеорологии и климатологии. Метеорология – это наука об атмосфере, о ее
составе, строении, свойствах и протекающих в ней физических и химических процессах.
Теоретической основой метеорологии служат общие законы физики и химии, записанные
применительно к атмосфере.
Климатология – раздел метеорологии, в котором изучаются закономерности
формирования климатов, их распределения по земному шару и изменения в прошлом и
будущем. Понимание закономерностей климата возможно на основании изучения общих
закономерностей атмосферных процессов, поэтому при анализе причин возникновения
различных типов климата и их распределения по земному шару климатология исходит из
понятий и законов метеорологии.
Основной задачей теоретической метеорологии является физико-математическое
описание состояния атмосферы в данный физический момент времени, установление
причинно-следственных связей и закономерностей развития происходящих в ней явлений и
процессов. Практическими задачами метеорологии являются: разработка и прогноз
метеорологических условий (в том числе и опасных) и обеспечение потребителей
разнообразной метеорологической информацией с целью наиболее полного и эффективного
использования благоприятных условий погоды и сокращения до минимума ущерба от
опасных метеорологических явлений.
Принципы построения программы:
1. Принцип научности. Содержание курса основано на достижениях современной науки,
отражающей закономерности проявления природных процессов и закрепления
взгляда на природу как на целостную материальную систему.
2. Принцип историзма позволяет выявить этапы накопления географических знаний о
ходе природных процессов и явлений в атмосфере.
3. Принцип проблемности отражен через рассмотрение различных позиций и точек
зрения на природу формирования и проявления различных процессов в атмосфере,
проявлений техногенеза в экологических проблемах в атмосфере.
4. Принцип системности нашел отражение через закрепление взгляда на природу как на
целостную
материальную
систему,
т.
е.
на
комплекс
взаимосвязанных
и
взаимодействующих процессов и явлений природы, находящихся в непрерывном
развитии и взаимодействии с развитием общества; взаимосвязи, взаимозависимости
атмосферы с другими геосферами Земли.
5. Принцип регионализации выявляет региональные особенности природных процессов и
явлений.
Формами организации аудиторной работы являются лекционные, лабораторнопрактические,
семинарские
занятия
на
которые
выносится
основополагающие
теоретические и практические, а также сложные и проблемные вопросы курса.
1.2. Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при изучении курса
В результате изучения курса студент должен:
Владеть:
1. Понятийной и терминологической базой курса.
2. Работой с картографическими изображениями и их сопоставлением.
3. Работой со схемами, графиками, таблицами, материалом учебника и дополнительной
литературой.
4. Методикой составления причинно-следственных связей атмосферных процессов.
5. Методикой описания климатообразующих процессов общего и местного значения.
6. Знаниями об экологической ситуации, связанной с проявлением антропогенного
воздействия на атмосферу.
Уметь:
1. Оценить
место
курса
в
системе
экологических
наук,
межпредметные
и
междисциплинарные связи. Объект и предмет курса.
2. Установить состав, строение, границы, значение атмосферы в географической
оболочке.
3. Читать и анализировать картографические изображения атмосферных компонентов.
4. Устанавливать причинно-следственные связи основных процессов и явления в
атмосфере.
5. Вести графическое построение (климатограмм, диаграмм, графиков и пр.).
Знать:
1. Основные научные понятия курса.
2. Устройство, закономерности функционирования, ход основных процессов и явлений,
проходящих атмосфере.
3. Климатообразующие процессы общего и местного значения.
4. Экологическое состояние атмосферы и динамику его изменения.
Иметь представление:
1. О газовом составе, строении, границах, значении атмосферы в географической
оболочке.
2. О качественном и количественном распределении радиации в атмосфере и у земной
поверхности;
3. О распределении тепла и влаги у земной поверхности и с высотой;
4. Об изменении атмосферного давления с высотой и по земной поверхности и
факторов, определяющих данные изменения;
5. О причинах формирующих ветер и определяющих его основные характеристики:
силу, скорость, направление;
6. Об особенностях общей циркуляции атмосферы;
7. Об атмосферных вихрях (циклонах и антициклонах): причинах формирования, структуре,
районах проявления, их влиянии на формирование погоды территории;
8. Об основных типах воздушных масс их характерных свойствах, миграции воздушных
масс и климатологических фронтов и их влиянии на климат территории;
9. Об основных метеоэлементах погоды и причин, определяющих их изменение;
10.О методиках составлениях прогноза погоды;
11.О роли климатообразующих факторов на формирование климата территории;
12.О разнообразии климатов Земли.
13.Об изменении и колебании климата.
14.Об экологическом состоянии атмосферы и динамике изменения.
1.3. Сроки изучения курса
Курс «Учение об атмосфере» изучается в 1 семестре. По окончании студенты сдают
экзамен. Необходимым условием допуска к экзамену является наличие выполненных
практических заданий и успешное выполнение тестовых заданий по проверке текущих
знаний.
1.4. Основные виды занятий и особенности их проведения
По дисциплине предусмотрено проведение лекционных, практических и семинаских
занятий. При изложении теоретического материала, с учетом его большого объема,
некоторые темы могут быть оставлены для самостоятельного изучения студентом.
Целью практических занятий является разбор и закрепление на конкретных исходных
данных основной части материала, сообщаемого студентам в лекциях. Итогом решения
поставленных задач должен быть не только численный ответ, но и разносторонний анализ
его физического смысла.
1.5. Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов
При подготовке к практическим занятиям студент самостоятельно отвечает на
контрольные вопросы, предлагаемые в каждой практической работе, используя материалы
лекций, специальную литературу и Интернет.
1.6. Техническое и программное обеспечение дисциплины
Чтение лекций сопровождается презентацией, для проведения которых требуется
лекционная аудитория оборудованная компьютером с программой Ms PowerPoint,
мультимедийным
проектором,
экраном.
Лекции
сопровождаются
дополнительным
иллюстративным материалом, в т.ч. настенными географическими картами. Практические
занятия требуют наличия компьютерного класса для проверки текущих знаний в формате
АСТ, а также для выполнения практических заданий представленных в электронном
формате.
1.7. Виды контроля знаний студентов и их отчетности
Программа дисциплины включает в себя обязательную промежуточную оценку
результатов ее изучения и итоговую аттестацию. Промежуточная аттестация проводится в
форме контрольной работы и содержит вопросы теоретического и практического характера,
на которые студент дает письменные ответы. Промежуточная аттестация может также
проводиться как компьютерное тестирование. За промежуточную аттестацию студентам
выставляются оценки.
Итоговая аттестация по дисциплине проводится в форме экзамена. Для допуска к
экзамену необходимо успешно пройти промежуточную аттестацию и сдать все
практические работы. Результаты промежуточной аттестации учитываются при выведении
итоговой оценки.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
III Календарно-тематический план
№
п/п
Название темы и разделов
Всего
1.
Введение в Учение об атмосфере: структура,
межпредметные и междисциплинарные связи курса.
Метеорология и климатология – место в системе
географических наук.
Атмосфера – газовая оболочка Земли. Ее границы, состав
и строение, происхождение, взаимодействие с другими
земными оболочками.
Солнечная радиация – основной источник энергии в
географической оболочке. Солнечная постоянная.
Изменение солнечной радиации в атмосфере. Основные
закономерности Распределение солнечной радиации по
широтам.
Радиационный баланс (остаточная радиация) и его
составляющие. Распределение радиационного баланса.
Тепловой баланс и его составляющие.
Тепловой режим подстилающей поверхности и
атмосферы. Изменение температуры воздуха с высотой.
Зонально-региональные особенности суточного и
годового хода температуры воздуха.
Вода в атмосфере. Общее количество и формы
присутствия воды в атмосфере. Характеристики
влажности воздуха. Испарение и испаряемость.
Зонально-региональное распределение. Конденсация и
сублимация влаги на поверхности и в воздухе.
Атмосферные осадки. Закономерности распределения на
Земле.
Снежный покров.
Атмосферное увлажнение. Коэффициент увлажнения.
Радиационный индекс сухости. Увлажнение
достаточное, избыточное, недостаточное.
Закономерности распределения атмосферного увлажнения.
Атмосферное увлажнение. Коэффициент увлажнения.
Радиационный индекс сухости. Закономерности
распределения атмосферного увлажнения.
Атмосферное давление и ветер
Воздушные массы и атмосферные фронты.
Циклоны и антициклоны. Малые атмосферные вихри
Общая циркуляция атмосферы
Погода. Классификации погод. Местные признаки
погоды. Служба погоды. Краткосрочный и
долгосрочный прогноз погоды. Методы предсказания.
Карта погоды (синоптическая) и ее анализ.
Климат. Факторы климатообразования. Основные
классификации климатов. Характеристика климати-
4
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Трудоемкость, час
Аудиторные занятия
Лекц
ЛПЗ Семиии
нары
2
Сам.
раб.
2
12
2
2
6
16
4
4
8
12
2
2
24
6
6
6
8
12
8
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
4
4
2
6
12
2
4
4
4
6
4
2
6
12.
ческих поясов и областей по Б. П. Алисову. Изменения и
колебания климата.
Воздействие человека на климат. Способность
атмосферы к самоочищению от загрязнений.
Антропогенные изменения состояния атмосферы и их
экологические последствия
Итого:
12
2
2
140
32
28
4
6
64
2.1. Перечень тем лекционных занятий
Тема 1. Введение
Предмет, объект, методы исследования, структура и задачи курса. Атмосфера –
газовая оболочка Земли. Ее границы, состав и строение. Происхождение атмосферы.
Взаимодействие атмосферы с другими земными оболочками. Геоэкологические функции
атмосферы.
Тема 2. Радиация в атмосферы
Солнечная радиация — основной источник энергии в географической оболочке.
Солнечная радиация у Земли вне атмосферы. Солнечная постоянная. Распределение
солнечной
радиации
по
широтам
в
зависимости
от
угла
падения
лучей
и
продолжительности дня. Изменение солнечной радиации в атмосфере. Поглощение,
отражение, рассеяние. Зависимость от изменения длины пути луча в атмосфере (от высоты
Солнца). Радиация прямая, рассеянная, суммарная. Распределение суммарной радиации на
земной поверхности.
Альбедо.
Поглощение
и
Излучение
ее
длинноволновую.
трансформация
поверхностью.
коротковолновой
Встречное
излучение
радиации
в
атмосферы.
Эффективное излучение и закономерности его распределения. Тепличный (оранжерейный)
эффект атмосферы.
Радиационный баланс. Составляющие радиационного баланса. Радиационный баланс
подстилающей поверхности, атмосферы и общий. Распределение радиационного баланса.
Тема 3. Тепловой режим атмосферы
Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы. Тепловой баланс и его
составляющие. Уравнение теплового баланса суши и водной поверхности.
Изменение температуры воздуха с высотой. Адиабатический процесс. Инверсия
температуры и ее типы. Заморозки.
Зонально-региональные особенности суточного и годового хода температуры воздуха.
Типы годового хода температуры. Карты изотерм и изономал. Термический экватор и его
миграция. Тепловые пояса.
Тема 4. Вода в атмосфере
Общее количество и формы присутствия воды в атмосфере. Характеристики
влажности воздуха: абсолютная и удельная влажность, фактическая упругость водяного
пара, упругость насыщения, относительная влажность, дефицит влажности и точка росы.
Зависимость характеристик влажности воздуха от температуры. Испарение и испаряемость.
Зонально-региональное распределение влажности воздуха. Суточный и годовой ход
влажности на разных широтах.
Конденсация и сублимация влаги на поверхности и в воздухе. Роса, жидкий и твердый
налет, иней, изморозь, гололед. Туманы. Типы туманов и их распространение. Облака.
Условия их образования. Международная классификация облаков. Генетические типы
облаков. Облачность. Закономерности распространения облачности, суточный и годовой
ход на разных широтах. Значение облачности в географической оболочке.
Атмосферные осадки. Виды осадков: дождь, снег, морось, крупа, град. Генетические
типы осадков. Условия выпадения. Интенсивность осадков.
Снежный покров. Условия образования. Характеристика снежного покрова. Границы
распространения устойчивого снежного покрова, его мощность и длительность залегания.
Роль снежного покрова в процессах, происходящих в географической оболочке. Значение
снежного покрова для хозяйственной деятельности.
Закономерности распределения осадков на Земле.
Атмосферное увлажнение. Коэффициент увлажнения. Радиационный индекс сухости.
Увлажнение достаточное, избыточное, недостаточное. Закономерности распределения
атмосферного увлажнения. Антропогенное влияние на атмосферное увлажнение.
Тема 5. Барическое поле и ветер
Единицы и методы измерения атмосферного давления. Нормальное атмосферное
давление. Изменение давления с высотой. Барическая ступень. Причины изменения
давления. Изобарические поверхности. Изобары. Системы изобар. Горизонтальный
барический градиент. Распределение давления в верхней тропосфере. Закономерности
распределения давления на подстилающую поверхность. Центры действия атмосферы.
Характеристики ветра: скорость, сила, направление. Факторы, определяющие
характеристики ветра (барический градиент, кориолисово ускорение, трение). Ветер вне
слоя трения и в слое трения в разных системах изобар.
Тема 6. Воздушные массы и климатологические фронты
Понятие о воздушной массе. Формирование воздушных масс. Теплые и холодные
воздушные массы. «Географические» (зональные) типы воздушных масс. Воздух морской и
континентальный. Процесс трансформации воздушных масс.
Понятия «атмосферный фронт», «фронтальная поверхность», «линия фронта».
Фронты:
теплый,
климатологические
холодный
фронты:
(первого
арктический
и
второго
рода),
(антарктический),
окклюзии.
умеренные
Главные
(полярные),
тропический. Миграции фронтов по сезонам. Планетарные высотные фронтальные зоны.
Струйные течения.
Тема 7. Циклоны и антициклоны
Понятия
«циклон»,
«антициклон».
Термические
циклоны
и
антициклоны.
Образование циклонов и антициклонов во фронтальных зонах. Фронтальные циклоны
внетропических широт. Стадии развития. Структура развитого циклона. Система ветров.
Облачные системы. Размеры и скорости перемещения фронтальных циклонов. Серии
(семейства) циклонов. Тропические циклоны.
Антициклоны. Стадии развития. Структура. Система ветров. Размеры и скорости
перемещения антициклонов. Субтропические антициклоны.
Малые атмосферные вихри: тромбы (торнадо), смерчи.
Тема 8. Атмосферная циркуляция
Главные факторы, определяющие общую циркуляцию нижних слоев атмосферы
(тропосфера и нижняя стратосфера). Струйные течения и атмосферные вихри (циклоны и
антициклоны) – важнейшие элементы общей циркуляции нижней атмосферы. Высотные
циклоны и антициклоны. Образование поясов пониженного давления в субполярных и
повышенного – в субтропических широтах в связи со смещением циклонов и антициклонов.
Планетарная схема распределения давления и господствующие ветры (пассаты, западные
ветры в умеренных, юго-восточные в антарктических и северо-восточные в арктических
шпротах). Тропические муссоны.
Влияние подстилающей поверхности на циркуляцию атмосферы. Формирование
постоянных и сезонных центров действия атмосферы. Муссоны внетропических широт.
Широтные и меридиональные типы циркуляции атмосферы. Местные ветры: бриз, горнодолинные, бора, фен, стоковые ветры.
Тема 9. Погода
Определение понятия. Элементы погоды. Классификация погод: генетическая,
комплексная. Комплексные типы погоды: безморозные, с переходом через 0°С, морозные.
Погоды внутримассовые и фронтальные. Местные признаки погоды. Служба погоды.
Краткосрочный и долгосрочный прогноз погоды. Методы предсказания. Карта погоды
(синоптическая) и ее анализ. Использование космических наблюдений в предсказании
погоды.
Тема 10. Климатообразование и классификация климатов
Определение
понятия.
Факторы
климатообразования:
радиационный,
циркуляционный, подстилающей поверхности. Классификация климатов (В.П. Кеппена и
Б.П. Алисова). График элементов климата. Графическое изображение климата в погоде.
Климатические карты. Характеристика климатических поясов и областей по Б. П. Алисову.
Тема 11. Колебания и изменения климата
Климаты геологического прошлого Земли. Современные колебания климата.
Тема 12. Антропогенное воздействие на атмосферу
Понятие
атмосферы
и
загрязнение.
источники
Классификация
загрязнения.
загрязнений.
Способность
Основные
атмосферы
к
загрязнители
самоочищению.
Глобальные последствия загрязнения атмосферы. Парниковый эффект, озоновые дыры,
кислотные дожди, смоги (лондонский, фотохимический, аляскинский).
* Содержание лекционных занятий (см. электронное приложение)
2.2. Перечень тем практических занятий
1.
Основные виды движения Земли и их географические следствия.
2.
Атмосфера: границы, состав, строение, значение в географической
оболочке.
3.
Солнечная радиация.
4.
Радиационный и тепловой баланс.
5.
Температура воздуха.
6.
Атмосферные осадки.
7.
Снежный покров.
8.
Испарение, испаряемость, атмосферное увлажнение
9.
Географическое распределение атмосферного давления и ветров.
10.
Воздушные массы и климатологические фронты
11.
Циклоны и антициклоны.
12.
Погода.
13.
Климаты Земли.
* Содержание практических занятий (см. электронное и бумажное приложение)
2.3. Тематика курсовых работ
1. Закономерности развития опасных природных процессов атмосферы и их влияние на
устойчивость экосистем
2. Комплексная оценка загрязнения воздушного бассейна крупных городов
3. Оценка климатической предрасположенности территории к возникновению лесных
пожаров
4. Циркуляция атмосферы синоптического масштаба в период явления Эль-Ниньо
5. Пространственно-временные характеристики климатических условий региона (по
выбору)
6. География природного риска (на примере тропических циклонов и малых
атмосферных вихрей)
7. Муссоны приэкваториальной зоны и внетропических широт и их влияние на
формирование климата
8. Стихийные бедствия связанные с погодой
9. Местные признаки погоды и народные приметы
10.Изменения и колебания климата Земли
2.5. Примерный перечень экзаменационных вопросов
1. География как система наук о Земле. Объект и предмет физической географии. Место
физической географии среди других наук о Земле.
2. Понятие об Атмосфере. Ее границы, состав, строение.
3. Происхождение и значение атмосферы и взаимодействие ее с другими оболочками.
4. Солнечная радиация. Качественное и количественное изменение солнечной радиации
у земной поверхности. Распределение годовых величин суммарной солнечной
радиации на поверхности Земли.
5. Радиационный баланс (остаточная радиация) и ее составляющие. Географическое
распределение радиационного баланса у земной поверхности.
6. Изменение температуры воздуха с высотой. Вертикальный температурный градиент.
Адиабатические процессы. Сухо- и влажноадиабатические градиенты. Инверсия
температуры и ее типы.
7. Зонально-региональные особенности суточного и годового хода температуры воздуха.
8. Типы годового хода температуры. Тепловые пояса.
9. Общее количество и формы присутствия воды в атмосфере. Характеристики
влажности воздуха и их изменение. Испарение и испаряемость.
10.Конденсация и сублимация влаги на поверхности и в воздухе. Туманы их типы и
распространение. Смог. Облака условия их образования. Типы облаков.
11.Атмосферные осадки, их виды. Генетические типы осадков. Типы осадков по
характеру выпадения. Типы годового режима осадков.
12.Закономерности распределения осадков на Земле.
13.Снежный покров. Условия образования. Характеристика снежного покрова. Значение
снежного покрова в географической оболочке и хозяйственной деятельности.
14.Границы
распространения
устойчивого
снежного
покрова,
его
мощность,
длительность залегания.
15.Атмосферное увлажнение. Коэффициент увлажнения. Радиационный индекс сухости.
Увлажнение
достаточное,
избыточное,
распределения атмосферного увлажнения.
недостаточное.
Закономерности
16.Атмосферное давление. Единицы измерения давления. Нормальное атмосферное
давление. Изменение давления с высотой. Барическая ступень, барический градиент.
Изобары, системы изобар.
17.Распределение атмосферного давления на уровне моря в январе и в июле.
18.Ветер, его характеристики и факторы их определяющие. Ветер вне слоя трения и в
слое трения в разных системах изобар. Роза ветров.
19.Воздушные массы. Условия формирования. Теплые и холодные воздушные массы.
Зональные типы воздушных масс, их типы и свойства. Трансформация воздушных
масс.
20.Атмосферные фронты, их типы, условия формирования. Главные климатологические
фронты.
21.Циклоны фронтальные их строение, условия образования, стадии развития. Облачные
системы. Размеры и скорость перемещения. Их влияние на формирование погодных
условий.
22.Циклоны: термические, тропические. Условия их образования. Размеры и скорость
перемещения. Их влияние на формирование погодных условий.
23.Антициклоны стадии их развития. Их влияние на формирование погодных условий.
24.Малые атмосферные вихри: тромбы (торнадо), смерчи.
25.Общая циркуляция атмосферы.
26.Ветры местной циркуляции, независимые от воздушных течений общей циркуляции
атмосферы и связанные с особенностями в нагревании земной поверхности (горнодолинные, ледниковые)
27.Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы, проходящими над
горным массивом (фен, бора, сарма).
28.Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы, топографически
усиленные в данном районе (афганец, каньонный, косава).
29.Ветры, связанные с течениями общей циркуляции атмосферы, создающие в нём
особый практически важный режим погоды (суховей, сирокко, хамсин, харматтан,
блиццард)
30.Ветры, связанные с неустойчивой стратификацией атмосферы при сильном
нагревании воздуха снизу или притоке холодного воздуха в высоких слоях (пыльные
вихри, шквалы, пыльные и песчаные бури и др.).
31.Погода. Элементы погоды. Классификация погод: генетическая, комплексная.
комплексные типы погод: безморозные, с переходом через 0ºС, морозные. Погоды
внутримассовые и фронтальные.
32.Местные признаки погоды. Народные приметы в предсказании погоды. Служба
погоды. Краткосрочный и долгосрочный прогнозы погоды.
33.Синоптические карты, их анализ.
34.Климат. Климатообразующие факторы.
35.Классификация климатов (Берг, Кеппен, Алисов). Генетическая классификация
климатов Б.П. Алисова.
36.Характеристика экваториального и субэкваториального типов климата.
37.Характеристика типов климата субтропического пояса.
38.Характеристика типов климата умеренного пояса.
39.Характеристика арктического и субарктического типов климата.
40.Характеристика антарктического и субантарктического типов климата.
41. Изменение и колебания климата. Понятие ”местный климат” и ”микроклимат”.
42.Антропогенные изменения состояния атмосферы и их экологические последствия
(смоги, кислотные осадки, озоновые дыры, потепление климата).
Практические вопросы.
43.Анализ табл. Количество тепла от прямой, рассеянной и суммарной солнечной
радиации, поступающего на горизонтальную поверхность
44.Анализ табл. Суммы суточного тепла на разных широтах
45.Анализ карты ”Солнечная радиация за год”.
46.Анализ карты ”Солнечная радиация в январе”.
47.Анализ карты ”Солнечная радиация в июле”.
48.Анализ карты ”Радиационный баланс за год”.
49.Анализ карты ”Радиационный баланс в январе”.
50.Анализ карты ”Радиационный баланс в июле”
51.Анализ карты ”Эффективное излучение за год”.
52.Анализ карты ”Среднегодовая температура воздуха”.
53.Анализ табл. ”Распределение среднегодовых температур воздуха”.
54.Анализ табл. ”Распределение величин годовых амплитуд температур воздуха”.
55.Анализ карты ”Температура воздуха, январь ”.
56.Анализ карты ”Температура воздуха, июль ”.
57.Решить задачу ”Изменение температуры с высотой в сухом и во влажном воздухе”.
58.Определить годовую амплитуду, среднегодовую температуру, тип годового хода
температур, тепловой пояс.
59.Анализ рис. ”Облачность”.
60.Анализ табл. ”Распределение годового количества осадков”.
61.Анализ карты ”Годовое количество осадков”.
62.Анализ карты ”Сезонного распределения осадков”.
63.Анализ карты ”Испарение”.
64.Анализ карты ”Испаряемость”.
65.Анализ табл. Среднегодовые значения облачности, осадков и испарения на разных
широтах.
66.Анализ табл. Солярные и фактические температуры года по широтам
67.Анализ рис. ”Снежный покров земного шара”.
68.Анализ рис. ”Профиль снегомерной съемки”.
69.Объяснить схему ”Развитие циклона”.
70.Определить увлажнение (пункт по выбору) рассчитав коэффициент увлажнения и
радиационный индекс сухости.
71.Определить направление ветра по разным перифериям циклона северного и южного
полушария.
72.Сравнительный анализ теплого и холодного фронта (условия формирования,
строение, тип погоды).
73.Определить тип погоды на разных участках циклона проходящего через местность.
74.Определить направление ветра по разным перифериям антициклона северного и
южного полушария.
75.Анализ карты: ”Положение воздушных масс и климатологических фронтов в январе”.
76.Анализ карты: ”Положение воздушных масс и климатологических фронтов в июле”.
77.Определить, дать описание типа климата и провести анализ климатообразующих
факторов в населенном пункте.
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА
3.1. Перечень и тематика самостоятельных работ
Самостоятельная работа студентов заключается в следующем:
1.
В подготовке к практическим занятиям.
2.
В самостоятельном изучении ряда тем:
– Проявления глобального потепления.
– Парниковый эффект.
– Истощение озонового слоя в тропосфере.
– Закисление окружающей среды. Кислотные дожди.
– Атмосферный воздух: перенос загрязнений на большие расстояния.
– Загрязнение околоземного космического пространства.
3.
В подготовке к экзамену и промежуточной аттестации.
3.2. Состав технических средств и рекомендации по работе с ними.
При подготовке к практическим занятиям, к зачету и промежуточной аттестации
рекомендуется активно использовать Интернет. При изучении теоретической части курса
можно пользоваться размещенными в Интернете электронными учебниками или
хрестоматиями. Необходимо использовать официальные сайты метеорологических
организаций, научных изданий.
3.3. Методические указания по самостоятельному выполнению практических
заданий
Для выполнения практических заданий необходимо изучить теорию вопроса и решить
ряд задач, предлагаемых преподавателем. Практические работы выполняются на отдельных
листах или в тетради для практических работ. По каждой практической работе студент
отчитывается перед преподавателем. Студент должен знать все специальные термины,
встречающиеся в работе, уметь объяснить какие законы использованы при решении задач,
проанализировать физический смысл полученных результатов.
4. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
4.1. Основная литература
1. Савцова, Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для вузов. / Т.М. Савцова. – М., 2003.
2. Хромов, С.П. Метеорология и климатология: Учебник для вузов/ С.П. Хромов, М.А.
Петросянц. – М., 2004.
4.2. Дополнительная литература
3. Алисов, Б.П. Климатологии./ Б.П. Алисов, Б.В. Полтараус – М., 1962.
4. Ананьева, Е.Г. Земля: полная энциклопедия. / Е.Г. Ананьева – М., 2007.
5. Астапенко, П.Д. Вопросы о погоде. / П.Д. Астапенко. – Л., 1986.
6. Берлянд, М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. / М.Е. Берлянд. – Л.,
1985.
7. Бобков, А.А., Селиверстов, Ю.П. Землеведение. / А.А. Бобков, Ю.П. Селиверстов. – М.,
2007.
8. Боков, В.А. Общее землеведение. / В.А. Боков. – СПб., 1999.
9. Борисенков, Е. П. Изменение климата и человек./ Е. П. Борисенков. – М., 1990.
10.Борисов, П.М. Может ли человек изменить климат. 2 проекта / П.М. Борисов; предисл.
В.М. Котлякова. – М., 2003.
11.Бышев, В.И. Синоптическая и крупномасштабная изменчивость океана и атмосферы. /
В.И. Бышев. – М., 2003.
12.Исаев, А.А.Экологическая климатология. / А.А. Исаев. – М., 2003.
13.Калесник, С.В. Проблемы физической географии. / С.В. Калесник. – Л., 1984.
14.Монин, А.С. Колебания климата. / А.С. Монин, Д.М. Сонечкин. – М., 2005.
15.Матвеев, Н.П. Воздушная оболочка Земли. / Н.П. Матвеев, Н.А. Сераев. – М., 1997
16.Неклюкова, Н.П. Общее землеведение: Земля как планета. Атмосфера. Гидросфера:
Учеб.пособие для пед.вузов. / Н.П. Неклюкова. – М., 1976.
17.Неклюкова, Н.П. Практикум по общему землеведению. / Н.П. Неклюкова. – М., 1977.
18.Никонова, М.А. Землеведение и краеведение. / М.А. Никонова, П.А. Данилов. – М., 2005.
19.Никонова, М.А. Практикум по землеведению и краеведению: Учеб. пособие. / М.А.
Никонова. – М., 2001.
20.Пашканг, К.В. Практикум по общему землеведению. / К.В. Пашканг. – Смоленск, 1996.
21.Повалишников, Е.С. География. Основные термины. / Е.С. Повалишникова. – М., 2004.
22.Претор-Пинней, Г. Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков. / Г.
Претор-Пинней. – М., 2007.
23.Сладкопевцев, С.А. Землеведение и природоведение. / С.А. Сладкопевцев. – М., 2005.
24. Сорохтин О.Г. Эволюция и прогноз изменений глобального климата Земли. / О.Г.
Сорохтин. – М., 2006.
25.Физическая география: Справ. пособие для подгот. отд. вузов / под. ред. К.В. Пашканга.
– М., 1997.
26.Шубаев, Л.П. Общее землеведение: Учеб.пособие для пед.вузов (гриф)- М.: Высш.шк.,
1977
27.Ясаманов, Н.А. Основы геоэкологии: учебное пособие для эколог. специальностей вузов.
/ Н.А. Ясаманов. – М., 2003.
Атласы
1. Агроклиматический атлас мира. – М.; Л., 1964.
2. Большой географический атлас мира – М., 2004.
3. Географический атлас для учителей средней школы. – М., 1986.
4. Физико-географический атлас мира. – М.: ГУГК, 1964