Министерство образования и науки Российской Федерации Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный гидрометеорологический университет» в г. Туапсе УТВЕРЖДАЮ: Заместитель директора по учебной работе (руководитель структурного подразделения) (в состав которого входит кафедра-составитель) __________________ Шутов В.В. «__»______________20__г. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА дисциплины «Физика атмосферы, океана и вод суши» по направлению (специальности) 020602 «Метеорология» Форма обучения очная Всего учебных занятий, Блок дисциплин 200 (в академических часах) в том числе: аудиторных, из них: лекций лабораторных практических (семинарских) самостоятельных Отчетность Курсовой проект (работа) Зачет Экзамен 170 102 68 30 4 семестр _ 3,4 семестры Туапсе 2011 ОПД Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО и учебного плана Филиала РГГМУ в г.Туапсе специальности 020602 «Метеорология» на кафедре «Метеорологии и природопользования». Составитель рабочей программы Профессор, д.г.н. _________________ Дробышев А.Д. (должность, ученое звание, степень) (подпись) (Фамилия И. О.) Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Метеорологии и природопользования» Протокол заседания № ___от «__»_________20__ г. Заведующий кафедрой «___»________20__г. _________________ (подпись) Цай С.Н. (Фамилия И. О.) Согласовано с научно-методической комиссией Председатель научно-методической комиссии «___»________20__г. _________________ ___________________ (подпись) (Фамилия И. О.) Выписка из ГОС ВПО по специальности 020602 «Метеорология»: Индекс ОПДФ. 08 Наименование дисциплины и ее основные разделы Всего часов Физика атмосферы, океана и вод суши (Физика атмосферы): Строение, состав, свойства атмосферы, статика и термодинамика 200 атмосферы, тепловой режим и влияние солнечной энергии, оптические и электрические явления в атмосфере. Физика воды и ее свойства в трех агрегатных состояниях, акустические, оптические и электромагнитные явления в воде, теория теплообмена, гидротермический и ледотехнические расчеты водоемов и водотоков, вода в почвогрунтах и в снеге. Строение, состав, свойства океана, статика и термодинамика океана, тепловой режим и влияние солнечной энергии, оптические и электрические явления в океане. 1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью изучения данной учебной дисциплины (ФА) является формирование у студентов диалектического, системного, аналитического, критического и творческого мышления путем усвоения методологических основ и приобретения современных знаний о процессах и явлениях, происходящих в атмосфере Земли в их взаимодействии с подстилающей поверхностью и космической средой. Задачами изучения дисциплины студентами являются: закрепление и повторение фундаментальных основ смежных дисциплин, на которые опирается ФА в своем инструментарии (физика, химия, математика, геофизика, экология, физическая география); изучение состава, строения атмосферы, методов метеорологических наблюдений; изучение теоретических основ научных знаний о физических и химических процессах, формирующих погоду; построение физической модели нижней атмосферы, изучение ее термодинамических свойств; выявление закономерностей формирования погоды с целью ее прогнозирования. 1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе Курс «Физика атмосферы, океана и вод суши» (Физика атмосферы) является первой специальной дисциплиной, изучаемой студентами метеорологической специальности. Она имеет фундаментальный характер, так как рассматривает основы научных знаний о наиболее общих закономерностях процессов и явлений, наблюдаемых в атмосфере и гидросфере Земли. В ней сочетаются количественные исследования процессов с описательным, географическим подходом к их изучению. Для оценки состояния атмосферы широко используются законы физики (механики, термо-гидродинамики, оптики, атмосферного электричества и т.д.), а также большое число статистически установленных соотношений. В результате изучения курса ФА студенты приобретают необходимую базу для освоения всех последующих специальных дисциплин: синоптической метеорологии, климатологии, методов метеорологических прогнозов и т.д. В процессе дальнейших разработок курсовых проектов (работ) полученные знания по ФА помогают студенту выполнять статистические квалифицированно анализировать их результаты. и инженерные расчеты и 1.3. Связь с предшествующими дисциплинами Изучение курса «Физика атмосферы» базируется на знаниях, полученных студентами при освоении цикла общепрофессиональных и цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин: математика, информатика, физика, химия, экология, теоретическая механика, геофизика и др. 1.4. Связь с последующими дисциплинами Знания, полученные при изучении курса, помогут студенту осваивать такие курсы учебного плана как «Физика океана», «Физика вод суши», «Космическая метеорология», «Синоптическая метеорология», «Динамическая метеорология», «Методы метеорологических прогнозов», «Климатология», «Теория климата» и др. Они позволят также квалифицированно выполнять курсовые работы и выпускную квалификационную работу на достаточно высоком научном уровне, используя традиционные и нестандартные методы познания. 2. Требования к уровню освоения дисциплины В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление: - об общих принципах системы мониторинга за состоянием атмосферы и окружающей среды в целом; - о структуре и видах деятельности учреждений Росгидромета, осуществляющих научную и оперативную деятельность; - об основных направлениях научных исследований в области физики атмосферы в нашей стране и за рубежом; знать: - строение, состав и свойства атмосферы; - основные законы статики и термодинамики атмосферы; - закономерности пространственно-временного распределения солнечной энергии и ее влияние на физико-химические явления в атмосфере; - закономерности образования и развития акустических и электромагнитных атмосферных явлений; уметь: - выполнять и организовывать метеорологические наблюдения за состоянием атмосферы; - выполнять расчеты распределения гидрометеорологических величин и их комплексов; - анализировать результаты метеорологических наблюдений и инженерных расчетов по основным разделам курса с использованием современным вычислительных средств. 3. Распределение учебных занятий по семестрам и тематический план дисциплины Таблица 1 Распределение видов и часов занятий по семестрам Вид занятий 1 Лекции Лабораторные работы Практические (семинарские) занятия Самостоятельная работа, в т. ч. - курсовая работа (сем) - контрольная работа - экзамен (сем.) - зачет (сем.) Итого Количество часов в семестр 2 3 4 5 6 7 8 54 48 36 32 Всего 9 102 68 16 14 4 3 30 4 200 Таблица 2 Тематический план изучения дисциплины Количество часов № Наименование разделов (модулей) 1 2 1 Строение, состав, свойства атмосферы. Статика и термодинамика атмосферы 2 Лучистая энергия в атмосфере. 3 Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы 4 Вода в атмосфере 5 Динамика атмосферы 6 Оптические, электрические и акустические явления в атмосфере Итого: Аудиторных Лекции 3 28 Практ. (сем.) занятия 4 Самостоя Лаборато тельных (в том рные числе работы контроль СРС*) Всего Часов 5 12 6 6,5(1) 7 46,5 12 14 5(1) 31 14 10 4,5 28,5 24 10 14 12 12 8 6(1) 4 4 42 26 26 102 68 30(3) 200 4. Содержание дисциплины 4.1. Теоретический курс Таблица 3 Теоретический курс Раздел, тема учебной дисциплины, Номер содержание темы лекции 1 2 МОДУЛЬ 1. Строение, состав, свойства атмосферы. Статика и термодинамика атмосферы: Введение. Объект, предмет, цель, задачи курса, 1 методы исследования, научное и практическое значение метеорологии. Краткий исторический очерк развития метеорологии и 2 международное сотрудничество в области метеорологии. Состав атмосферы, его изменения по высоте и во 3 времени. Уравнение состояния сухого и влажного воздуха. 4 Виртуальная температура. Характеристики влажного воздуха и связь между ними. 5 Неоднородность поля температуры по вертикали в 6 атмосфере. Деление атмосферы на слои. Неоднородность поля температуры по горизонтали. 7 Понятие о воздушных массах и фронтах. Уравнение статики атмосферы. Барометрические 8 формулы. Барометрическая ступень. Уравнение первого начала термодинамики 9 применительно к атмосфере. Адиабатический процесс в атмосфере. Сухоадиабатические процессы. Сухоадиабатический 10 градиент. Уравнение Пуассона. Потенциальная температура и ее 11 свойства. Влажно адиабатические процессы в атмосфере. 12 Эквивалентная температура и другие температурновлажностные параметры насыщенного воздуха. Аэрологическая диаграмма, ее использование для 13 анализа состояния атмосферы. Термодинамическая устойчивость атмосферы. 14 МОДУЛЬ 2. Лучистая энергия в атмосфере: Общие сведения о солнечной радиации (СР). Ослабление лучистой энергии. Коэффициент прозрачности. Фактор мутности. Прямая и рассеянная СР в атмосфере. Отраженная, суммарная СР в атмосфере. Альбедо. Длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы. Радиационный баланс земной поверхности, атмосферы и системы земная поверхность-атмосфера. Количество часов Лекции СРС 3 4 2 2 2 2 0,5 2 2 0,5 2 2 0,5 2 0,5 2 0,5 2 0,5 2 0,5 2 2 15 16 2 2 0,5 17 18 19 2 2 2 0,5 20 2 0,5 МОДУЛЬ 3. Тепловой режим подстилающей поверхности и атмосферы: Теплофизические характеристики почвы. Основные законы распространения тепла вглубь почвы. Вертикальное распределение температуры почвы. Поток тепла в почве. Особенности распространения тепла в водоемах. Приток и поток тепла в атмосфере. Уравнение притока тепла в атмосфере. Турбулентный поток тепла и методы его расчета. Суточный и годовой ход температуры воздуха в тропосфере. Изменения температуры воздуха с высотой. Инверсии температуры. Уравнение теплового баланса земной поверхности, атмосферы и системы земля-атмосфера. МОДУЛЬ 4. Вода в атмосфере: Фазовые переходы воды. Термодинамическая диаграмма равновесия фаз воды. Зависимость упругости насыщения водяного пара от температуры и других факторов. Испарение и испаряемость. Конденсация и сублимация водяного пара. Образование и рост зародышевых капель. Ядра конденсации. Переохлажденные капли. Образование ледяных кристаллов. Условия образования, характеристики туманов, их классификация. Причины охлаждения воздуха в атмосфере и образования облаков. Морфологическая классификация облаков Генетическая классификация облаков: кучевообразные облака. Генетическая классификация облаков: слоистообразные (фронтальные) облака. Генетическая классификация облаков: волнистообразные облака. Осадки, их характеристики, приборы, методы измерений. Классификации осадков. Рост капель в облаках. Осадки, выпадающие из различных облаков. Искусственное воздействие на облака и туманы. МОДУЛЬ 5. Динамика атмосферы: Силы, действующие в атмосфере. Уравнение движения атмосферы. Геострофический ветер и его изменение с высотой в свободной атмосфере. Градиентный ветер в циклонах и антициклонах. Распределение ветра по высоте и в суточном ходе в пограничном слое атмосферы. Местные ветры. Маломасштабные вихри. 21 22 2 2 0,5 23 24 2 2 0,5 25 2 26 2 0,5 27 2 0,5 28 2 0,5 29 2 30 2 31 2 32 2 33 2 34 2 0,5 35 2 0,5 36 2 0,5 37 2 38 39 2 2 0,5 40 2 0,5 41 2 42 43 2 2 44 2 0,5 0,5 МОДУЛЬ 6. Оптические, электрические и акустические явления в атмосфере: Оптические явления, связанные с рассеянием света в атмосфере. Оптические явления, связанные с преломлением (рефракцией) света и изменением плотности воздуха в атмосфере. Оптические явления, связанные с преломлением света и наличием в атмосфере жидкой и твердой фазы воды. Метеорологическая дальность видимости естественных и искусственных объектов. Видимость ночью. Видимость в облаках, туманах осадках. Ионизация атмосферы. Электрическое поле атмосферы и облаков. Гроза, ее характеристики. Атмосферная акустика. Скорость звука. Условия распространения звуковых волн в атмосфере. Итого: 45 2 0,5 46 2 0,5 47 2 0,5 48 2 49 2 50 2 51 2 0,5 102 13 4.2. Практические (семинарские) занятия Учебным планом не предусмотрены. 4.3. Лабораторные занятия Таблица 5 Лабораторные занятия Номер лаб. Работы Наименование лабораторной работы 1 2 1 Расчет плотности сухого и влажного воздуха. Расчет характеристик влажности воздуха. Сухоадиабатические процессы. Уровень конденсации. Уровень конвекции. Ускорение конвекции. Аэрологическая диаграмма, ее использование. Оценка стратификации атмосферы. 2 3 4 5 6 Номер раздела, темы дисциплины Формы контроля выполнения работы 3 Модуль 1 Лекции: 4 4 Отчет 2 0,5 5 Отчет 2 0,5 10 Отчет 2 0,5 12-14 Отчет 2 0,5 13 Отчет 2 0,5 14 Отчет 2 0,5 Объем в часах Ауди- СРС торных 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Солнечная радиация на верхней границе атмосферы. Ослабление солнечной радиации. Характеристики прозрачности атмосферы. Рассеяние солнечной радиации. Расчет энергии излучения Земной поверхности. Излучение атмосферы. Радиационный баланс деятельной поверхности земли. Радиационный баланс атмосферы и системы Земля-атмосфера. Законы распространения колебаний температуры в почве. 2 Поток тепла в почве. Вертикальное изменение температуры почвы и водоемов. Расчет характеристик турбулентности. Изменение температуры воздуха во времени и в пространстве. Факторы, влияющие на фазовые переходы воды в атмосфере. Расчет скорости испарения с поверхности водоемов и суши. Образование капель в атмосфере. Условия образования тумана, его характеристики. Условия образования облачности, их микрофизические характеристики. Осадки. Рост капель и Модуль 2 Лекции: 15 Отчет 2 0,5 16 Отчет 2 0,5 17 Отчет 2 0,5 19 Отчет 2 0,5 19 20 Отчет Отчет 2 2 0,5 0,5 20 Отчет 2 0,5 Модуль 3 Лекции: 22 Отчет 2 0,5 3 22 22-23 4 Отчет Отчет 5 2 2 6 0,5 0,5 24 Отчет 2 0,5 23,26 Отчет 2 0,5 Модуль 4 Лекции: 28-29 Отчет 2 0,5 30 Отчет 2 0,5 31 Отчет 2 0,5 32 Отчет 2 0,5 33-36 Отчет 2 0,5 37 Отчет 2 0,5 кристаллов в облаках. Силы, действующие при горизонтальном движении воздуха. Геострофический ветер. Градиентный ветер. Движение воздуха в слое трения. Расчеты параметров боры. Расчеты параметров фена. 25 26 27 28 29 30 Расчет метеорологической дальности видимости. Расчет параметров грозовой деятельности. Определение параметров электрического поля атмосферы. Расчет скорости звука при различных метеоусловиях. 31 32 33 34 Модуль 5 Лекции 40 Отчет 2 0,5 41 42 43 Отчет Отчет Отчет 2 2 2 0,5 0,5 0,5 44 44 Модуль 6 Лекции 48-49 Отчет Отчет 2 2 0,5 0,5 Отчет 2 0,5 50 Отчет 2 0,5 50 Отчет 2 0,5 51 Отчет 2 0,5 Итого: 68 17 4.4. Курсовой проект (работа). Курсовая работа по «Физике атмосферы» предусмотрена для более глубокого изучения темы, выбранной студентом. В процессе ее выполнения студент изучает учебную и научную литературу по теме, формулирует цель и задачи исследования. Результаты работы оформляются согласно методическим рекомендациям (п. 5.3). Курсовой проект (работа), планируемое на него время и сроки выполнения также отражается в табл. 6 раздела 4.5. 4.5. Самостоятельная работа студентов Таблица 6 Программа самостоятельной работы студентов Номера модулей и лекций по дисциплине Виды СРС Сроки выполнения Формы контроля СРС Объём часов 1 2 3 3 4 К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) Защита лабораторных работ 3 Модуль 1 Лекции 3-14 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 1-6 Модуль 1 Лекции 4-14 Изучение тем теоретического курса первого модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы Модуль 2 Лекции 15-20 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 7-13 Модуль 2 Изучение тем теоретического Лекции 9-10 курса второго модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы В течение семестра (до начала второго модуля) К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) «Тренировочное тестирование» Конспекты литературы Защита лабораторных работ 3,5 В течение семестра (до начала третьего модуля) «Тренировочное тестирование» Конспекты литературы 1,5 3,5 Модуль 3 Лекции 22-26 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 14-18 К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) Защита лабораторных работ 2,5 Модуль 3 Лекции 21-27 Изучение тем теоретического курса третьего модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы В течение семестра (до начала четвертого модуля) «Тренировочное тестирование» Конспекты литературы 2 Модуль 4 Лекции 28-37 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 19-24 К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) Защита лабораторных работ 3 Модуль 4 Лекции 28-39 Изучение тем теоретического курса четвертого модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы В течение семестра (до начала пятого модуля) «Тренировочное тестирование» Конспекты литературы 3 Модуль 5 Лекции 40-44 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 25-30 К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) Защита лабораторных работ 3 Модуль 5 Лекции 40-44 Изучение тем теоретического курса пятого модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы В течение семестра (до начала шестого «Тренировочное тестирование» Конспекты 1 модуля) литературы Модуль 6 Лекции 48-51 Проработка конспекта лекций, основной и дополнительной литературы для выполнения лабораторных работ № 31-34 К очередной лабораторной работе (согласно учебного расписания) Защита лабораторных работ 2 Модуль 6 Лекции 45-51 Изучение тем теоретического курса шестого модуля для подготовки к экзамену и выполнения курсовой работы В течение семестра (до конца семестра) «Тренировочное тестирование» Конспекты литературы 2 Итого: 30 5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 5.1. Перечень рекомендуемой литературы Основная литература: 1. Дроздов О.А., Васильев В.А., Кобышева Н.В. Климатология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 568 с. 2. Матвеев Л.Т. Физика атмосферы.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. – 778 с. 3. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. –М.: Изд-во МТУ, 1986. 4. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 1994. – 520 с. Дополнительная литература: 5. Тверской А.Н. Курс метеорологии (физика атмосферы).- Л.: Гидрометеоиздат, 1962. – 700 с. 6. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 7. Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 8. Герман М.А. Космические методы исследования в метеорологии. –Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 9. Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 5.2. Методические рекомендации (материалы) преподавателю По дисциплине «Физика атмосферы» учебным планом предусмотрены следующие виды учебных занятий: лекции, лабораторные. Лекции являются одним из основных методов обучения и должны решать следующие задачи: изложение важнейшего материала программы курса, освещающего основные моменты; формирование у студентов потребности к самостоятельной работе над учебной и научной литературой. Методика чтения лекций зависит от этапа изучения предмета и уровня общей подготовки обучающихся, форма ее проведения - от характера темы и содержания материала. Главной задачей каждой лекции является раскрытие сущности темы и анализ ее главных положений. Рекомендуется на первой лекции довести до внимания студентов структуру курса и его разделы, а в дальнейшем указывать начало каждого раздела, суть и его задачи, а, закончив изложение, подводить итог по этому разделу, чтобы связать его со следующим. Содержание лекций определяется рабочей программой курса. Каждая лекция должна охватывать и исчерпывать определенную тему курса и представлять собой логически законченную работу. Целями проведения лабораторных работ являются: установление связей теории с практикой в форме экспериментального подтверждения положений теории; обучение студентов умению анализировать полученные результаты; контроль самостоятельной работы студентов по освоению курса; обучение навыкам профессиональной деятельности. Цели лабораторного практикума достигаются наилучшим образом в том случае, если выполнению эксперимента предшествует определенная подготовительная внеаудиторная работа. Поэтому преподаватель должен стимулировать целенаправленную домашнюю подготовку. Перед началом очередного занятия преподаватель должен удостовериться в готовности студентов к выполнению лабораторной работы путем короткого собеседования и проверки наличия у студентов заготовленных протоколов проведения работы. 5.3. Методические рекомендации студентам При изучении дисциплины «Физика атмосферы» студент может использовать материалы, находящиеся в электронной библиотеке филиала (папка «Физика атмосферы»), в студенческой библиотеке филиала, а также в городской библиотеке. Кроме того, в сети интернет можно найти соответствующую информацию по многим темам курса. Главной целью лабораторных работ является установление тесных взаимосвязей теоретического курса с практикой. При подготовке к выполнению лабораторных работ студент должен изучить теоретический материал по теме лабораторной работы и подготовить отчет по лабораторной работе. Курсовые работы выполняются студентами на основе самостоятельного изучения рекомендованной литературы и проведения исследований по выбранной теме. Объем курсовой работы, в зависимости от характера темы может составлять 15-30 страниц печатного текста. Курсовая работа должна состоять из следующих структурных элементов: 1) титульный лист курсовой работы; 2) содержание; 3) введение; 4) основная часть; 5) заключение; 6) список литературы. Во введении дается краткий анализ проблемы, ее современное состояние, и обосновывается актуальность выбранной темы для конкретного объекта исследования. Общий объем введения 1-2 страницы. В основной части должен быть представлен материал, раскрывающий суть выбранной темы. Она может состоять из 3 – 5 разделов. Обязательной частью этих разделов являются иллюстративные материалы (рисунки, схемы, таблицы, диаграммы, графики и др.) В заключении необходимо формулировать степень выполнения поставленных целей и задач, полученные результаты и их эффективность. Приводятся рекомендации по внедрению полученных результатов и возможность их практической реализации. Общий объем заключения не более 2 страниц. В список литературы включают все использованные библиографические, в том числе и интернет-источники (не более 25-35 источников). Библиографическое описание должно быть выполнено в соответствии с требованиями ГОСТа. Значительная часть программного материала учебных дисциплин изучается студентами самостоятельно. Самостоятельная работа преследует две цели: научить студентов работать самостоятельно, что необходимо для развития у будущих специалистов навыков творческого мышления; научить студентов получать знания путем самообразования, например, в виде индивидуальной работы под руководством преподавателя. Ниже предлагаются некоторые формы организации самообразования. 1. Изучение разделов или тем дисциплины по учебникам или учебным пособиям. Результаты этой работы проверяются на коллоквиумах, по выполненным рефератам, индивидуальным заданиям и т.д. 2. Усвоение части лекции по раздаточному материалу, что позволяет преподавателю уделить больше внимания изложению основного материала. Результаты данной работы проверяются на соответствующих этапах рейтинг-контроля. 3. Работы с автоматизированными обучающими и контролирующими системами как в рамках лекционных занятий, так и в рамках подготовки к лабораторным работам. 4. Работа над разделами или темами дисциплины по специальной или научной литературе. Ее результаты проверяются на соответствующих этапах рейтингконтроля. 6. Формы и методика текущего, промежуточного и итогового контроля В соответствие с положением филиала РГГМУ в г. Туапсе «О модульной системе обучения», утвержденной ученым советом филиала 3 июля 2007 г., протокол № 15. Основные принципы формирования рейтинговой оценки: 1. Максимальная сумма рейтинговых баллов, полученных студентом по результатам любого вида контроля и в целом по всей учебной дисциплине в семестре, составляет 100 баллов. 2. Пересчет оценки в баллах по любому виду контроля в академическую оценку осуществляется по единой методике на основе специально разработанной интервальной шкалы перевода. 3. Итоговая академическая оценка студента по дисциплине за семестр определяется общей рейтинговой оценкой. Общая рейтинговая оценка студента по учебной дисциплине за семестр складывается из накопительного рейтинга, который формируется в процессе учебной деятельности студента в семестре, и экзаменационного рейтинга (экзаменационная оценка в баллах). В свою очередь формирование накопительного рейтинга также осуществляется по двум составляющим: текущий рейтинг (активность аудиторной и ритмичность самостоятельной работы), промежуточный рейтинг (объем и качество усвоения учебного материала модуля, оценка работы над заданиями творческой компоненты). 4. По результатам успешной и ритмичной учебной деятельности в течении семестра студентам может быть выставлена оценка по дисциплине без сдачи экзамена (оценка – «автомат»). 5. Формирование рейтинга студента по любой дисциплине осуществляется по единой для всего вуза методике. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ Физика атмосферы 3 семестр ПОКАЗАТЕЛИ КОЛ-ВО ЧАСОВ Входной рейтинг Посещение в т.ч. лекции практические занятия Тесты по модулям КОЛ-ВО ТЕСТОВ, К/Р 1 БАЛЛЫ ИТОГО 6 6 3 0,75 (2 часа) 10 20,5 13,5 30 5 5 1 20 20 90 54 36 Творческий рейтинг Итоговый тест Активность на занятиях 5 5 ИТОГО 100 РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛИ Входной рейтинг Посещение Тесты по модулям 60-72% «УДОВЛЕТВ.» 3,6 20,4 18 73-85% «ХОРОШО» 4,4 24,8 22 86-100% «ОТЛИЧНО» 5 29,4 25,8 Творческий рейтинг 3 3,6 4,3 Итоговый тест 12 14,6 17,2 Активность на занятиях 3 3,6 4,3 Итого минимальное количество баллов 60 73 86 Физика атмосферы 4 семестр ПОКАЗАТЕЛИ Входной рейтинг Посещение в т.ч. лекции практические занятия Тесты по модулям КОЛ-ВО ЧАСОВ КОЛ-ВО ТЕСТОВ, К/Р 1 80 48 32 3 Творческий рейтинг Активность на занятиях Итоговый тест ИТОГО 1 БАЛЛЫ ИТОГО 6 6 0,4 32 10 30 6 6 6 6 20 20 РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛИ 60-72% «УДОВЛЕТВ.» 3,6 19,2 18 73-85% «ХОРОШО» 4,4 23,2 22 86-100% «ОТЛИЧНО» 5 28 25,8 Творческий рейтинг Активность на занятиях 3,6 3,6 4,4 4,4 5 5 Итоговый тест Итого минимальное количество баллов 12 60 14,6 73 17,2 86 Входной рейтинг Посещение Тесты по модулям Формы контроля лабораторных занятий представлены в таблице 5 раздела 4.3. рабочей программы соответственно. Формы контроля усвоения разделов и тем рабочей программы, выделенных для самостоятельного изучения представлены в таблице 6 раздела 4.5. Курсовой проект (работа), планируемое на него время и сроки выполнения также отражается в табл. 6 раздела 4.5. Оценка по курсовым работам проставляется на основе результатов защиты студенческих курсовых работ. Итоговой формой контроля по дисциплине «Физика атмосферы» является экзамен. При проведении экзаменов, устанавливаются единые критерии экзаменационных оценок: «отлично» - выставляется студенту, показавшему полные знания учебной программы дисциплины, умение уверенно применять их на практике; «хорошо» - выставляется студенту, показавшему полные знания учебной программы дисциплины, умение применять их на практике и допустившему в ответе некоторые несущественные неточности; «удовлетворительно» - выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разрозненный характер знаний, при этом он владеет основными разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации; «неудовлетворительно» - выставляется студенту, ответ которого содержит существенные пробелы в знании основного содержания учебной программы дисциплины и не умеющего использовать полученные знания при решении практических задач. Примерный перечень тем курсовых работ по дисциплине «Физика атмосферы, океана и вод суши» 1. Строение атмосферы, основные особенности процессов, происходящих в разных слоях атмосферы 2. Воздушные массы и атмосферные фронты 3. Состав атмосферы, его изменение с высотой 4. Адиабатические процессы, их сущность и значение для формирования погоды 5. Радиационный и тепловой баланс подстилающей поверхности 6. Годовой и суточный ход температуры воздуха 7. Условия формирования облаков, их классификация 8. Осадки, их образование и классификация 9. Местные ветры, их образование и распространение 10. Силы, действующие в атмосфере и их влияние на формирование циркуляции воздуха 11. Атмосферное электричество и явления, связанные с ним 12. Атмосферная оптика и оптические явления 13. Акустические процессы в атмосфере 14. Инверсии температуры воздуха и их влияние на погодообразующие процессы 15. Физические условия, приводящие к образованию туманов Экзаменационные вопросы по дисциплине «Физика атмосферы, ч.1» 1. Метеорология как наука, её цели, задачи, история развития. 2. Состав атмосферы, его изменения с высотой и во времени. 3. Подразделение атмосферы на слои в зависимости от распределения температуры и других параметров по вертикали. 4. Неоднородность атмосферы по горизонтали. Классификация воздушных масс. 5. Уравнение состояния газов в атмосфере. 6. Уравнение статики атмосферы (вывод формулы). 7. Основные выводы из уравнения статики. 8. Барометрическая формула (вывод). 9. Приведение атмосферного давления от одного уровня к другому. 10. Барометрическое нивелирование. 11. Уравнение статики в однородной атмосфере. 12. Уравнение статики в изотермической атмосфере. 13. Уравнение статики в политропной атмосфере. 14. Барометрическая формула Лапласа. 15. Барометрическая ступень в нижней атмосфере. 16. Уравнение первого начала термодинамики. 17. Адиабатический процесс в атмосфере (вывод формулы). 18. Понятие о сухоадиабатическом процессе. Вывод формулы Пуассона. 19. Сухоадиабатический градиент температуры (вывод формулы). 20. Влажно адиабатические процессы. 21. Потенциальная температура и её основное свойство. 22. Эквивалентная температура. 23. Эквивалентно-потенциальная, псевдо-потенциальная и псевдо-эквивалентная температуры. 24. Силы, действующие на объём воздуха (частицу) при его перемещении по вертикали. Термодинамическая диаграмма. 25. Устойчивость атмосферы (термодинамическая). 26. Уровень конденсации и конвекции в атмосфере. 27. Общие сведения о лучистой энергии солнца. 28. Уравнение ослабления солнечной радиации (уравнение Бугера). 29. Коэффициент прозрачности атмосферы, его зависимость от природных факторов. 30. фактор мутности, его смысл и зависимость от других факторов. 31. Прямая солнечная радиация. 32. Процессы рассеяния солнечной радиации и его особенности. 33. Факторы, влияющие на величину рассеянной радиации. 34. Суммарная солнечная радиация, её распределение во времени и по территории. 35. Отражение солнечной радиации. 36. Поглощение солнечной радиации. 37. Длинноволновое излучение земной поверхности. 38. Длинноволновое излучение атмосферы. 39. Эффективное излучение поверхности земли. 40. Радиационный баланс подстилающей поверхности. 41. Радиационный баланс атмосферы и системы Земля-атмосфера. 42. Теплофизические характеристики почвы и влияние на них различных факторов. 43. Суточный и годовой ход температуры поверхности почвы. 44. Распространение тепла вглубь почвы. Первый и второй закон Фурье. 45. Распространение тепла вглубь почвы. Третий и четвёртый закон Фурье. 46. Изменение температуры почвы с глубиной. 47. Различия условий распространения тепла в почве и водоёмах. Следствия этих различий. 48. Турбулентный поток примеси и его характеристики. 49. Турбулентный поток тепла в атмосфере. 50. Уравнение притока тепла в атмосфере. 51. Ламинарное и турбулентное движения в атмосфере. 52. Тепловой баланс подстилающей поверхности. 53. Тепловой баланс атмосферы и системы Земля–атмосфера. 54. Годовой ход температуры воздуха в приземном слое атмосферы. 55. Суточный ход температуры воздуха в приземном слое атмосферы. 56. Особенности распределения температуры воздуха у земли по территории. 57. Изменение турбулентного потока тепла с высотой в приземном слое. 58. Изменение температуры воздуха с высотой в приземном слое. 59. Особенности амплитуды суточного и годового хода температуры воздуха в пограничном слое атмосферы. 60. Особенности сроков наступления суточных и годовых экстремумов температуры воздуха в пограничном слое атмосферы. 61. Инверсии температуры в приземном слое атмосферы. 62. Инверсии трения температуры воздуха. 63. Динамические инверсии температур воздуха. 64. Антициклонические инверсии температуры воздуха. 65. Фронтальные инверсии температуры воздуха. Вопросы к экзамену по курсу «Физика атмосферы, ч.2» 1. Теплоемкость и теплопроводность атмосферы и подстилающей поверхности. 2. Теплофизические характеристики почвы. 3. Амплитуда суточного хода температуры воздуха и поверхности почвы. 4. Основные механизмы распространения тепла в почву. 5. Основные законы проникновения суточных колебаний температуры в почве. 6. Глубина проникновения годовых колебаний температуры в почве. 7. Годовой ход изменения температуры почвы с глубиной. 8. Суточный ход температуры приземного воздуха. 9. Годовой ход температуры приземного воздуха. 10. Турбулентное и ламинарное движение воздуха. 11. Турбулентный поток тепла по вертикали в приземном слое. 12. Поток тепла за счет фазовых переходов. 13. Коэффициент турбулентности и его изменение с высотой в приземном слое. 14. Изменение температуры воздуха в приземном слое атмосферы с высотой. 15. Изменение температуры воздуха в пограничном слое атмосферы с высотой. 16. Уравнение теплового баланса подстилающей поверхности. 17. Уравнение теплового баланса поверхности океана. 18. Уравнение теплового баланса атмосферы. 19. Уравнение теплового баланса системы Земля-атмосфера. 20. Радиационные инверсии температуры воздуха. 21. Адвективные инверсии температуры воздуха. 22. Орографические инверсии температуры воздуха. 23. Инверсия трения. 24. Динамические инверсии температуры воздуха. 25. Антициклонические инверсии температуры воздуха. 26. Фронтальные инверсии температуры воздуха. 27. Глобальное распределение максимальных температур воздуха. 28. Глобальное распределение минимальных температур воздуха. 29. Процесс испарения и его зависимость от различных факторов. 30. Испаряемость и ее территориальное изменение. 31. Термодинамическая диаграмма. 32. Зависимость максимальной упругости насыщения водяного пара от различных факторов. 33. Явления, связанные с конденсацией влаги в атмосфере. 34. Туманы, условия их образования. 35. Типизация туманов. 36. Уровень конденсации и конвекции. 37. Облака, условия их формирования. 38. Типизация облаков. 39. Кучевообразные облака. 40. Слоистообразные облака. 41. Волнистообразные облака. 42. Коагуляционный рост капель в облаках. 43. Условия образования и выпадения града. 44. Искусственные воздействия на градо- и осадкообразование. 45. Массовые и поверхностные силы в атмосфере. 46. Геострофический ветер. 47. Приземный ветер, его изменение с высотой и в течение суток. 48. Изменение ветра с высотой в пограничном слое атмосферы. 49. Местные ветры, связанные с общей циркуляцией атмосферы. 50. Местные ветры, несвязанные с общей циркуляцией атмосферы. 51. Шквалы и смерчи. 52. Влияние условий атмосферы на распространение звука. 53. Радуга и условия ее образования. 54. Влияние условий атмосферы на распространение электромагнитных волн разной длины. 55. Формирование молнии и грома в атмосфере. 56. Венцы и гало в атмосфере. 57. Осадки и условия их выпадения 58. Классификация осадков и их измерение 59. Условия формирования миражей в атмосфере 60. Грозы и их распределение в Краснодарском крае.
