Метеорология и климатология

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА»
(ФГБОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Факультет АГРОНОМИЧЕСКИЙ
Кафедра МЕТЕОРОЛОГИИ И КЛИМАТОЛОГИИ
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе
проф. ____________ Н.И. Дунченко
“____”______________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Модуль ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ
Модульная дисциплина МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ
для подготовки бакалавров по профилю «Метеорология (агрометеорология)»
ФГОС ВПО 3-го поколения
Направление 021600.62 – «Гидрометеорология»
Курс II
Семестр 3
Москва, 2013
Составители: Асауляк И. Ф., к.геогр.н., доцент
.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» ________ 2013г.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока
Б3.Б.1.3 студентам очной формы обучения.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 021600.62 Гидрометеорология, утвержденного приказом
Министерства образования и науки РФ от « 20 » мая 2010 г. № 535 и зарегистрированного в Минюсте РФ от «19» июля 2010 г. № 17893.
Программа обсуждена на заседании кафедры
Зав. Кафедрой Белолюбцев А.И. д.с.-х.н., проф.
.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» ________ 2013г.
Рецензент: Исмайылов Г.Х., д.т.н., профессор
.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
Проверено:
Начальник отдела менеджмента
качества образования
(подпись)
______________ Л.А. Ефимова
(подпись)
Начальник отдела
разработки и обеспечения
образовательных программ УМУ
______________ Л.М. Сашина
(подпись)
2
Согласовано:
Декан факультета Платонов И.Г. д.с.-х.н.,проф
.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
(подпись)
«__» ________ 2013г.
Программа обсуждена на заседании Ученого совета агрономического факультета, _______________ протокол № ______
Секретарь ученого совета
агрономического факультета Заренкова Н.В. к.с.-х.н.,доцент________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
(подпись)
«__» ________ 2013г.
Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовки 021600.62 Гидрометеорология протокол № ______
Председатель учебно-методической комиссии Белолюбцев А.И., д.с-х.н., проф.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
(подпись)
«__» ________ 2013г.
Заведующий выпускающей кафедрой Белолюбцев А.И., д.с-х.н., проф.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
.
(подпись)
«__» ________ 2013г.
Начальник УИТ
_______________ М.Ю. Гладких
(подпись)
Отдел комплектования ЦНБ
_______________ Е.А. Комарова
(подпись)
Копия электронного варианта получена:
Начальник отдела поддержки
дистанционного обучения УИТ
_______________ И.Н. Батура
(подпись)
3
Содержание
АННОТАЦИЯ .......................................................................................................... 5
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................... 5
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ .................................... 5
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................... 6
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ....................................... 10
4.1 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЁМКОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ РАБОТ ПО
СЕМЕСТРАМ .......................................................................................................... 10
4.2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ .......................................................................... 11
4.3 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ............................................................................... 14
4.4 ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ .. 16
4.5 КУРСОВЫЕ РАБОТЫ ........................................................................................ 17
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ......................................................... 18
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................. 19
6.1 ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И
СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИЙ ................................................................. 19
6.2 ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ............... 20
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ .................................................................................................... 21
7.1 ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................ 21
7.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА .................................................................... 21
7.3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ, РЕКОМЕНДАЦИИ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ К
ЗАНЯТИЯМ ............................................................................................................ 21
7.4 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ................................... 21
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ .... 22
9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПО ОСВОЕНИЮ
ДИСЦИПЛИНЫ .................................................................................................... 22
ВИДЫ И ФОРМЫ ОТРАБОТКИ ПРОПУЩЕННЫХ ЗАНЯТИЙ ...................................... 22
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯМ ПО
ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ......................................... 23
4
Аннотация
Учебная дисциплина «Метеорология и климатология» является важной
составной частью программы подготовки нового поколения специалистов по
направлению 021600.62 «Гидрометеорология».
Современная теория устойчивого развития ориентирована на урегулирование взаимоотношений человека с окружающей средой, где важнейшей ее составляющей является атмосфера. Для понимания глобальных экологических и
климатических проблем необходимы знания о составе, свойствах и строении
атмосферы, физических и химических процессах в ней протекающих, об условиях формирования климата Земли и его изменении.
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 4 зачетные единицы, в объеме 144 часов.
Контроль знаний студентов проводится в форме текущей и промежуточной аттестации.
Текущая аттестация студентов - оценка знаний и умений, проводится на
практических занятиях, на контрольной неделе и при выполнении курсовой работы. Промежуточная аттестация студентов проводится в форме итогового
контроля по дисциплине – экзамена.
Ведущие преподаватели: к.геогр.н., доц. Асауляк И.Ф.; д.с.х.н., проф. Белолюбцев А.И.
1. Цели освоения дисциплины
Целью изучения освоения дисциплины «Метеорология и климатология»
является освоение студентами теоретических и практических знаний, приобретение умений и навыков в области географического мировоззрения, мышления,
познания закономерностей важнейших черт строения, функционирования атмосферы Земли и процессов, происходящих в ней, а также ознакомление будущих
специалистов-гидрометеорологов с теорией и методологией аналитического и
синтетического изучения планеты.
2. Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина «Метеорология и климатология» включена в обязательный
перечень ФГОС ВПО, в цикл профессиональных дисциплин базовой части. Реализация в дисциплине «Метеорология и климатология» требований ФГОС
ВПО, ООП ВПО и Учебного плана по направлению 021600.62 –
«Гидрометеорология».
Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется
дисциплина «Метеорология и климатология» являются «Математика», «Физика», «Землеведение», «Учение об атмосфере».
Дисциплина «Метеорология и климатология» является важной для изучения следующих дисциплин: «Гидрология», «Геоморфология», «Агрометеороло5
гия», «Агроклиматология», «Методика оценки ЧС природного происхождения», «Безопасность жизнедеятельности», «Экологическая климатология» и др.
Особенностью дисциплины «Метеорология и климатология» является ее
практико-ориентированная направленность. Она обусловлена изучением одной
из важных составных частей географической оболочки - атмосферы, в единстве и взаимодействии с окружающим пространством-временем на разных
уровнях его организации. Дисциплина устанавливает пути создания и существования современных природных ситуаций и тенденции их возможного преобразования в будущем.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у
обучающихся профессиональных (ПК) компетенций представленных в таблице
1.
6
Таблица 1
Требования к результатам освоения учебной дисциплины
№
п/п
Индекс
компетенции
Содержание
компетенции (или её части)
В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:
знать
уметь
владеть
1.
ПК-3
базовыми общепрофессиональными теоретическими
знаниями о географической оболочке, о теоретических основах геоморфологии, метеорологии и
климатологии, гидрологии,
биогеографии, географии
почв с основами почвоведения, ландшафтоведении
физические свойства, состав, динамику, закономерности строения и
структуры
географической оболочки и глобальные изменения в ней
исследовать ландшафты, методикой комплексвскрывать взаимосвязи
ных метеорологических
между компонентами и исследований
природными комплексами
2.
ПК-6
методами гидрометеорологических измерений, статистической обработки и
анализа гидрометеорологических наблюдений с
применением программных средств
общие закономерности
процессов в атмосфере,
взаимосвязь атмосферы с
гидросферой, литосферой, криосферой и биосферой
исследовать и выявлять
взаимосвязи между компонентами и природными комплексами
методами расчета основных метеорологических характеристик
7
3.
ПК-7
способен понимать, изла- основные закономерности
гать и критически анали- и механизмы функционизировать базовую инфор- рования и геосистем
мацию в гидрометеорологии
выполнять
обработку
гидрометеорологической
информации и интерпретацию результатов; профессионально оформлять
результаты исследований
методами
обработки
данных в области охраны атмосферы, основами управления в сфере
использования климатических и агроклиматических ресурсов
профессионально профильными знаниями в
области фундаментальных разделов метеорологии и климатологии
4.
ПК - 9
5.
ПК-14
участвует в проведение базовые разделы матема- использовать навыки ракомплексных гидрометео- тики, физики
боты с информацией, для
рологических наблюдений
решения профессиональи измерений с использованых задач, излагать и
нием современных технианализировать базовую
ческих средств
информацию в метеорологии
владеет
теоретическими состав и строение атмо- применять имеющиеся понятийным аппаратом
основами физической и сферы, циклы атмосфер- знания при изучении дру- изучаемой дисциплины
динамической метеороло- ных процессов
гих дисциплин
гии, синоптической метеорологии,
климатологии,
численных методов анализа и прогнозирования погоды, аэрологических и
космических методов исследований в метеорологии
8
6.
ПК-15
разрабатывает прогноз погоды и климата, оценивает
влияние
метеорологических факторов на состояние окружающей среды,
осуществляет метеорологическую экспертизу промышленных,
сельскохозяйственных объектов
состав, строение и свойства атмосферы Земли.
Основные закономерности формирования радиационного, теплового и
влажностного
режимов
атмосферы
использовать теоретические знания на практике,
применять естественные
законы для оценки состояния атмосферы и процессов в ней происходящих
методами оценки лимитирующего влияния
атмосферных явлений и
физико-химических
процессов на погоду и
климатообразование
7.
ПК-21
владеет
теоретическими
основами метеорологии и
климатологии; принципами составления научнотехнических отчетов, обзоров, прогнозов, карт и
пояснительных записок
сущность основных метеорологических явлений,
физических и химических
процессов,
происходящих в атмосфере, как составной части географической оболочки Земли;
 процессы формирования климата и погоды, классификацию климатов, тенденции изменения климата в глобальном
и региональном аспектах
использовать теоретические знания на практике,
применять естественные
законы для оценки состояния атмосферы и процессов в ней происходящих
основными приемами
составления научнотехнических отчетов,
обзоров, прогнозов и
карт
9
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Распределение трудоёмкости дисциплины по видам работ по
семестрам
Общая трудоёмкость дисциплины «Метеорология и климатология» составляет 4 зач.ед. (144 часа), их распределение по видам работ представлено в
таблице 2.
Таблица 2
Распределение трудоёмкости дисциплины по видам работ по семестрам
Трудоёмкость
Вид учебной работы
Общая трудоёмкость дисциплины по
учебному плану
Аудиторная работа:
лекции (Л)
практические занятия (ПЗ)
Самостоятельная работа (СРС)
самостоятельное изучение разделов
курсовые работы
консультации (К)
самоподготовка (проработка и повторение лекцион-
час.
4,0
144
2,0
72
18
54
72
4
36
2
72
18
54
72
4
36
2
3
3
0,5
1,5
2,0
ного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.)
Подготовка к экзамену
Вид контроля:
в т.ч. по семестрам
№3
зач.
ед.
0,75
144
27
27
Экзамен
10
4.2 Содержание дисциплины
Таблица 3
Тематический план учебной дисциплины
Аудиторна
я работа
Л
ПЗ
Внеаудито
рная
работа СР
Наименование разделов и тем
дисциплин
Всего
Введение
Раздел 1. « Воздух и атмосфера».
Раздел 2. «Силы действующие в атмосфере. Вода в атмосфере».
26
40
6
6
7
-
17
-
13
17
Раздел 3. «Движение
Климатообразование».
51
6
30
-
15
117
27
144
18
18
54
-
-
45
27
72
атмосферы.
Всего
Экзамен
Итого по дисциплине
54
ЛР
Раздел 1. Воздух и атмосфера
Тема 1. Метеорология как наука.
Метеорология как наука. Предмет, определение, цели и задачи дисциплины, связь с другими науками. Приземные и высокие слои атмосферы Земли.
Аэрономия. Циклы атмосферных процессов. Наблюдения и эксперимент в метеорологии. Статистический и физико-математический анализы. Метеорологические наблюдения. Метеорологическая сеть. Программа наблюдений на метеостанциях. Применение карт. Метеорологическая служба. Всемирная метеорологическая организация.
Тема 2. Состав и строение атмосферы. Атмосферные процессы.
Атмосферное давление. Температура воздуха. Давление водяного пара и
относительная влажность. Формула Мангуса. Уравнение состояния сухого воздуха. Плотность воздуха. Жидкие и твердые примеси в атмосферном воздухе.
Электрическое поле атмосферы. Уравнение статики атмосферы. Вертикальный барический градиент. Применение барометрической формулы. Барическая
ступень. Распределение атмосферного давления с высотой. Адиабатические изменения состояния воздуха в атмосфере. Сухоадиабатические изменения температуры. Уравнение Пуассона. Влажноадиабатические изменения температуры. Влажноадиабатический градиент. Аэрологическая диаграмма. Вертикальное распределение температуры. Ветер. Скорость, направление, турбулентность
ветра. Воздушные массы и фронты.
11
Тема 3. Радиация в атмосфере.
Законы Кирхгофа, Планка, Вина, Стефана-Больцмана. Тепловое и лучистое равновесие Земли. Солнечная постоянная. Прямая солнечная радиация.
Поглощение ее в атмосфере. Рассеяние солнечной радиации и явления связанные с ним в атмосфере. Закон Рэлея. Сумерки и заря. Видимость. Закон ослабления радиации. Формула Бугера. Фактор мутности. Результаты измерения
прямой и рассеянной радиации в атмосфере. Суммарная радиация. Альбедо
Земли. Излучение Земной поверхности. Радиационный баланс Земной поверхности. Распределение радиации на границе атмосферы.
Раздел 2. Силы действующие в атмосфере. Вода в атмосфере.
Тема 4. Барическое поле и ветер.
Барическое поле. Изобары. Карты барической топографии. Карты абсолютной и относительной топографии. Термобарическое поле атмосферы. Горизонтальный барический градиент и его изменение с высотой. Барические системы. Изменение барического поля с высотой в циклонах и антициклонах. Колебания давления. Области изменения давления. Изаллобары. Годовой ход давления. Месячные и годовые аномалии давления. Линии тока и изотахи. Влияние
препятствий на ветер. Отклоняющая сила вращения Земли. Геострофический
ветер. Градиентный ветер. Термический ветер. Сила трения. Угол отклонения
ветра от градиента. Спираль Экмана. Барический закон ветра. Фронты в атмосфере. Типы фронтов. Фронты и струйные течения.
Тема 5. Тепловой режим атмосферы.
Причины изменений температуры воздуха. Тепловой баланс земной поверхности. Суточный и годовой ход температуры на поверхности почвы. Влияние почвенного покрова на температуру поверхности почвы. Законы Фурье.
Температура воздуха. Суточный ход температуры воздуха у земной поверхности. Изменение суточной амплитуды температуры с высотой. Температуры
воздушных масс. Континентальность климата. Индексы континентальности.
Типы годового хода температур. Изотермы. Географическое распределение
температуры воздуха у земной поверхности. Распределение температуры с высотой. Стратификация в атмосфере и вертикальное равновесие для сухого и
насыщенного воздуха. Стратификация воздушных масс. Инверсии температуры. Тепловой баланс системы Земля - Атмосфера.
Тема 6. Вода в атмосфере.
Испарение и насыщение. Закон Дальтона. Географическое распределение
испаряемости и испарения. Характеристики влажности. Географическое распределение влажности воздуха. Суточный и годовой ход давления водяного
пара и относительной влажности воздуха. Конденсация в атмосфере. Продолжительность солнечного сияния. Условия образования туманов и их географическое распределение. Характеристика режима осадков. Их суточный и годовой
12
ход. Показатель неравномерности осадков. Географическое распределение
осадков. Водный баланс на земном шаре. Внешний и внутренний влагооборот.
Раздел 3. Движение атмосферы. Климатообразование.
Тема 7. Атмосферная циркуляция.
Масштабы атмосферных движений. Общая циркуляция атмосферы. Зональность в распределении ветра и давления. Центры действия атмосферы.
Преобладающие направления ветра. Циркуляция в тропиках. Пассаты. Погода в
пассатах. Муссоны. ВЗК. Погода в циклоне. Антициклоны. Климатологические
фронты. Местные ветры. Служба погоды. Синоптический анализ. Использование спутниковой информации в синоптическом анализе. Прогноз погоды.
Тема 8. Климатообразование, микроклимат.
Климатообразующие процессы. Географические факторы климата. Географическая широта. Распределение суши и моря. Орография. Океанические
течения. Растительный и снежный покров. Теории климата. Микроклимат. Методы его исследования. Классификация климатов. Климаты Земли. Современные изменения климата.
13
4.3 Практические занятия
Таблица 4
Содержание практических занятий и контрольных мероприятий
№
п/п
№ раздела
№ и название лабораторных
работ и контрольных
мероприятий
Вид контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
Защита работ
2
Защита работ
2
Защита работ
2
1.
Раздел 1. Воздух и атмосфера
2.
Тема 1.
Метеорология
и климатология как наука.
3.
4.
Работа № 2.
Тема 2. Состав Атмосферное давление.
и строение ат- Работа № 3. Воздушные
мосферы. Ат- массы и фронты.
мосферные
процессы.
Контрольная работа 1
5.
Раздел 2. Силы действующие в атмосфере. Вода в атмосфере.
6.
Тема 4. Барическое поле и
ветер.
7.
8.
9.
Работа № 1.
Метеорологические наблюдения. Программа наблюдений на метеостанциях.
Работа № 4. Карты барической топографии. Горизонтальный барический градиент.
Работа №.5. Особенности
годового хода давления
воздуха.
Тема 5. Тепло- Работа №.6. Тепловой бавой режим ат- ланс земной поверхности.
мосферы.
Работа №.7.
Континентальность климата.
Индексы континентальности.
Работа №.8. Географическое
распределение температуры
воздуха у земной поверхности.
Тема 6. Вода в
Работа № 9.
атмосфере.
Вода в атмосфере.
Контрольная работа 2.
1
Защита работ
4
Защита работ
2
Защита работ
2
Защита работ
2
Защита работ
2
Защита работ
4
1
14
№
п/п
№ раздела
№ и название лабораторных
работ и контрольных
мероприятий
Вид контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
10. Раздел 3. Движение атмосферы. Климатообразование.
11. Тема 7. Атмосферная циркуляция.
Работа № 10. Анализ ветрового режима в разное время
года
Работа № 11. Возникновение
и эволюция циклонов. Погода в циклоне.
Защита работ
2
Защита работ
3
Работа № 12. Синоптический анализ.
Защита работ
4
Работа № 13. Использование
спутниковой информации в
синоптическом анализе.
Работа № 14. Прогноз погоды.
Защита работ
4
Защита работ
4
12. Тема 8. Кли- Работа № 15. Географичематообразова- ские факторы климата.
ние,
микроклимат.
Работа № 16. Микроклимат.
Методы его исследования.
Защита работ
4
Защита работ
2
Работа № 17. Микроклимат
города.
Защита работ
2
Работа № 18.
Классификация климатов.
Защита работ
2
Работа № 19.
Изменение климата.
Защита работ
2
13. Контрольная работа 3
ВСЕГО
1
54
15
4.4 Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
Таблица 5
Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
№
п/п
1.
2.
3.
№ раздела и темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Раздел 1. Воздух и атмосфера
Тема 1. Метео- Статистический и физико – математический
рология
как анализы. Метеорологическая служба. Всенаука.
мирная метеорологическая организация.
Тема 2. Воздух и Сухоадиабатические изменения температуры.
атмосфера.
Уравнение Пуассона. Влажноадиабатические
изменения температуры. Влажноадиабатический градиент. Аэрологическая диаграмма.
4.
5.
Подготовка к контрольной работе № 1
Раздел 2. Силы действующие в атмосфере. Вода в атмосфере.
6.
Тема 4. Бариче- Угол отклонения ветра от градиента. Спираль
ское поле и ве- Экмана. Барический закон ветра. Фронты в
тер.
атмосфере. Типы фронтов. Фронты и струйные течения.
7.
8.
Тема 5. Тепловой Стратификация в атмосфере и вертикальное
режим атмосфе- равновесие для сухого и насыщенного воздуры.
ха. Стратификация воздушных масс. Инверсии температуры. Тепловой баланс системы
Земля - Атмосфера.
Тема 6. Вода в Облака. Структура, водность, международная
атмосфере.
классификация. Условия образования туманов, их географическое распространение.
Электричество облаков и осадков. Шаровая
молния огни Святого Эльма.
9.
Подготовка к контрольной работе № 2.
10.
11.
Раздел 3. Движение атмосферы. Климатообразование.
Тема 7. Атмо- Типы атмосферной циркуляции во внетрописферная цирку- ческих широтах. Служба погоды.
ляция.
Кол-во
часов
3
1
1
1
4
1
1
1
1
2
1
16
№
п/п
№ раздела и темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
12.
Подготовка к контрольной работе № 3
13.
Подготовка курсовой работы
14.
Подготовка к экзамену
ВСЕГО
Кол-во
часов
1
36
27
72
4.5 Курсовые работы
Примерные темы курсовых работ:
1.
Озоносфера - ее значение в функционировании климатической системы.
2.
Грозовые явления.
3.
Состояние и тенденции изменения качества атмосферного воздуха в России.
4.
Влияние погоды на различные сферы деятельности человека.
5.
История метеорологических наблюдений в г. Москве.
6.
Использование спутниковой информации для составления долгосрочных
прогнозов погоды.
7.
Микроклимат города (по выбору).
8.
Стихийные бедствия и погода.
9.
Влияние вулканических извержений на климат Земли.
10.
Особенности циркуляции воздушных масс над территорией Западной
Европы.
17
5. Образовательные технологии
Таблица 6
Применение активных и интерактивных образовательных технологий
№
п/п
Тема и форма занятия
Наименование используемых активных и
интерактивных образовательных технологий
Кол-во
часов
1.
Карты барической ПЗ Компьютерные симуляции.
топографии.
2
2.
Тепловой
земной
верхности.
баланс ПЗ Деловая игра.
по-
2
3.
Континентальность ПЗ Деловая игра.
климата. Индексы
континентальности.
2
4.
Синоптический
Л
анализ карт. Использование спутниковой информации в синоптическом анализе.
2
5.
Микроклимат города.
ПЗ Деловая игра
2
6
Климаты прошлого. Методы исследования.
Л
Компьютерные симуляции.
2
7.
Современные изменения климата.
Л
Коллективное обсуждение.
4
Мастер-класс специалистов Гидрометцентра РФ.
Всего: 16
Общее количество часов аудиторных занятий, проведённых с применением активных и интерактивных образовательных технологий составляет 16 часов
(22% от аудиторных занятий).
18
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
6.1 Оценочные средства текущего
сформированности компетенций.
контроля
успеваемости
и
Виды текущего контроля: защита работ, контрольные работы, курсовая
работа, контрольная неделя.
Виды итогового контроля: экзамен.
На экзамене оценка «отлично» выставляется при ответе студентом на все
вопросы билета, максимально полно и без ошибок. Если студент продемонстрировал полное фактологическое усвоение материала и умеет обосновывать
теоретические постулаты и методические решения. Умеет осознанно и аргументировано применять методические решения для нестандартных задач.
Для оценки «хорошо» допускаются неточности в ответе, которые не носят принципиальный характер, студент владеет всей основной информацией,
продемонстрировал полное фактологическое усвоение материала и либо умение аргументировано обосновывать теоретические постулаты и методические
решения, либо решать стандартные задачи.
Оценка «удовлетворительно» выставляется, если студент владеет основным материалом дисциплины, но не разбирается в тонкостях и не может дать
полного развернутого ответа ни на один вопрос билета. Студент продемонстрировал либо неполное фактологическое усвоение материала, либо неполное умение аргументировано обосновывать теоретические постулаты, либо неполное
умение решать стандартные задачи.
«Неудовлетворительно» - у студента на фоне базовых (элементарных)
знаний присутствует лишь базовое умение решать стандартные задачи, либо
отсутствуют даже базовые знания и умения.
Бально-рейтинговая система оценки (БРС):
1.
2.
3.
4.
ИТОГО
Перечень работ
Посещаемость лекций и конспекты лекций
Посещаемость и защита ЛПЗ
По выбору преподавателя
Контрольная работа
БРС (балл)
0-59
60-70
71-85
86-100
Кол-во баллов
8
54
8
10x3
100
Оценка
Неудовлетворительно
Удовлетворительно
Хорошо
Отлично
19
6.2 Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине.
1. Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии.
2. Методы исследования в метеорологии.
3. Метеорологическая сеть, метеорологическая служба. Всемирная метеорологическая организация.
4. Что понимается под локальным и глобальным климатом?
5. Что такое погода?
6. Источники энергии атмосферных процессов?
7. Какие географические факторы влияют на климат?
8. Что такое метеорологические наблюдения? Какова программа наблюдений
на метеостанциях?
9. Задачи Всемирной метеорологической организации.
10. Что такое давление воздуха, единицы измерения?
11. Какие газы входят в состав воздуха? В чем разница между сухим и влажным
воздухом?
12. Напишите формулу Магнуса и дайте ей толкование.
13. Что такое однородная атмосфера? Какова ее высота?
14. Как заряжены земная поверхность и атмосфера? Какие процессы поддерживают заряд Земли?
15. Что такое вертикальный барический градиент?
16. Что такое барическая ступень? Ее практическое применение.
17. Что такое адиабатический процесс? По какому закону происходят сухоадиабатические изменения температуры воздуха?
18. Что такое ветер, как определяются его скорость и направление?
19. Что такое воздушная масса? Географическая классификация воздушных
масс?
20.Что понимается под атмосферными фронтами?
21. Что понимается под солнечной постоянной, в каких единицах она измеряется и от чего зависит?
22. Как поглощается солнечная радиация в атмосфере? Какие вещества являются наиболее сильными поглотителями и в каких участках спектра?
23. Как происходит рассеяние солнечной радиации в атмосфере? Сформулируйте закон Рэлея. Какие явления связаны с рассеянием радиации?
24. Что такое «дальность видимости»?
25.Как изменяется распределение радиации на верхней границе атмосферы и на
земной поверхности в течение года?
26. Что такое барическое поле? Что такое карты барической топографии?
27. Что представляет собой циклоническая и антициклоническая системы ветров?
28. Что такое влагооборот? Перечислите основные процессы составляющие
влагооборот.
29.Что такое конденсация? Как происходит конденсация в атмосфере?
30. В чем заключается климатическое значение снежного покрова?
20
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1 Основная литература
1. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. - М.: МГУ,
2006. - 582 с.
7.2 Дополнительная литература
1. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат,
1980. - 352 с.
2. Грингоф И.Г., Клещенко А.Д. Основы сельскохозяйственной метеорологии. Том 1. Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2011. - 808 с.
3. Журина Л.Л., Лосев А.П. Агрометеорология. С-Пб.: Квадро. - 2012.
4. Исаев А.А. Экологическая климатология. М.: Научный мир, 2001. - 458
с.
5. Карлин Л.Н., Ванкевич Р.Е., Тумановская С.М. и др. Гидрометеорологические риски. С-Пб.: Изд-во РГГМУ, 2008. - 281 с.
6. Семенченко Б.О. Физическая метеорология. М.: Аспект-Пресс, 2004.415 с.
7. Трифонов К.И., Девисилов В.А. Физико-химические процессы в техносфере. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010. – 240 с.
7.3 Методические указания, рекомендации и другие материалы к
занятиям.
1. Рабочая тетрадь по метеорологии и климатологии. М.: Изд-во РГАУ –
МСХА имени К.А. Тимирязева.
2. Географический Атлас Офицера. Генеральный штаб Вооруженных Сил
Российской Федерации. Дата издания: 2010. Издатель/Изготовитель: УНИИНТЕХ. 424 стр.
3. Оперативный картографический материал федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РФ.
7.4 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Программное обеспечение включает комплект программ MS Office для
показа презентаций в Power Point и построения таблиц и графиков в Exsel
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Климатическая и метеорологическая информация доступна на интернетсайтах: http://www.meteoinfo.ru/, http://www.gismeteо.ru/,
http://www.webmeteo.ru/. Для этого могут быть использованы информационные,
справочные и поисковые системы: Rambler, Google, Яndex и др.
21
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1 Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения
занятий.
Для
проведения
теоретических
занятий
по
дисциплине
«Метеорология и климатология» необходимы стандартно оборудованные
лекционные аудитории или аудитории, оборудованные для проведения
интерактивных лекций, включающие: видеопроектор, настенный экран,
компьютерный класс или другое оборудование специализированного
назначения.
8.2 Требования к специализированному оборудованию.
Проведение занятий по дисциплине «Метеорология и климатология» осуществляется в аудиториях, оборудованных мультимедийными системами, пригодных для демонстрации учебных фото и видеоматериалов об атмосфере Земли, физических процессах атмосферы их влиянии на биосферу и природопользование. В аудиториях находятся отдельные метеорологические приборы, необходимые для наглядного представления и изучения их устройства, а также
принципа работы.
9. Методические рекомендации студентам по освоению дисциплины
Виды и формы отработки пропущенных занятий:
При изучении каждого раздела дисциплины проводится текущий контроль знаний с целью проверки и коррекции хода освоения теоретического материала и практических умений и навыков. Текущий контроль знаний проводится по графику в часы практических занятий по основному расписанию.
Если вы не прошли текущий контроль знаний, вы продолжаете учиться и
имеете право сдавать следующий раздел по этой дисциплине.
В случае пропуска текущего контроля знаний (практического занятия) по
уважительной причине вы допускаетесь к его прохождению (ликвидации задолженности) по согласованию с преподавателем и при предоставлении в деканат оправдательного документа для получения допуска.
При пропуске текущего контроля знаний (практического занятия) без
уважительной причины вы допускаетесь к сессии только после ликвидации задолженности. При этом полученная оценка в зачёт балльно-рейтинговой аттестации идёт с понижающим коэффициентом. Графики пересдач составляются
на кафедрах.
В конце учебного раздела на основании поэтапного контроля обучения
суммируются баллы текущих, рубежных и творческого рейтингов, подсчитываются дополнительные баллы (посещаемость и активность на занятия) и принимается решение о допуске к выходному контролю или освобождении вас от
его сдачи.
Если же сумма баллов составляет 60 и более, то по усмотрению преподавателя может быть проставлен зачёт или экзамен без сдачи выходного кон22
троля. В этом случае к набранному рейтингу добавляются поощрительные баллы. Максимальное их число составляет до 30% от общего рейтинга дисциплины. Если вы не набрали на протяжении семестра необходимое количество баллов, вы сдаёте экзамен по расписанию экзаменационной сессии.
Рекомендации студенту по организации самостоятельной учебной работы.
Ежедневно читайте. Читайте каждый день несколько (4-6) страниц учебно-научной литературы, в той или иной мере связанной с учебными дисциплинами. Кроме того, читайте внимательно и вдумчиво ежедневно 10-15 страниц
научной и научно-популярной литературы. Всё, что вы читаете, – это интеллектуальный фон вашего учения. Чем богаче этот фон, тем легче учиться. Чем
больше читаешь ежедневно, тем больше будет резерв времени. Не откладывайте эту работу на завтра. То, что упущено сегодня, никогда не возместишь завтра.
Умейте определить систему своего умственного труда. Главное надо
уметь распределять во времени так, чтобы оно не отодвигалось на задний план
второстепенным. Главным надо заниматься ежедневно. Умейте найти по главным научным проблемам фундаментальные книги, научные труды, первоисточники.
Умейте самому себе сказать - нет. Учитесь проявлять решительность, отказываться от соблазнов, которые могут принести большой вред.
Учитесь облегчать свой умственный труд в будущем. Для этого надо привыкнуть к системе записных книжек. Каждая может быть предназначена для
записи ярких, хотя бы мимолетных мыслей (которые имеют «привычку» приходить в голову раз и больше не возвращаться) по одной из проблем, над которыми ты думаешь.
Для каждой работы ищите наиболее рациональные приёмы умственного
труда. Избегай трафарета и шаблона. Не жалей времени на то, чтобы глубоко
осмыслить сущность фактов, явлений, закономерностей, с которыми вы имеете
дело. Чем глубже вы вдумались, тем прочнее отлежится в памяти. До тех пор,
пока не осмыслено, не старайтесь запомнить – это будет напрасная трата времени.
«Завтра» – самый опасный враг трудолюбия. Никогда не откладывайте
какую-то часть работы, которую надо выполнить сегодня, на завтра.
Не прекращайте умственного труда никогда, ни на один день. Во время
каникул не расставайтесь с книгой. Каждый день должен обогащать вас интеллектуальными ценностями.
Рекомендации к написанию курсовой работы.
Завершающим, объединяющим все разделы учебного курса, является
подготовка и написание курсовой работы. Требования, предъявляемые к выполнению курсовой работы, изложены в методических указаниях (Метеорология и климатология: Методические указания/ И.Ф. Асауляк, А.И. Белолюбцев.
М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2013).
23
10. Методические рекомендации
обучения по дисциплине.
преподавателям
по
организации
При проведении практических занятий по дисциплине «Метеорология и
климатология» необходимо ориентироваться на современные образовательные
технологии путем широкого использования достижений в метеорологии и климатологии.
Самостоятельная работа должна быть направлена на изучение накопленных знаний и современных научных достижений в метеорологии, позволяющих
грамотно использовать естественные законы природы в профессиональной деятельности.
Контроль освоения дисциплины рекомендуется осуществлять с использованием балльно - рейтинговой системы, включающей все виды (входной, текущий, промежуточный) контроля знаний, умений и навыков студентов. Рейтинговая система основана на подсчете баллов, «заработанных» студентом в течение семестра.
Основными видами поэтапного контроля результатов обучения являются:
входной (в начале изучения дисциплины), текущий контроль (на занятиях и по
пройденным разделам), промежуточный контроль (экзамен).
Формы контроля: устный опрос, тестовый контроль, подготовка реферата, индивидуальное собеседование, выполнение домашнего задания.
Учитывают все виды учебной деятельности, оцениваемые определенным
количеством баллов. В итоговую сумму баллов входят результаты всех контролируемых видов деятельности – посещение занятий, выполнение заданий, прохождение тестового контроля, активность на семинарских, практических занятиях и т.п.
Все виды учебных работ должны быть выполнены точно в сроки, предусмотренные программой обучения. Если какое-либо из учебных заданий не выполнено (студент пропустил контрольную работу (тестовый контроль), позже
положенного срока сдал реферат, не выполнил домашнее задание и т.п.), то за
данный вид учебной работы баллы не начисляются, а подготовленные позже
положенного срока работы оцениваются с понижающим коэффициентом.
Текущая аттестация проводится на каждом аудиторном занятии. Формы и
методы текущего контроля могут быть разными: устное выборочное собеседование, проверка и оценка выполнения практических заданий и др.
Для более эффективного применения образовательных технологий и достижения максимальных результатов, использования аудиторного времени, материально-технической и учебно-методической базы при организации практических занятий необходим индивидуальный подход к каждому студенту с первого
дня проведения занятий.
Программу разработали:
Асауляк И.Ф., к.геогр. н., доцент
_______________________
(подпись)
24
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе
____________ В.Ф. Сторчевой
“____”______________2014 г.
Дополнения и изменения
в рабочей программе учебной дисциплины
«Метеорология и климатология»
1) Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению
подготовки 05.03.04 «Гидрометеорология», утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 07.08.2014 г № 953 и зарегистрированного в Минюст РФ 26.08.2014 № 953.
2) Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока Б1.Б.13.3
студентам очной формы обучения.
3) Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
- владением методами гидрометеорологических измерений, статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений с применением программных средств (ПК-1);
- владением теоретическими основами и практическими методами организации
гидрометеорологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения
окружающей среды техногенных систем и экологического риска, а также методами оценки влияния гидрометеорологических факторов на состояние окружающей
среды, жизнедеятельность человека и отрасли хозяйства (ПК-3);
- владением базовыми знаниями в области фундаментальных разделов математики
в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом в гидрометеорологии, для обработки и анализа данных, прогнозирования гидрометеорологических характеристик (ОПК-1);
- владением базовыми общепрофессиональными теоретическими знаниями о географической оболочке, о геоморфологии с основами геологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении, социальноэкономической географии (ОПК-3).
Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у обучающихся общепрофессиональных (ОПК) и профессиональных (ПК) компетенций
представленных в таблице 1.
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий выпускающей кафедрой __ А.И. Белолюбцев, д.с/х. наук, проф._____________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» ________ 2014 г.
Начальник УМУ
Начальник методического отдела
Копия электронного варианта получена:
Начальник отдела поддержки
дистанционного обучения УИТ
Н.П. Кущёв
Л.М. Сашина
К.И. Ханжиян
25
Таблица 1
Требования к результатам освоения учебной дисциплины
Индекс
№ п/п
компетенции
1
ПК-1
2
ПК-3
3
ОПК-1
4
ОПК-3
Содержание
компетенции
(или её части)
владением методами гидрометеорологических измерений, статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений с
применением программных средств
владением теоретическими основами и практическими методами
организации
гидрометеорологического мониторинга, а также методами оценки
влияния гидрометеорологических
факторов на состояние окружающей среды, жизнедеятельность человека и отрасли хозяйства
владением базовыми знаниями в
области фундаментальных разделов математики в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом в гидрометеорологии, для обработки и анализа данных, прогнозирования гидрометеорологических характеристик
владением базовыми общепрофессиональными теоретическими знаниями о географической оболочке,
о геоморфологии с основами геологии, биогеографии, географии почв
с основами почвоведения, ландшафтоведении, социальноэкономической географии
В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:
знать
- общие закономерности
процессов в атмосфере,
взаимосвязь атмосферы с
гидросферой, литосферой,
криосферой и биосферой;
- сущность основных метеорологических явлений,
физических и химических
процессов, происходящих
в атмосфере, как составной
части географической оболочки Земли;
- общие положения разделов математики необходимые для обработки гидрометеорологических данных;
уметь
владеть
- исследовать и выявлять
- методами расчета освзаимосвязи между комновных метеорологичепонентами и природными ских характеристик;
комплексами;
- использовать теоретические знания на практике,
применять естественные
законы для оценки состояния атмосферы и процессов в ней происходящих;
- методами оценки и
анализа
процессов
формирования климата
и погоды, классификацию климатов, тенденции изменения климата
в глобальном и региональном аспектах
- использовать программные средства в компьютерных сетях, умение создавать базы данных и использовать интернет ресурсы;
- методами гидрометеорологических измерений, статистической
обработки и анализа
гидрометеорологических наблюдений;
- состав и строение атмо- - применять имеющиеся
сферы, процессов происхо- знания при изучении друдящих в атмосфере и их гих дисциплин
циклов;
профессионально
профильными знаниями в области фундаментальных разделов
метеорологии и климатологии
26
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры метеорологии и климатологии протокол № ________
Заведующий кафедрой
«__» ________ 2014 г.
____________________
А.И. Белолюбцев
27