Б1.В.ОД.7 Метеорология, климатология, агрометеорология

1. КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ
Курс посвящен изучению основ метеорологии, климатологии, агрометеорологии как синтеза
тесно связанных между собой направлений единой науки о земной атмосфере.
Рассматриваются физические основы атмосферных процессов, метеорологические величины и
явления, воздушные массы и циркуляция атмосферы, климатообразующие факторы, причины
современных климатических изменений, а также влияние метеорологических и климатических
условий на развитие сельскохозяйственных культур.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОПОП
Данная дисциплина относится к дисциплинам обязательного блока (Б1.В.ОД.7).
Осваивается на 3 курсе (5 семестр).
Для успешного освоения данной дисциплины нужно освоение в качестве предшествующих
следующих дисциплин: метеорология и климатология (бакалавриат), климатология
(бакалавриат), агрометеорология (бакалавриат).
3. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Обучающийся, завершивший изучение дисциплины, должен
знать:
физические условия формирования погоды и климата, практическую значимость использования
метеорологической и климатологической информации для решения прикладных задач
экологии, энергетики, промышленного и сельскохозяйственного производства, транспорта,
связи, здравоохранения и др., закономерности роста и развития растений, действие внешней
среды на агроценоз;
уметь:
ориентироваться в современной научной литературе по проблемам метеорологии и
климатологии;
вести расчеты важнейших параметров термического, влажностного, динамического и
др.состояний атмосферы и производства стандартных наземных метеорологических
наблюдений и их обработки. Делать климатические обобщения, видеть перспективы развития
сельского хозяйства.
владеть:
теоретическими знаниями о составе и строении атмосферы, процессах энерго- и массаобмена в
воздушной среде и ее взаимодействий с подстилающей поверхностью и их важнейших
следствиях, навыками расчета, оценки и прогноза агрометеорологических условий.
Демонстрировать способность и готовность:
-творческого подхода к возникновению новых проблем, обусловленных развитием науки и
техники, появлением новых технологий.
-применять результаты освоения дисциплины в профессиональной деятельности.
В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
Расшифровка
Шифр компетенции
приобретаемой компетенции
способностью к критическому анализу и оценке современных научных
достижений,
генерированию
новых
идей
при
решении
УК-1
исследовательских и практических задач, в том числе в
междисциплинарных областях
способностью
проектировать
и
осуществлять
комплексные
исследования, в том числе междисциплинарные, на основе целостного
УК-2
системного научного мировоззрения с использованием знаний в
области истории и философии науки
готовность участвовать в работе российских и международных
УК-3
исследовательских коллективов по решению научных и научно-
ОПК-1
образовательных задач
способностью
самостоятельно
осуществлять
научноисследовательскую
деятельность
в
соответствующей
профессиональной области с использованием современных методов
исследования и информационно-коммуникационных технологий
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
4.1. Распределение трудоёмкости дисциплины (в часах) по видам нагрузки обучающегося
и по разделам дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108часов.
Форма промежуточной аттестации по дисциплине:экзамен в5семестре.
Раздел дисциплины
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Тема 1. Предмет и методы метеорологии и
климатологии.
Тема 2. Состав, строение и статистика
атмосферы.
Тема 3. Радиационный режим атмосферы и
земной поверхности .
Тема 4. Тепловой режим атмосферы и
земной поверхности .
Тема 5. Предмет и методыклиматологии.
Климатообразующиепроцессы
игеографическиефакторы.
Климатическаясистема.
Тема 6. Циркуляционные факторы климата.
Тема 7. Подстилающая поверхность и ее
влияние наформированиеклимата.
Тема 8. Макро, мезо- и микроклимат.
Классификацияклиматов.
Климатическоерайонирование.
Тема 9. Особенности формирования климата
свободной атмосферы.
Тема 10. Предмет и
задачиагрометеорологии.
Тема 11. Солнечная радиация и растения.
Тема 12. Продолжительность освещения и
фотопериодическая реакция
Тема 13. Влияние температуры воздуха на
основные процессы жизнедеятельности
растений: фотосинтез, дыхание,
транспирацию
Тема 14. Влагообмена в системе почва -
Самост
Практи Лабора
Семест
оятельн
Лекции ческие торные
р
ая
занятия работы
работа
5
4
4
5
2
6
5
2
6
5
4
4
5
4
4
5
5
2
2
4
4
5
4
4
5
2
8
5
1
2
5
5
1
1
2
2
5
1
2
5
1
2
15.
16.
17.
18.
19.
20.
приземный слой воздуха.
Тема 15. Неблагоприятные для сельского
хозяйства явления погоды и методы борьбы
с ними.
Тема 16. Агрометеорологические условия,
вызывающие повреждение и гибель
зимующих культур
Тема 17. Агрометеорологические
наблюдения.
Тема 18. Основные
видыагрометеорологических прогнозов.
Тема 19. Сельскохозяйственная оценка
климата.
Итого
5
1
2
5
1
2
5
1
2
5
1
4
5
1
8
36
72
4.2 Содержание дисциплины
Тема 1. Предмет и методы метеорологии и климатологии.
лекционное занятие (4 часа):
Метеорология и климатология. Атмосфера, погода, климат. Положение метеорологии и
климатологии в системе наук. Методы метеорологии и климатологии: наблюдение,
эксперимент, статистический анализ, математическое моделирование. История становления и
развития метеорологии. Международное сотрудничество в области метеорологии.
Метеорологические величины, барические системы.
Тема 2. Состав, строение и статика атмосферы.
лекционное занятие (2 часа): ,
Состав воздуха вблизи земной поверхности и на больших высотах. Уравнения состояния
сухого, влажного воздуха. Характеристики влажного воздуха и связь между ними. Основные
сведения о тропосфере, стратосфере и мезосфере. Горизонтальная неоднородность атмосферы.
Воздушные массы. Силы, действующие в атмосфере в состоянии неподвижности. Основное
уравнение статики атмосферы. Барическая ступень. Барометрические формулы. Прикладное
значение барометрических формул.
Тема 3. Радиационный режим атмосферы и земной поверхности.
лекционное занятие (2 часа):
Количественные характеристики поля излучения. Основные законы излучения. Солнечная
постоянная. Распределение солнечной энергии по земному шару при отсутствии атмосферы.
Процессы поглощения и рассеяния солнечной радиации в атмосферы. Законы ослабления
солнечной радиации в атмосфере. Прямая, рассеянная и суммарная солнечная радиация.
Альбедо. Излучение земной поверхности и атмосферы и эффективного излучения земной
поверхности. Влияние облачности и др. факторов на эффективное излучение. Радиационный
баланс земной поверхности, атмосферы и системыЗемля-атмосфера?
Тема 4. Тепловой режим атмосферы и земной поверхности.
лекционное занятие (4 часа):
Особенности теплового режима почвы, приземного слоя и свободной атмосферы.
Турбулентное перемешивание, потоки примесей и тепла. Уравнение турбулентного обмена.
Тепловой баланс подстилающей поверхности, атмосферы и системы "Земля- атмосфера"
Тема 5. Предмет и методы климатологии. Климатообразующие процессы и
географические факторы. Климатическая система
лекционное занятие (4 часа):
Введение. Предмет и методы климатологии. Основные понятия, разделы, значение и задачи
климатологии. Определение понятия "Климат". Климатическая система.
Тема 6. Циркуляционные факторы климата.
лекционное занятие (2 часа):
Циркуляционные факторы климата. Особенности циркуляции на экваторе и в тропиках.
Особенности циркуляции в умеренных и высоких широтах.Характеристика пространственного
распределения давления у поверхности земли. Климатические центры действия атмосферы и их
характеристика.
Тема 7. Подстилающая поверхность и ее влияние на формирование климата.
лекционное занятие (2 часа):
Подстилающая поверхность и ее влияние на формирование климата. Основные свойства
рельефа, влияющие на климат. Основные различия в физических свойствах океанических и
материковых поверхностей. Влияние океанических течений на климат. Индексы
континентальности климата. Влияние растительного покрова на климат. Влияние снежного и
ледяного покрова на климат. Взаимопроникновение морских и континентальных влияний.
Влияние рельефа суши на климат. Влияние рельефа на приход - расход радиации. Изменение
радиационного баланса с высотой в горах. Влияние горного рельефа на температуру почвы и
воздуха. Влияние рельефа на осадки. Влияние рельефа на влажность воздуха. Влияние рельефа
на облачность и туманы. Вертикальная климатическая поясность. Влияние рельефа на снежный
покров. Влияние рельефа на циркуляцию атмосферы. Горно-долинная циркуляция. Фёновые
ветры. Характеристика боры.
Тема 8. Макро, мезо - и микроклимат. Классификация климатов. Климатическое
районирование.
лекционное занятие (4 часа):
Влияние тепло - и влагооборота на формирование климата. Макроклимат, мезоклимат,
микро- и наноклимат. Классификация климатов. Климатическое районирование.
Географические типы климата во внутритропических широтах. Экваториальный пояс. Пояс
экваториальных муссонов (Субэкваториальный климат). Типы климата в тропическом поясе.
Географические типы климата во внетропических широтах. Типы климата в субтропическом
поясе. Типы климата в умеренном поясе. Типы климата в субарктическом и субантарктическом
поясах. Типы климата в северной и южной полярной областях. Схема климатического
районирования земного шара. Классификация климатов Кёппена и Берга.
Тема 9. Особенности формирования климата свободной атмосферы.
лекционное занятие (2 часа):
Особенности формирования климата свободной атмосферы Общие закономерности
термического режима свободной атмосферы. Общие закономерности барического режима и
условий циркуляции свободной атмосферы. Общиезакономерности режима влажности и
облачности в тропосфере. Исследование изменений и колебаний климата. Антропогенное
влияние на климат. Особенности формирования климата свободной атмосферы. Климат
стратосферы.
Тема 10. Предмет и задачи агрометеорологии.
лекционное занятие (1 час):
Тема 11. Солнечная радиация и растения.
лекционное занятие (1 час):
Солнечная радиация, фотосинтез, рост и развитие растений. Радиационный режим в
растительном покрове. Изменение радиационного баланса посевов сельскохозяйственных
культур в течение вегетационного периода. Фотосинтетически активная радиация. Расчет сумм
ФАР. Зависимость интенсивности фотосинтеза от распределения радиации внутри
растительного покрова.
Тема 12. Продолжительность освещения и фотопериодическая реакция растений.
лекционное занятие (1 час):
Классификация растений по отношению к интенсивности, продолжительности и качеству
света. Влияние радиационных факторов на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Тема 13. Влияние температуры воздуха на основные процессы жизнедеятельности
растений: фотосинтез, дыхание, транспирацию.
лекционное занятие (1 час):
Влияние температуры воздуха на скорость развития растений. Биологический минимум.
Активная и эффективная температура. Классификация сельскохозяйственных культур по
отношению к теплу.
Тема 14. Влагообмен в системе почва - приземный слой воздуха.
лекционное занятие (1 час):
Закономерности влагообмена испаряющей поверхности. Суммарное испарение. Уравнение
влагообмена в растительном покрове. Влияние влажности воздуха на рост, развитие и
состояние растений. Зависимость эффективности работы сельскохозяйственной техники от
влажности. Осадки и урожай Значение осадков сезонов года для различных групп растений.
Тема 15. Неблагоприятные для сельского хозяйства явления погоды и методы борьбы
с ними.
лекционное занятие (1 час):
Заморозки. Классификация сельскохозяйственных культур по их устойчивости к
заморозкам. Агрометеорологи-ческое обоснование биологических и физиологи-ческих методов
борьбы с заморозками и их эффективности при различных погодных условиях. Засушливые
явления. Агрометеорологические понятия засухи, суховея.
Тема 16. Агрометеорологические условия, вызывающие повреждение и гибель
зимующих культур.
лекционное занятие (1 час):
Вымерзание. Механизм повреждения растений морозами. Критическая температура
вымерзания озимых и плодовых культур. Выпревание посевов. Агрометеорологические
показатели условий выпревания посевов. Вымокание посевов.
Тема 17. Агрометеорологические наблюдения.
лекционное занятие (1 час):
Виды и методы агрометеорологических наблюдений. Методы сбора, обработки и хранения
материалов агрометеорологических наблюдений.
Тема 18. Основные виды агрометеорологических прогнозов.
лекционное занятие (1 час):
Прогнозы тепло- и влагообеспеченности растений, сроков проведения работ.
Фенологические прогнозы. Прогноз урожая и качества урожая. Прогноз условий перезимовки
растений.
Тема 19. Сельскохозяйственная оценка климата.
лекционное занятие (1 час):
Агроклиматические аналоги. Агроклиматическое районирование. Микроклимат и
фитоклимат. Агроклиматические ресурсы России, Республики Татарстан.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
На лекциях: Использование ноутбука для показа электронных информационных и
методических материалов.
На семинарах: Не предусмотрено.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ
РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)
Вопросы к практическим занятиям
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
Тема 1. Предмет и методы метеорологии и климатологии.
Температура воздуха. Атмосферное давление. Влажность воздуха.
Тема 2. Состав, строение и статика атмосферы.
Уравнение состояния сухого и влажного воздуха. Виртуальная температура. Вертикальный
градиент давления и барическая ступень. Однородная атмосфера, изотермическая атмосфера.
Политропная атмосфера. Реальная атмосфера.
Тема 3. Радиационный режим атмосферы и земной поверхности.
Солнечная радиация на верхней границе атмосферы. Ослабление солнечной радиации в
атмосфере. Приход солнечной радиации на земную поверхность. Отражение и поглощение
солнечной радиации деятельным слоем. Излучение деятельного слоя. Встречное излучение.
Эффективное излучение и длинноволновой радиационный балланс. Радиационный баланс
деятельного слоя. Радиационный баланс атмосферы и системы деятельный слой-атмосфера.
Тема 5. Тепловой режим атмосферы и земной поверхности.
Изменения температуры почвы и водоемов во времени и в пространстве. Теплофизические
характеристики почвы и водоемов. Теоретические законы распространения колебаний
температуры в почве. Тепловой поток в почве. Изменения температуры воздуха во времени и
пространстве. Факторы, определяющие тепловой режим нижнего слоя атмосферы.
Тема 6. Предмет и методы климатологии. Климатообразующие процессы и
географические факторы. Климатическая система
Цели и задачи методики климатологической обработки метеоинформации. Косвенные
методы
получения
климатических
характеристик.
Обработка
различных
видов
метеоинформации.
Тема 7. Циркуляционные факторы климата.
Обработка данных по атмосферному давлению. Обработка данных по влажности воздуха.
Обработка данных по атмосферным явлениям.
Тема 8. Подстилающая поверхность и ее влияние на формирование климата.
Обработка наблюдений за ветром. Определение направлений и повторяемости
преобладающего ветра для квадранта. Равнодействующая скорость ветра, ее направление и
величина. Коэффициент устойчивости ветра.
Тема 9. Макро, мезо - и микроклимат. Классификация климатов. Климатическое
районирование.
Обработка приземных наблюдений по температуре воздуха. Обработка данных по
температуре почвы. Специальные виды климатологической обработки для прикладных целей.
Практическое использование данных климатологии.
Тема 10. Особенности формирования климата свободной атмосферы.
Особенности обработки приземных и аэрологических наблюдений. Обработка
аэронаблюдений по ветру. Обработка аэронаблюдений по облачности и обледенению.
Обработка спутниковых наблюдений. Обработка радиолокационных данных.
Тема 11. Предмет и задачи агрометеорологии.
Тема 12. Солнечная радиация и растения.
Прогноз запасов продуктивной влаги к началу весны.
Тема 13. Продолжительность освещения и фотопериодическая реакция растений.
Проведение классификации растений по отношению к интенсивности, продолжительности и
качеству света. Оценка влияния радиационных факторов на продуктивность
сельскохозяйственных культур.
Тема 14. Влияние температуры воздуха на основные процессы жизнедеятельности
растений: фотосинтез, дыхание, транспирацию. лекционное занятие (1 часа(ов)):
Влияние температуры воздуха на скорость развития растений. Биологический минимум.
Активная и эффективная температура. Классификация сельскохозяйственных культур по
отношению к теплу.
Тема 15. Влагообмен в системе почва - приземный слой воздуха.
Прогнозы наступления фаз развития яровой пшеницы и озимой ржи.
Тема 16. Неблагоприятные для сельского хозяйства явления погоды и методы борьбы
с ними.
Прогноз урожайности яровой пшеницы.
Тема 17. Агрометеорологические условия, вызывающие повреждение и гибель
зимующих культур.
Определение дат перехода температуры воздуха через определенные пределы.
Тема 18. Агрометеорологические наблюдения.
Расчет гидротермического коэффициента за период веетации.
Тема 19. Основные виды агрометеорологических прогнозов.
Построение интегральных кривых распределения дат перехода температуры воздуха через
различные пределы.
Тема 20. Сельскохозяйственная оценка климата.
Агроклиматические аналоги. Агроклиматическое районирование. Микроклимат и
фитоклимат. Агроклиматические ресурсы России, Республики Татарстан.
7. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
7.1. Регламент дисциплины
Лекции 36ч., самостоятельная работа 72ч.
7.2. Оценочные средства текущего контроля
N
Семестр
1.
Тема 1. Предмет и методы
метеорологии и климатологии.
5
1,2
2.
Тема 2. Состав, строение и
статистика атмосферы.
5
3
3.
Тема 3. Радиационный режим
атмосферы и земной
поверхности .
Тема 4. Тепловой режим
атмосферы и земной
поверхности .
Тема 5. Предмет и
методыклиматологии.
Климатообразующиепроцессы
игеографическиефакторы.
Климатическаясистема.
Тема 6. Циркуляционные
факторы климата.
5
4
5
5
5
6,7
5
8
Тема 7. Подстилающая
поверхность и ее влияние
наформированиеклимата.
8. Тема 8. Макро, мезо- и
микроклимат.
Классификацияклиматов.
Климатическоерайонирование.
9. Тема 9. Особенности
формирования климата
свободной атмосферы.
10. Тема 10. Предмет и
5
9
5
10
5
11
5
11
4.
5.
6.
7.
Семестр Неделя
Виды самост. Трудоемкость Формы
(в часах)
контроля
семестра работы
студентов
самост. работы
Подготовка
устному
опросу
Подготовка
устному
опросу
Подготовка
устному
опросу
Подготовка
устному
опросу
Подготовка
устному
опросу
к
4
к
6
Устный опрос
к
6
Устный опрос
к
4
Устный опрос
к
4
Устный опрос
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
4
Устный опрос
4
Устный опрос
4
Устный опрос
Подготовка к
контрольной
работе
Подготовка к
8
Контрольная
работа
2
Устный опрос
задачиагрометеорологии.
11. Тема 11. Солнечная радиация
и растения.
5
11
12. Тема 12. Продолжительность
освещения и
фотопериодическая реакция
13. Тема 13. Влияние
температуры воздуха на
основные процессы
жизнедеятельности растений:
фотосинтез, дыхание,
транспирацию
14. Тема 14. Влагообмен в
системе почва - приземный
слой воздуха.
15. Тема 15. Неблагоприятные для
сельского хозяйства явления
погоды и методы борьбы с
ними.
16. Тема 16.
Агрометеорологические
условия, вызывающие
повреждение и гибель
зимующих культур
17. Тема 17.
Агрометеорологические
наблюдения.
18. Тема 18. Основные
видыагрометеорологических
прогнозов.
19. Тема 19.
Сельскохозяйственная оценка
климата.
10. Итого
5
12
5
12
5
13
5
13
5
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
2
Устный опрос
2
Устный опрос
2
Устный опрос
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
2
Устный опрос
2
Устный опрос
14
Подготовка к
устному
опросу
2
Устный опрос
5
14
2
Устный опрос
5
15
4
Устный опрос
5
15
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
устному
опросу
Подготовка к
контрольной
работе
8
Контрольная
работа
72
Примеры тестовых заданий:
Тема 1. Предмет и методы метеорологии и климатологии:
1. Метеорология наука о процессах в литосфере;
2. Метеорология описательная наука;
3. Метеорологию как науку основал Аристотель;
4. Всемирная метеорологическая организация возникла в XX столетии.
Тема 2. Состав, строение и статистика атмосферы характеризуются :
1. Химический состав атмосферы у земли и в верхней тропосферы различен;
2. Баланс сил в состоянии покоя атмосферы нарушен;
3. В уравнении статики сила барического градиента превышает силу тяжести;
4. Воздушные массы определяют погоду региона.
Тема 3. Радиационный режим:
1. Облачность не влияет на солнечный радиационный поток;
2. Альбедо Земли 40 %;
3. Аэрозоль не поглощает Солнечную радиацию;
4. Солнечная постоянная равна 1370 Вт/м2.
Тема 4. Тепловой режим атмосферы:
1. Земля излучает коротковолновую радиацию;
2. Уравнение теплового баланса подстилающей поверхности включает в себя потоки
энергии направленные вверх;
3. Уравнение турбулентного обмена справедливо для приземного слоя;
4. В свободной атмосфере можно пренебречь эффектом турбулентной вязкости.
Тема 5. Предмет и методы климатологии:
1. Климат это осредненная погода;
2. Климатическая система включает в себя:
атмосферу,океан,криосферу,биосферу;
3. Климат в переводе с латинского – наклон солнечных лучей к горизонту;
4. Задача климатологии состоит в краткосрочном прогнозе погоды.
Тема 6. Циркуляционные факторы климата характеризуется:
1. Ячейкой Хэдли в умеренных широтах и ячейкой Ферреля в тропических широтах;
2. Центры действия атмосферы возникают над материками;
3. Самое высокое давление в экваториальных широтах ;
4. Азорский максимум и Исландский минимум располагаются в Атлантическом океане.
Тема 7. Роль подстилающей поверхности в формировании климата
определяется:
1. Распределением атмосферных осадков по территории земного шара;
2. Индекса континентальности климата зависит от долготы места;
3. Зимой океаническая поверхность во внетропических широтах холоднее суши;
4. В горах температура воздуха у поверхности склонов ниже, чем на эквивалентной высоте
в свободной атмосфере.
Тема 8. Типы климатов характеризуются:
1. Распределением по широтным поясам;
2. Муссоны – постоянно дующие ветры;
3. Классификация климатов Кеппена не отличаются от классификации Берга;
4. Давление в субтропиках ниже, чем в умеренном поясе.
Тема 9. Климат в свободной атмосфере:
1. Влияние подстилающей поверхности определяет основные черты климата свободной
атмосферы;
2. Геострофический ветер в свободной атмосфере близок к реальному потоку;
3. Температура с высотой в свободной атмосфере растет;
4. Колебания климата в свободной атмосфере выражены сильнее, чем в пограничном слое.
Тема 10. Солнечная радиация и растения:
1. Фотосинтез не зависит от солнечной радиации ;
2. Фотосинтетическая активная радиация превышает интегральный поток;
3. Солнечная радиация включает в себя потоки коротковолновой, видимой и инфракрасной
радиации.
Темы рефератов
1. Методы исследований, применяемые в метеорологии и климатологии
2. Озон в атмосфере
3. Радиационный баланс подстилающей поверхности
4. Предмет климатологии. Основные разделы, значение и задачи климатологии.
Определение понятия "Климат". Климатическая система.
5. Биологические законы взаимодействия растений со средой обитания
Письменное домашнее задание
Рассчитать распределение геострофического ветра в свободной атмосфере при заданном
поле давления.
7.3. Вопросы к экзамену
1.Предмет и задачи метеорологии и климатологии
2. Внутреннее разделение метеорологии и связь с другими науками
3. Прикладное значение метеорологиии климатологии
5. Краткая история становления и развития метеорологии и климатологии
6. Становление и развитие метеорологии в России
7. Международное сотрудничество в метеорологии
8. Метеорологические величины и атмосферные явления
9. Поле и градиент метеорологической величины
10. Состав воздуха вблизи земной поверхности . Водяной пар в атмосфере. Атмосферные
аэрозоли
11. Состав воздуха высоких слоев атмосферы
12. Уравнение состояния сухого воздуха
13. Уравнение состояния водяного пара
14. Уравнение состояния влажного воздуха. Виртуальная температура.
15. Связь между характеристиками важности воздуха.
16. Психрометрическая формула
17. Методы изучения атмосферы
18. Принципы деления атмосферы на слои. Вертикальная протяженность атмосферы.
19. Общие сведения о тропосфере, стратосфере, мезосфере, термосфере и экзосфере.
Диссипация газов из атмосферы
20. Основные сведения об облачности
22. Горизонтальная неоднородность атмосферы. Воздушные массы и атмосферные
фронты.
23. Силы, действующие в атмосфере в состоянии ее равновесия
24. Основное уравнение статики атмосферы.
25. Вертикальный барический градиент. Барометрическая ступень.
26. Барометрические формулы в общем виде
27. Однородная атмосфера
28. Изотермическая атмосфера
29. Политропная атмосфера
30. Полная барометрическая формула Лапласа
31. Упрощенная барометрическая формула (Бабинэ)
32. Стандартная атмосфера
33. Масса атмосферы и ее распределение по вертикали
34. Барометрическая формула верхних слоев атмосферы.
35. Изобарические поверхности и изобары. Барические области.
44. Основные характеристики поля излучения. Коротковолновая и длинноволновая
радиация.
45. Основные законы излучения и их следствия
46. Характеристики отражения, поглощения, пропускания полупрозрачной среды
47. Общие сведения о потоках лучистой энергии в атмосфере. Солнце и его излучение.
Солнечная постоянная. Инсоляция.
48. Теория распределения солнечной радиации по земному шару при отсутствии
атмосферы и ее следствия
49. Процессы поглощения солнечной радиации в атмосфере и их следствия
50. Процессы рассеяния лучистой энергии в атмосфере и их следствия
51. Законы ослабления потоков монохроматической солнечной радиации
52. Ослабление интегрального потока солнечной радиации
53. Коэффициент прозрачности атмосферы
54. Фактор мутности атмосферы
55. Прямая, рассеянная и суммарная солнечная радиация. Альбедо подстилающей
поверхности и поглощенная радиация.
56. Излучение земной поверхности и атмосферы
57. Эффективное излучение земной поверхности. Влияние облачности и других факторов
на эффективное излучение
59. Радиационный баланс атмосферы
60. Радиационный баланс системы "Земля-атмосфера"
61. Тепловые свойства и физические характеристики почвы
62. Влажность почвы и объемная теплоемкость влажной почвы
63. Уравнение теплопроводности почвы (Фурье).
64. Вертикальный поток тепла в почве. Особенности теплообмена в почве.
65. Законы распределения температурных колебаний вглубь почвы (Фу-рье ).
Особенности изменения температуры почвы с глубиной.
66. Периодические изменения температуры почвы
67. Влияние растительности на тепловой режим почвы
68. Влияние снежного покрова на тепловой режим почвы
69. Сезонное промерзание почвы
70. Вечная мерзлота
71. Особенности теплообмена водоемов
72.
Приземный слой атмосферы и его свойства. Причины турбулентного перемешивания
в приземном слое
73. Коэффициент турбулентности и влияющие на него факторы
74. Уравнение турбулентного обмена
75. Факторы, влияющие на температуру приземного слоя воздуха
76. Периодические колебания температуры воздуха у поверхности земли и в тропосфере
77. Непериодические изменения температуры воздуха
78. Заморозки, их типы и методы защиты от заморозков
79. Основные разделы, значение и задачи климатологии.
80. Определение понятия "Климат".
81. Цели и задачи методики климатической обработки метеоинформации
82. Понятие об однородном ряде, причины возникновения неоднородностей
83. Методы выявления и устранения климатологической неоднородности
84. Обработка приземных наблюдений по температуре воздуха
85. Обработка данных по температуре почвы
86. Обработка данных по атмосферному давлению
87. Обработка данных по влажности воздуха
88. Обработка наблюдений за ветром
89. Определение направлений и повторяемости преобладающего ветра для квадранта
90. Равнодействующая скорость ветра, ее направление и величина. Коэффициент
устойчивости ветра
91. Обработка данных по облачности
92. Обработка данных по солнечному сиянию
93. Обработка данных по составляющим радиационного баланса поверхности
94. Обработка данных по составляющим теплового баланса поверхности
95. Обработка данных по атмосферным осадкам
96. Обработка данных по снежному покрову
97. Обработка данных по по атмосферным явлениям
98. Обработка микроклиматических наблюдений
99. Комплексные характеристики климата
100.
Обработка аэрологических наблюдений по температуре и влажности
101.
Обработка аэронаблюдений по ветру
102.
Обработка аэронаблюдений по облачности и обледенению
103.
Климатологическое картографирование
104.
Обработка спутниковых наблюдений
105.
Обработка радиолокационных данных.
106. Климатообразующие процессы и географические факторы, их взаимосвязь и
взаимообусловленность.
107.
Типы климата в умеренном поясе.
108.
Типы климата в субарктическом и субантарктическом поясах.
109.
Типы климата в северной и южной полярной областях.
110.
Схема климатического районирования земного шара.
111.
Классификация климатов Кёппена и Берга.
112. Агрометеорологическая служба
113. Зимостойкость растений
114. Фотопериодизм культурных растений
115. Методологические основы агрометеорологии
116. Водная эрозия почвы
117. Климатологические сезоны РТ
118. Основные законы сельского хозяйства
119. Влага и растения
120. Методы исследований
121. Явления, вызывающие повреждение сельскохозяйственных растений в зимний
период
122. Частное агроклиматическое районирование
123. Закономерности роста и развития растений
124. Виды и методы агрометеорологических наблюдений
125. Агроклиматические аналоги
126. Солнечная радиация и растения
127. Сельскохозяйственная оценка климата
128. Вымокание растений
129. Температура воздуха, почвы и растения
130. Агроклиматическое районирование
131. Ледяная корка
132. Классификация с/х культур по их отношению к основным факторам жизни
133. Микроклимат и фитоклимат
134. Выпревание озимых
135. Основные категории почвенной влаги по степени доступности ее
сельскохозяйственным растениям
136. Климатические ресурсы Республики Татарстан
137. Влияние температуры воздуха на скорость развития растений
138. Агрометеорологические показатели
139. Фенологические сезоны
7.4. Таблица соответствия компетенций, критериев оценки их освоения и оценочных
средств
Индекс
компет
енции
УК-1
Расшифровка компетенции
Показатель
Оценочное
формирования
средство
компетенции для данной
дисциплины
способность к критическому
Успешное выполнение
анализу и оценке современных
контрольного задания
научных
достижений,
Реферат
УК-2
УК-3
ОПК-1
генерированию новых идей при
решении исследовательских и
практических задач, в том числе
в междисциплинарных областях
способность проектировать и
осуществлять
комплексные
исследования, в том числе
междисциплинарные, на основе
целостного системного научного
мировоззрения с использованием
знаний в области истории и
философии науки
готовность участвовать в работе
российских и международных
исследовательских коллективов
по решению научных и научнообразовательных задач
способность
самостоятельно
осуществлять
научноисследовательскую деятельность
в
соответствующей
профессиональной области с
использованием
современных
методов
исследования
и
информационнокоммуникационных технологий
Успешная сдача экзамена
Экзамен
Успешная сдача экзамена
Экзамен
Успешная сдача экзамена
Экзамен
Успешная сдача экзамена
Экзамен
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ОСВОЕНИИ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
При изучении курса необходимо руководствоваться приобретенными знаниями и
навыками в период обучения на специалитете и в магистратуре.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
И
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
9.1. Основная литература
1. Теория общей циркуляции атмосферы : учебное пособие для студентов высших учебных
заведений, обучающихся по направлению "Гидрометеорология" / Ю. П. Переведенцев, И. И.
Мохов , А. В. Елисеев .— Казань : Казанский университет, 2013 .— 223 с. (100)
Теория общей циркуляции атмосферы [Текст: электронный ресурс] : учебное пособие для
студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Гидрометеорология"
/ Ю. П. Переведенцев, И. И. Мохов , А. В. Елисеев [и др.] .— Электронные данные (1 файл:
10,28 Мб) .— (Казань : Казанский федеральный университет, 2014) .— Загл. с экрана .—
Для 9-го семестра .— Вых. дан. ориг. печ. изд.: .— Режим доступа: открытый .
2. Метеорология и климатология: Учебное пособие / Г.И. Пиловец. - М.: НИЦ Инфра-М; Мн.:
Нов. знание, 2013. - 399 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Высшее образование:Бакалавриат). (переплет)
ISBN 978-5-16-006463-5, 500 экз. URL: http://znanium.com/bookread.php?book=391608
3. Журина, Л. Л. Агрометеорология [Электронный ресурс] : Учебник / Л. Л. Журина, А. П.
Лосев. - СПб.: ООО КВАДРО, 2012. - 368 с., ил. - ISBN 978-5-91258-201-1.
Режим доступа: http://znanium.com/bookread.php?book=488075
9.2. Дополнительная литература
1. Теория климата : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению "Гидрометеорология" и специальности "Метеорология" / Ю. П. Переведенцев ;
М-во образования и науки Рос. Федерации, Рос.гос. гидрометеорол. ун-т, Казан. гос. ун-т .— 2-е
изд., перераб. и доп. — Казань : Казанский государственный университет, 2009 .— 503 с.
2. Переведенцев, Юрий Петрович (д-р геогр. наук ; 1941-) . Теория климата [Текст:
электронный ресурс] : учебное пособие для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению "Гидрометеорология" и специальности "Метеорология" / Ю. П.
Переведенцев ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Рос. гос. гидрометеорол. ун-т, Казан.
гос. ун-т .— 2-е изд., перераб. и доп. — Электронные данные (1 файл: 12,59 Мб) .— (Казань :
Казанский федеральный университет, 2014) .— Загл. с экрана .— Для 8-го и 9-го семестров .—
Вых. дан. ориг. печ. изд.: Казань, 2009 .— Режим доступа: открытый.Оригинал копии: Теория
климата : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по
направлению "Гидрометеорология" и специальности "Метеорология" / Ю. П. Переведенцев ; Мво образования и науки Рос. Федерации, Рос.гос. гидрометеорол. ун-т, Казан. гос. ун-т .— 2-е
изд., перераб. и доп. — Казань : Казанский государственный университет, 2009 .— 503 с. : ил.,
цв.
ил.
;
21
.—
ISBN
978-5-98180-759-6,
1000.
<URL:http://libweb.kpfu.ru/ebooks/publicat/781975.pdf>.
3.Глобальные изменения окружающей среды и климата :Учеб.пособие / Ю.П.Переведенцев ;
Казан.гос.ун-т,Фак.географии и геоэкологии .— Казань : Унипресс, 1998 .— 63с.
4.Метеорология и климатология. Учение об атмосфере / Ю.Г.Хабутдинов, К.М.Шанталинский.
- Казань : Изд-во Казан.ун-та, 2000. - 182 с.
5.Метеорология и климатология : учебник для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению 51140 "География и картография" и специальностям 012500
"География" и 013700 "Картография" / С. П. Хромов, М. А. Петросянц ; Моск. гос. ун-т им. М.
В. Ломоносова .— Москва : Издательство Московского университета, 2013 .— 581, [1] с.
6.Лосев А.П. Журина, Л. Л. Агрометеорология [Электронный ресурс] : Учебник / Л. Л. Журина,
А. П. Лосев. - СПб.: ООО КВАДРО, 2012. - 368 с., ил. - ISBN 978-5-91258-2011.
URL:http://znanium.com/bookread.php?book=488075
9.3. Интернет-ресурсы:
http:/www.meteoinfo.ru/ – сайт Гидрометцентра РФ.
http://www.ncep.noaa.gov/ – сайт Национального центра по предсказанию окружающей среды
http://www.arl.noaa.gov/ – сайт Лаборатории исследования атмосферы
http://wrf-model.org/ – сайт открытой мезомасштабной модели WRF
http://www.wrfportal.org/ – портал модели WRF
http://www.cosmo-model.org/– сайт консорциума COSMO
10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Освоение дисциплины «Современные проблемы гидрометеорологии» предполагает
использование следующего материально-технического обеспечения.
Мультимедийная аудитория, вместимостью более 60 человек. Мультимедийная аудитория
состоит из интегрированных инженерных систем с единой системой управления, оснащенная
современными средствами воспроизведения и визуализации любой видео и аудио информации,
получения и передачи электронных документов. Типовая комплектация мультимедийной
аудитории состоит из: мультимедийного проектора, автоматизированного проекционного
экрана, акустической системы, а также интерактивной трибуны преподавателя, включающей
тач-скрин монитор с диагональю не менее 22 дюймов, персональный компьютер (с
техническими характеристиками не ниже IntelCorei3-2100, DDR3 4096Mb, 500Gb), конференцмикрофон, беспроводной микрофон, блок управления оборудованием, интерфейсы
подключения: USB, audio, HDMI. Интерактивная трибуна преподавателя является ключевым
элементом управления, объединяющим все устройства в единую систему, и служит
полноценным рабочим местом.
ОПОП предусматривает применение инновационных технологий обучения, развивающих
навыки командной работы, межличностной коммуникации, принятия решений, лидерские
качества (чтение интерактивных лекций, проведение групповых дискуссий и проектов, анализ
деловых ситуаций на основе кейс-метода и имитационных моделей, проведение ролевых игр,
тренингов и других технологий), преподавание дисциплин в форме авторских курсов по
программам, составленным на основе результатов исследований научных школ вуза,
учитывающих региональную и профессиональную специфику при условии реализации
содержания образования и формировании компетенций выпускника, определяемых ФГОС ВО.
ОПОП обеспечена необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО и с учетом
рекомендаций по направлению подготовки.
Автор:проф. Переведенцев Ю.П.
Рецензент: доц. Гурьянов В.В.
Программа одобрена на заседании учебно-методической комиссии Института экологии и
природопользования протокол №5 «13» мая 2015 г.