 |
Тема 3. Радиация в атмосфере
|
|
|
|
Климатология С ОСНОВАМИ метеорологиИ
Учебно-методическое пособие
Барнаул
УДК 551.583.1
ББК
Харламова Н.Ф., Захарчук Н.В.
Климатология с основами метеорологии: учебно-методическое пособие. – Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2013. – с.
Рецензент: Галахов В.П.. к.г.н., ст. науч. сотр. ИВЭП СО РАН
В учебно-методическом пособии представлены материалы по дисциплине «Климатология с основами метеорологии» («Учение об атмосфере»), включая рабочую программу, методические указания студентам. «Климатология с основами метеорологии» и «Учение об атмосфере» являются дисциплинами федерального компонента для студентов первого курса направлений 021000 - География и 022000.62 - Экология и природопользование.
Печатается по решению Учебно-методического совета
Географического факультета Алтайского госуниверситета
Цели и задачи изучения дисциплины
Изучение курса «Климатология с основами метеорологии» – необходимое условие подготовки бакалавров по направлению «География» и курса «Учение об атмосфере» – по направлению «Экология и природопользование». Метеорология – наука об атмосфере Земли. Климатология – раздел метеорологии, в котором изучаются закономерности формирования климатов, их распределения по земному шару и изменения.
Цель курса: формирование у студентов базовых понятий об атмосфере Земли, происходящих в ней физических и химических процессах, определяющих погоду; а также объяснение основных закономерностей климата Земли, включая представление о формировании термического режима, влагооборота, общей циркуляции атмосферы и их пространственно-временной динамике.
Задачи дисциплины:
|
|
|
- сформировать представление о строении атмосферы и происходящих в ней процессах;
- овладение навыками работы с метеорологическими приборами и анализа условий формирования погоды;
- развитие навыков эффективного использования метеорологической информации для решения разнообразных прикладных задач (экологии, сельского хозяйства, здравоохранения и др.);
- сформировать представление о современном климате, климатообразующих факторах и взаимосвязях в планетарной климатической системе;
- охарактеризовать наблюдающуюся динамику парниковых газов, изменчивость и изменения состояния климата Земли.
Место дисциплины в учебном процессе
Курс «Климатология с основами метеорологии» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин федерального компонента и органично связан с другими общегеографическими дисциплинами: «Гидрология», «Геоморфология», «Ландшафтоведение» и др.
Изучение дисциплины осуществляется в течение второго семестра на I курсе. Учебным планом предусмотрено проведение полевой практики.
- Требования к уровню освоения дисциплины
Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины. В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 021000 «География», утвержденным Министерством образования Российской Федерации от 29.03.2010 г. № 222, для дисциплины федерального компонента «Климатология с основами метеорологии» и Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 022000.62 «Экология и природопользование», утвержденным Министерством образования Российской Федерации от 22.12.2009 г. № 795, для дисциплины федерального компонента «Учение об атмосфере» утвержден следующий обязательный минимум содержания:
- радиационный и тепловой режим атмосферы; - атмосферная циркуляция и климатообразование; - классификация климатов; - барическое поле Земли; - изменение климата.
|
|
|
В процессе изучения дисциплины студент должен:
- усвоить теоретические знания по разделам курса;
- выполнить практические аудиторные и самостоятельные задания;
- пройти учебную полевую практику по метеорологии и микроклиматологии;
- овладеть методами наблюдений, обработки, анализа и исследования метеорологической и климатической информации;
- научиться составлять характеристику климата территории.
- Объем дисциплины
| Вид учебной работы | Количество часов по очной форме обучения «Климатология с основами метеорологии» | Количество часов по очной форме обучения «Учение об атмосфере» |
| №№ семестров | 2 семестр | 2 семестр |
| Аудиторные занятия: | ||
| лекции | ||
| практические и семинарские занятия | ||
| лабораторные | ||
| самостоятельная работа | ||
| ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ | ||
| Виды промежуточного контроля | Экзамен – 2 семестр | Экзамен – 2 семестр |
Содержание курса
Введение
Метеорология и климатология. Атмосфера, погода, климат. Положение метеорологии и климатологии в системе наук, в том числе наук о Земле. Наблюдение и эксперимент, статистический анализ, физико-математическое моделирование. Значение карт. Метеорологическая сеть, метеорологическая служба, Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Всемирная служба погоды: наземная и космическая система наблюдений, глобальная система связи, глобальная система обработки данных. Всемирная климатическая программа (ВКП). Народнохозяйственное значение метеорологии и климатологии. Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии.
Тема 2. Воздух и атмосфера
Атмосферное давление, единицы его измерения. Температура воздуха, температурные шкалы. Состав сухого воздуха у земной поверхности. Давление водяного пара и относительная влажность, давление насыщенного пара и его зависимость от температуры. Изменение состава воздуха с высотой. Газовые и аэрозольные примеси к атмосферному воздуху, озон. Уравнение состояния. Плотность влажного воздуха. Строение атмосферы: основные слои и их особенности. Гомосфера и гетеросфера. Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и пограничные слои между ними. Ионосфера и экзосфера. Основное уравнение статики атмосферы. Барометрические формулы. Приведение давления к уровню моря. Адиабатические процессы в атмосфере. Сухо- и влажно-адиабатические изменения температуры воздуха. Псевдоадиабатический процесс. Потенциальная температура. Типы вертикального распределения температуры.
|
|
|
Тема 3. Радиация в атмосфере
Электромагнитная и корпускулярная радиация. Зависимость радиации от температуры. Коротковолновая (солнечная) и длинноволновая (земная и атмосферная) радиация. Tепловое и лучистое равновесие Земли. Солнечная постоянная. Cпектральный состав солнечной радиации. Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере и связанные с ними явления: рассеянный свет, сумерки и заря, атмосферная видимость. Прямая солнечная радиация. Закон ослабления радиации в атмосфере. Коэффициент прозрачности, фактор мутности. Суммарная радиация. Отражение радиации и альбедо. Поглощенная радиация. Освещенность. Излучение земной поверхности, встречное излучение, эффективное излучение. Радиационный баланс земной поверхности. Парниковый эффект. Уходящая радиация. Планетарное альбедо Земли. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы. Географическое распределение суммарной радиации и радиационного баланса земной поверхности на земном шаре.
|
|
|
