МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Климатология с основами метеорологии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической географии и геоинформационных систем
Направление подготовки05.03.02. География
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_03_02_География-23-2018
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 27
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 19,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 30 30 30 30
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 27 27 27 27
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.г.н., доцент Харламова Н.Ф.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент Швецова Л.В.

Рабочая программа дисциплины
Климатология с основами метеорологии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.02 география. Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 7 августа 2014 г. N 955

составлена на основании учебного плана:
05.03.02 География
утвержденного учёным советом вуза от 24.04.2018 протокол № 2.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 29.05.2018 г. № 9
Срок действия программы: 2016-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.н.г., доцент Останин О.В.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2018-2019 учебном году на заседании кафедры

Кафедра физической географии и геоинформационных систем

Протокол от 29.05.2018 г. № 9
Заведующий кафедрой к.н.г., доцент Останин О.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения учебной дисциплины является формирование знаний об атмосфере, 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.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б.16

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 способностью использовать базовые общепрофессиональные теоретические знания о географии, землеведении, геоморфологии с основами геологии, климатологии с основами метеорологии, гидрологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- базовые общепрофессиональные теоретические знания климатологии с основами метеорологии,
- об атмосфере, происходящих в ней физических и химических процессах, определяющих погоду; а также основных закономерностях климата Земли, включая представление о формировании термического режима, влагооборота, общей циркуляции атмосферы;
- методы анализа, систематизации и обобщения метеоинформации, в том числе, с помощью современного программного обеспечения.
3.2.Уметь:
3.2.1.- использовать базовые общепрофессиональные теоретические знания о климатологии с основами метеорологии;
- применять научные термины, формулировать цели, анализировать и обобщать информацию по предмету;
- применять компьютерные методы и средства для анализа и обобщения метеорологической и климатологической информации;
- уметь составлять климатическую характеристику территории и осуществять анализ климатических (метеорологических) величин.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- использования базовых общепрофессиональных теоретических знаний климатологии с основами метеорологии в практических и научных целях.
- сбора, анализа, систематизации и обобщения данных;
- формирования целей и задач, поиска путей их достижения в области метеорологии и климатологии; а также основными навыками работы с компьютером с целью управления метео-климатической информацией;
- составления климатической характеристики территории и анализа климатических (метеорологических) величин.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Метеорология
1.1. Метеорология и климатология как наука. Организация гидрометеорологических наблюдений в России Лекции 2 2 ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.2. Метеорология и климатология как наука. Организация гидрометеорологических наблюдений в России Лабораторные 2 4 ОПК-3
1.3. Воздух и атмосфера Лекции 2 4 ОПК-3
1.4. Состав сухого воздуха у земной поверхности. Изменение состава воздуха с высотой. Газовые и аэрозольные примеси. Сам. работа 2 2 ОПК-3
1.5. Давление воздуха. Основное уравнение статики атмосферы Лекции 2 2 ОПК-3
1.6. Давление воздуха Лабораторные 2 2 ОПК-3
1.7. Радиационные процессы Лекции 2 4 ОПК-3
1.8. Наблюдения за солнечной радиацией Лабораторные 2 2 ОПК-3
1.9. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы. Географическое распределение суммарной радиации земной поверхности на земном шаре. Сам. работа 2 2 ОПК-3
1.10. Особенности распределения прямой, суммарной солнечной радиации, зависимость ее от крутизны склонов. Сам. работа 2 2 ОПК-3
1.11. Тепловой режим атмосферы Лекции 2 4 ОПК-3
1.12. Измерение температуры воздуха и почвы Лабораторные 2 4 ОПК-3
1.13. Географическое распределение температуры, влияние суши и моря, орографии и морских течений. Температуры широтных кругов, аномалии температуры. Температура полушарий и Земли в целом. Сам. работа 2 2 ОПК-3
1.14. Вода в атмосфере Лекции 2 4 ОПК-3
1.15. Влажность воздуха: величины и измерение Лабораторные 2 2 ОПК-3
1.16. Облака, осадки, снежный покров. Лабораторные 2 4 ОПК-3
1.17. Самописцы. Географическое распределение осадков. Снежный покров. Сам. работа 2 4 ОПК-3
1.18. Барическое поле и ветер Лекции 2 2 ОПК-3
1.19. Общая циркуляция атмосферы. Местные ветры Лабораторные 2 2 ОПК-3
1.20. Годовой ход, месячные и годовые аномалии давления. Среднее распределение давления у земной поверхности в январе и июле. Сам. работа 2 2 ОПК-3
1.21. Построение розы ветров. Сам. работа 2 1 ОПК-3
Раздел 2. Климатология
2.1. Климаты Земли Лекции 2 4 ОПК-3
2.2. Климат. Лабораторные 2 4 ОПК-3
2.3. Климатообразующие процесы. Географические факиторы климата. Генетическая класификация климатов Б.П. Алисова, В. Кеппена Сам. работа 2 6 ОПК-3
2.4. Загрязнение атмосферного воздуха Лекции 2 4 ОПК-3
2.5. ПДК, комплексный индекс загрязнения ИЗА, кислотные дожди, основные загрязняющие вещества. Сеть службы контроля загрязнения атмосферы. Уровень загрязнения воздуха городов России и Алтайского края. Сам. работа 2 6 ОПК-3
2.6. Экзамен 2 27

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. История развития метеорологии.
2. Примеси в атмосфере (антропогенные, естественные). Изменение состава воздуха со временем и по высоте.
3. Основные слои атмосферы и их особенности
4.Спектр электромагнитного излучения Солнца.
5.Строение Солнца, солнечная активность. Числа Вольфа.
6.Различия в тепловом режиме почвы и водоемов.
7.Причины изменений температуры воздуха.
8.Географическое распределение температуры воздуха по земному шару.
9.Испарение и испаряемость. Индексы увлажнения.
10.Географическое распределение осадков.
11.Процесс образования осадков.
12.Теплый фронт (схема, погода).
13.Холодный фронт (схема, погода).
14.Циклон. Типы, стадии развития, погода.
15.Антициклон. Типы, стадии развития, погода.
16.Континентальность климата. Индексы континентальности.
17.Характеристика субэкваториального климата.
18.Характеристика климата умеренных широт.
19.Особенности средиземноморского типа климата.
20.Изменения климата.
21.Микроклимат города.
22.Микроклимат леса.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
1. История развития метеорологии.
2. Примеси в атмосфере (антропогенные, естественные). Изменение состава воздуха со временем и по высоте.
3. Основные слои атмосферы и их особенности
4.Спектр электромагнитного излучения Солнца.
5.Строение Солнца, солнечная активность. Числа Вольфа.
6.Различия в тепловом режиме почвы и водоемов.
7.Причины изменений температуры воздуха.
8.Географическое распределение температуры воздуха по земному шару.
9.Испарение и испаряемость. Индексы увлажнения.
10.Географическое распределение осадков.
11.Процесс образования осадков.
12.Теплый фронт (схема, погода).
13.Холодный фронт (схема, погода).
14.Циклон. Типы, стадии развития, погода.
15.Антициклон. Типы, стадии развития, погода.
16.Континентальность климата. Индексы континентальности.
17.Характеристика субэкваториального климата.
18.Характеристика климата умеренных широт.
19.Особенности средиземноморского типа климата.
20.Изменения климата.
21.Микроклимат города.
22.Микроклимат леса.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Примерный перечень вопросов к экзамену по курсу «Метеорология и климатология»

1. Учение об атмосфере. Предметы и объекты изучения. Методы. История развития науки. ВМО. Программа наблюдений на станциях.
2. Состав сухого воздуха. Примеси в атмосфере (антропогенные, естественные). Изменение состава воздуха со временем и по высоте.
3. Барическая ступень. Понятие, формула, связь с изменением температуры и давления.
5. Основные слои атмосферы и их особенности
6. Метеовеличины. Шкалы. Атмосферные явления.
7. Уравнение состояния сухого воздуха. Критическая температура.
8. Уравнение состояния влажного воздуха. Виртуальная температура.
9. Понятие об атмосферном давлении. Единицы измерения, приборы. Статика атмосферы.
10. Основное уравнение статики атмосферы. Выводы из уравнения.
11. Понятие адиабатического процесса. Уравнение Пуассона (формула и смысл).
12. Сухоадиабатический градиент.
13. Влажноадиабатические изменения температуры. Псевдоадиабатический процесс.
14. Спектр электромагнитного излучения Солнца.
15. Строение Солнца, солнечная активность. Числа Вольфа.
16. Прямая и рассеянная солнечная радиация. Закон Рэлея. Закон Бугера.
17. Изменения солнечной радиации в атмосфере (рассеяние, поглощение, отражение) и на земной поверхности (в зависимости от угла падения, времени года).
18. Альбедо и отраженная радиация. Эффективное излучение.
19. Радиационный баланс земной поверхности.
20. Тепловой баланс земной поверхности.
21. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов.
22. Причины изменений температуры воздуха.
23. Географическое распределение температуры воздуха по земному шару.
24. Испарение и испаряемость.
25. Классификации осадков.
26. Грозовое облако (схема). Молния (понятие, типы, процесс). Гром.
27. Географическое распределение осадков.
28. Процесс образования осадков.
29. Наземные гидрометеоры.
30. Волнистообразные облака.
31. Кучевообразные облака.
32. Дымка, мгла, туман (классификация).
33. Схема общей циркуляции атмосферы.
34. Географическое распределение давления и ветров. Центры действия атмосферы (постоянные и сезонные).
35. Силы, определяющие ветер.
36. Местные ветры (бризы, горно-ледниковые, фен, бора).
37. Муссоны (определение, муссонные зоны, факторы возникновения субэкваториальных муссонов, характеристика погоды) .
38. Атмосферные фронты (климатологические и синоптические).
39. Теплый фронт (схема, погода).
40. Холодный фронт (схема, погода).
41. Тропические циклоны (понятие, типы, районы возникновения, особенности перемещения, погода).
42. Циклон. Типы, стадии развития, погода.
43. Антициклон. Типы, стадии развития, погода.
44. Скорость и направление ветра. Влияние препятствий на ветер. Конвергенция и дивергенция потоков.
45. Географические факторы климата.
46. Географическая широта как фактор климатообразования. Солярный климат.
47. Воздействие океанических течений на климат.
48. Классификация климата (Б. Алисова и В. Кеппена).
49. Характеристика климата умеренных широт.
50. Изменения климата на протяжении существования Земли.
51. Микроклимат города.
52. Микроклимат леса.
53. Измерение осадков (приборы, единицы, частота измерений, характеристики осадков).
54. Снежный покров. Наблюдения, характеристики. Загрязнение снежного покрова.
55. Метели (общие, низовые), поземок.
56. Международная классификация облаков.
57. Изменения климата за период инструментальных наблюдений.
58. Экологические последствия глобального потепления.
59. Методы обработки климатической информации (температура и осадки).
60. Наблюдения за качеством атмосферного воздуха.
61. Оценка загрязнения воздуха атмосферы.
Тестовые задания в электронном курсе на Образовательном портале АлтГУ.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Н. Ф. Харламова, Н. В. Захарчук Метеорология и климатология : учеб. пособие Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2014 : http://elibrary.asu.ru/handle/asu/981
Л1.2 авт.-сост. Н. Ф. Харламова, Н. В. Захарчук Учение об атмосфере : учеб. пособие Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2014 elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А.И. Байтелова, М.Ю. Гарицкая, Т.Ф. Тарасова, О.В. Чекмарева Учение об атмосфере : учебное пособие Оренбург : ОГУ, 2016 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Сайт ВНИИГМИ МЦД http://www.meteo.ru
Э2 Сайт Гидрометцентра России http://www.meteo.info
Э3 Сайт Западно-Сибирского гидрометцентра http://www.meteo-nso.ru/
Э4 Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета: http://elibrary.asu.ru/
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows 7
Microsoft Office 2010
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. Сайт ВНИИГМИ МЦД http://www.meteo.ru
2. Сайт Гидрометцентра России http://www.meteo.info
3. Сайт Западно-Сибирского гидрометцентра http://www.meteo-nso.ru/
4. Погода в 243 странах мира https://rp5.ru/
5. Информационно справочная система СПС «КонсультантПлюс»: http://www.consultant.ru/
6. Электронная база данных «Scopup»: http://www.scopus.com
7. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета: http://elibrary.asu.ru/
8. Научная электронная библиотека eLIBRARY: http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания студентам по изучению дисциплины

Студент в процессе обучения должен не только освоить учебную программу, но и приобрести навыки самостоятельной работы. Удельный вес самостоятельной работы составляет по времени до 50% от всего времени изучаемого цикла. Это отражено в учебных планах и графиках учебного процесса, с которым каждый студент может ознакомиться.

Работа на лекции
На лекциях студенты получают самые необходимые данные, во многом дополняющие учебники (иногда даже их заменяющие с последними достижениями науки). Слушание и запись лекций - сложные виды вузовской работы. Краткие записи лекций, конспектирование их помогает усвоить материал. Не надо стремиться записать дословно всю лекцию. Лекция не может превратиться в лекцию-диктовку. Это очень вредная тенденция, ибо в этом случае студент механически записывает большое количество услышанных сведений, не размышляя над ними.
Запись лекций рекомендуется вести по возможности собственными формулировками. Желательно запись осуществлять на одной странице, а следующую оставлять для проработки учебного материала самостоятельно в домашних условиях. Конспект лучше подразделять на пункты, параграфы, соблюдая красную строку. Принципиальные места, определения, формулы следует сопровождать замечаниями: "важно", "особо важно", "хорошо запомнить" и др.
Подготовка к семинару
Значительную роль выполняют семинарские занятия, которые призваны, прежде всего, закреплять теоретические знания, полученные в ходе прослушивания и запоминания лекционного материала, ознакомления с учебной и научной литературой. Тем самым семинары способствуют получению студентами наиболее качественных знаний, помогают приобрести навыки самостоятельной работы, позволяют осуществлять со стороны преподавателя текущий контроль над успеваемостью обучающихся.
Приступая к подготовке темы семинарского занятия, студенты должны, прежде всего, внимательно ознакомиться с его планом (по планам семинарских занятий), а также учебной программой по данной теме. Учебная программа позволяет студентам наиболее качественно и правильно сформулировать краткий план ответа, помогает лучше сориентироваться при проработке вопроса, способствует структурированию знаний. Необходимо далее изучить соответствующие конспекты лекций и главы учебников, ознакомиться с основной и дополнительной литературой, рекомендованными к этому занятию. Предлагается к наиболее важным и сложным вопросам темы составлять конспекты ответов. Студенты должны готовить все вопросы соответствующего занятия и, кроме того, обязаны уметь давать определения основным категориям и понятиям, предложенным для запоминания к каждой теме семинаров.
Отвечать на тот или иной вопрос учащимся рекомендуется наиболее полно и точно, при этом нужно уметь логически грамотно выражать и обосновывать свою точку зрения.
Семинарские занятия преподаватель может проводить в различных формах: обсуждение вопросов темы, выполнение письменных работ, заслушивание докладов по отдельным вопросам и их обсуждение на занятии.
Подготовка к сессии
Каждый учебный семестр заканчивается аттестационными испытаниями: зачетно - экзаменационной сессией.
Подготовка к экзаменационной сессии и сдача зачетов и экзаменов является ответственейшим периодом в работе студента. Серьезно подготовиться к сессии и успешно сдать все экзамены - долг каждого студента. Рекомендуется так организовать свою учебу, чтобы перед первым днем начала сессии были сданы и защищены все лабораторные работы, сданы все зачеты, выполнены другие работы, предусмотренные графиком учебного процесса.
Основное в подготовке к сессии - это повторение всего материала, курса или предмета, по которому необходимо сдавать экзамен.