4.2. Содержание разделов дисциплины

1. Введение в курс. Основные понятия.

Метеорология, климатология – определение, предмет. Связи атмосферы с Солнцем и земной поверхностью. Погода. Климат. Климатическая система. Наблюдение и эксперимент в метеорологии. Практическое значение метеорологии и климатологии. Метеорологическая сеть наблюдений. Метеорологическая служба. Всемирная метеорологическая организация. История метеорологии.

2. Основные сведения об атмосфере.

Состав и строение атмосферы. Состав воздуха у земной поверхности и в высоких слоях. Плотность воздуха и масса атмосферы. Температура воздуха. Влажность. Атмосферное давление. Барометрическая формула. Высотная структура атмосферы.

3. Радиационный режим атмосферы.

Спектр солнечной радиации. Солнечная постоянная. Прямая и рассеянная солнечная радиация. Отражение солнечной радиации. Альбедо Земли. Радиационный баланс для земной поверхности.

4. Тепловой режим атмосферы.

Теплообмен. Уравнение теплового баланса. Температура воздуха и почвы. Законы Фурье. Суточный и годовой ход температуры воздуха и почвы. Изменение температуры воздуха по высоте.

5. Вода в атмосфере. Влагооборот.

Поступление водяного пара в атмосферу. Характеристики влажности воздуха. Распределение водяного пара в атмосфере. Испарение. Испаряемость. Испарение с поверхности воды, снега и льда. Испарение с почвы и растительности. Суммарное испарение. Конденсация водяного пара. Причины сгущения водяного пара. Туманы. Образование облаков и их классификация. Атмосферные осадки, классификация осадков. Образование осадков, выпадающих из облаков. Снежный покров, его характеристики. Годовой ход осадков. Методы определения среднего количества осадков для территории.

6. Барическое поле и ветер.

Барические поверхности и изобары. Барические системы: циклоны и антициклоны. Фронтальные разделы. Барический градиент. Ветер: скорость и направление ветра. Роза ветров. Циркуляция атмосферы: общая, местная.

7. Климат.

Климатическая система. Внешние и внутренние климатообразующие процессы. Климатические факторы. Континентальность климата. Классификация и характеристика типов климата. Мезоклимат и микроклимат. Изменение климата. Климат голоцена. Колебания климата в период инструментальных наблюдений. Воздействие человека на климат.

8. Инструментальная метеорология.

Структура метеорологических измерений. Классификация метеорологических приборов. Измерение температуры воздуха и почвы. Измерение давления. Измерение скорости и направления ветра. Измерения влажности воздуха и осадков. Аэрологические измерения. Шары-зонды. Спутниковая метеорология.

9. Прогноз погоды. Элементы синоптической метеорологии.

Типы прогнозов погоды. Синоптический метод. Общая схема синоптического анализа. Синоптические объекты. Синоптическая карта. Точность прогнозов погоды.

5. Лабораторный практикум

5.1. Тематика практических работ

Практическая работа 1. Исследование радиационного режима территории.

Практическая работа 2. Измерение температуры воздуха и почвы.

Практическая работа 3. Измерение атмосферного давления.

Практическая работа 4. Наблюдение за условиями формирования, интенсивностью и режимом атмосферных осадков. Облачность.

Практическая работа 5. Наблюдение за ветром.

Практическая работа 6. Климаты Земли. Работа с контурной картой.

Практическая работа 7. Климат России. Условия формирования, региональные особенности, экологическая роль (коллоквиум).