МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
ТЕМАТИКА И ПЛАНЫ АУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
(ПР, СМ, ЛБ ) ПО ИЗУЧЕННОМУ МАТЕРИАЛУ
План последовательного проведения практических занятий.
Практическое занятие №1. Радиационный баланс земной поверхности
Цель: изучить основные закономерности распределения составляющих радиационного баланса
План:
1. Солнечная радиация;
2. Излучение Земли и атмосферы;
3. Радиационный баланс.
Вопросы для обсуждения:
1. проанализировать видимое движение Солнца над горизонтом на полюсе, в умеренных широтах, на экваторе в дни солнцестояний и ровноденствий;
2. зарисовать положение Земли по отношению к Солнцу в дни солнцестояний и ровноденствий. Показать направление солнечных лучей, плоскость эклиптики, земную ось, экватор, тропики, полярные круги, светораздельную плоскость;
3. дать определение понятий: солнечная постоянная, оптическая масса атмосферы, коэффициент прозрачности, фактор мутности, прямая, рассеянная, суммарная солнечная радиация, альбедо, эффективное излучение, радиационный баланс.
Задание № 1.
Построить и проанализировать:
1. график суточного хода прямой и рассеянной солнечной радиации;
2. годового хода прямой и рассеянной солнечной радиации;
3. годового хода альбедо;
4. суточного и годового хода радиационного баланса.
Задание № 2
На основе анализа карт описать географическое распределение суммарной солнечной радиации в течение года, в январе, в июле:
- выявить общую тенденцию в изменении величины суммарной радиации в зависимости от широты;
- в каких широтах годовые величины наибольше, в каких наименьшие и почему?
- с чем связано нарушение зональности в распределении величин суммарной солнечной радиации?
- где отмечается максимальное значение суммарной солнечной радиации (годовое, в июне, в январе) и почему?
- назовите широты, где проходит нулевое значение величины суммарной солнечной радиации в различные сезоны года;
- почему в полярных районах в летний сезон отмечаются большие величины суммарной солнечной радиации.
Задание № 3
На основе анализа карты описать географическое распределение годовых величин эффективного излучения:
- к каким областям и почему приурочены наибольшие и наименьшие годовые суммы эффективного излучения?
- почему в тропических областях на океанах эффективное излучение вдвое меньше, чем на этих же широтных на материках?
- какова закономерность изменения эффективного излучения в умеренных широтах?
Задание № 4
На основе анализа карт описать географическое распределение радиационного баланса.
- какая закономерность отмечается в географическом распределении радиационного баланса?
- в каких пределах применяются годовые величины радиационного баланса у земной поверхности?
- почему изолинии равных значений радиационного баланса при переходе с океана на материк разрываются?
- где и почему радиационный баланс распределяется более равномерно?
- объяснить причины неравномерного распределения радиационного баланса на одних и тех же широтах.
- как распределяется радиационный баланс на океанах и материках в летний и зимний сезон. где расположены области с повышенными и пониженными значениями и почему?
- каковы основные различия в распределении радиационного баланса по полушариям?
- назовите широты, где годовой ход радиационного баланса почти не меняется. Как это отразится на температурном режиме этих областей?
Вопросы для самостоятельной работы:
1. построить график годового хода температуры поверхности суши и океана. Указать причины различий;
2. где больше амплитуда суточного и годового хода температуры поверхности: на суше или водоемах? От каких факторов зависит величина потока тепла в почве и водоемах?
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
с. 65-101
2. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 58-102
3. , Полтараус .: М., 1974, с. 15-50
4. География климатов. т. 1 М. 1972, с. 58-65
5. Физико-географический атлас мира. АН СССР, М., 1964, с. 22-23
6. Атлас теплового баланса Земного шара. /Под ред. , М., 1963, с. 1-25
7. Географический атлас для учителей средней школы. М., 1987 с. 36-37
Практическое занятие №2, Тепловой режим атмосферы
Цель: изучить суточный и годовой ход температуры воздуха его географическое распределение, дать объяснение выявленным закономерностям.
План:
1. причины изменений температуры воздуха;
2. тепловой баланс земной поверхности;
3. суточный и годовой ход температуры воздуха;
4. географическое распределение температуры воздуха. Аномалии в распределении температуры.
Вопросы для обсуждения:
1. под влиянием каких факторов происходит нагревание и охлаждение воздуха в атмосфере?
2. за счет каких процессов происходит передача тепла в атмосферу?
3. что представляет собой тепловой баланс системы Земля – атмосфера, какова роль различных его составляющих?
4. что такое амплитуда температуры воздуха, от каких факторов зависит суточная и годовая ее величина?
Задание № 1
На основе карт проанализировать затраты тепла на испарение.
- в каких пределах изменяются затраты тепла на испарение?
- где и почему отличаются максимальные и минимальные значения?
- в каких широтах и почему затраты тепла на испарение на океанах в январе больше, чем на аналогичных широтах суши?
Задание № 2
Проанализируйте карту годовых сумм турбулентного потока тепла.
- от чего зависит турбулентный тепловой обмен?
- где отмечаются максимальные и минимальные значения и почему?
- почему турбулентный теплообмен на океанах не велик?
- почему на океанах максимальные суммы турбулентного потока отмечаются в холодную половину года?
Задание № 3
Построить графики суточного хода температуры воздуха для различных пунктов в разные сезоны. Определить амплитуду суточных колебаний, сравнить их между собой, объяснить причины различий.
Задание № 4
Построить кривые годового хода температуры воздуха для станций расположенных на различных широтах, определить амплитуды годовых колебаний.
Задание № 5
Изучить карту распределения температуры воздуха в январе и июле; выявить закономерности и дать им объяснение.
- как изменяется средняя температура января в зависимости от широты?
- в каком полушарии, на суше или на море зональность выражена лучше и почему?
- почему в северном полушарии в январе ход изотерм в большинстве случаев не совпадает с направлением параллелей? Где эти отклонения наибольшие и почему?
- где располагаются области с наибольшими и наименьшими температурами и почему?
- каковы причины образования полюса холода в Северном полушарии?
- где изотермы располагаются гуще и почему?
- как влияют теплые и холодные течения на ход изотерм?
- чем объяснить почти зональное распределение температуры воздуха в июле?
Задание № 6
Дать анализ карт изаномал.
- каковы общие поширотные закономерности в распространении температурных аномалий?
- на каких широтах в какое время годы и почему наблюдаются температурные аномалии?
- выявить основные закономерности влияния подстилающей поверхности на распространение температурных аномалий.
- сравнить величины температурных аномалий Северного и Южного полушарий.
Вопросы для самостоятельной работы.
По данным температуры воздуха на различных высотах построить кривую термической стратификации. Определить среднее значение вертикальных градиентов температуры через каждые 1000 м. Выделить слои инверсии и изотермии. Определить высоту и толщу тропопаузы и нижнюю границу стратосферы. Определить стратификацию атмосферы на разных высотах по отношению к насыщенному и ненасыщенному воздуху.
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
2. с. 102-172
3. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 106-149
4. , Полтараус .: М., 1974, с. 88-138
5. Физико-географический атлас мира. АН СССР, М., 1964, с. 24-31
6. Атлас теплового баланса Земного шара. /Под ред. , М., 1963, с. 27-52
7. Географический атлас для учителей средней школы. М., 1987 с. 37.
3. Практическое занятие №3, Водяной пар в атмосфере
Цель: изучить характеристики влажности воздуха, связь между ними, а также общие закономерности распределения влаги в атмосфере.
План:
1. суточный и годовой ход влажности;
2. географическое распределение влажности;
3. решение задач.
Вопросы для обсуждения:
1. дать определение понятий: абсолютная влажность, упругость водяного пара, относительная влажность, дефицит влажности, точка росы, удельная влажность, испарение, испаряемость;
2. от каких факторов зависит упругость насыщения;
3. от чего зависит скорость испарения в естественных условиях.
Задание № 1
По исходным данным температуры воздуха и упругости водяного пара в различное время суток определить относительную влажность, представить графически суточный ход парционального давления и относительной влажности в теплое и холодное время года. Объяснить причины различия суточного хода в различное время года. Сопоставить суточный ход характеристик влажности с суточным ходом температуры.
Задание № 2
Построить график годового хода упругости водяного пара и относительной влажности. Сделать вывод.
Задание № 3
Дать анализ карт распределения упругости пара в январе и июле.
Задание № 4
Дать анализ карт распределения относительной влажности воздуха в январе и июле.
Задание № 5
Решение задач на определение различных характеристик влажности.
Вопросы для самостоятельной работы
Изучить карты распределения испаряемости и испарения на земном шаре. Выявить и объяснить закономерности распределения. Сравнить величины испарения на суше и на океане на одних и тех же широтах, объяснить различие.
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
с. 173-192
2. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 152-166
3. География климатов. т. 1 М. 1972, с. 154-172
4. Практическое занятие №4, Атмосферные осадки и увлажнение
Цель: изучить суточный и годовой ход осадков, объяснить зонально-региональные закономерности географические распределения осадков и увлажнения на земной поверхности.
План:
1. условия образования и выпадения осадков. Классификация осадков;
2. суточный и годовой ход осадков;
3. распределение осадков на земной поверхности;
4. снежный покров;
5. характеристики увлажнения.
Вопросы для обсуждения:
1. на какие виды подразделяются осадки по характеру выпадения? По синоптическим условиям?
2. чем различаются ливневые, обложные и моросящие осадки?
3. из каких облаков выпадают, а из каких не выпадают осадки и почему?
4. что называют интенсивностью осадков?
5. как происходит коагуляционный рост облачных элементов?
6. какие облака являются коллоидально-устойчивыми, а какие коллоидально-неустойчивыми?
7. Как и при каких условиях образуется град? От чего зависит размер градин?
Задание № 1
Построить график суточного хода повторяемости осадков. Дать объяснение характера суточного хода.
Задание № 2
По среднемесячным суммам осадков станций, расположенных на различных широтах, построить диаграммы годового хода осадков. Дать объяснение зависимости годового хода осадков от географических особенностей местности (географической широты, влияния гор, моря, течений).
Задание № 3
Изучить карту годовых сумм осадков, выявить и объяснить закономерности географического распределения осадков по земной поверхности.
- какое количество осадков выпадает в экваториальных широтах и чем объясняется их обилие?
- каковы годовые суммы осадков в тропических широтах? Почему эти широты бедны осадками?
- каковы годовые суммы осадков в умеренных широтах? В каких направлениях они уменьшаются и почему?
- как и почему изменяется количество осадков в субполярных и полярных широтах?
- выделить зоны максимального и минимального количества осадков, объяснить причины.
Задание № 4
Изучите карту сезонного распределения осадков:
- каковы основные закономерности распространения различных типов сезонного режима выпадения осадков?
- каким районам земного шара свойственен тот или иной тип сезонного распределения осадков?
- объяснить процесс формирования каждого типа годового режима осадков.
Задание № 5
Дать анализ карты распространения снежного покрова на земном шаре: а) описать по карте районы с постоянным устойчивым и неустойчивым снежным покровом; б) выделить районы с максимальной и минимальной продолжительностью залегания снежного покрова; в) выявить причины отклонения изолиний с различной продолжительностью залегания снежного покрова от широтного.
Задание № 6
Дать анализ карты числа дней со снежным покровом в России.
- каково климатическое значение снежного покрова?
-
Вопросы для самостоятельной работы.
Рассчитать коэффициент увлажнения и радиационный индекс сухости для различных регионов земного шара. Сделать вывод о степени засушливости климата.
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
с. 224-261
2. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 233-254
3. География климатов. т. 1 М. 1972, с. 225-284
Практическое занятие №5, Барическое поле и ветер
Цель: изучить основные пространственно-временные характеристики барического поля и ветра.
План:
1. изменение давления с высотой. Карты барической топографии;
2. суточный и годовой ход атмосферного давления;
3. барический режим у земной поверхности;
4. ветер у земной поверхности;
5. изменения ветра с высотой.
Вопросы для обсуждения:
1. что называется барической ступенью и от чего она зависит?
2. что такое горизонтальный градиент давления? В каких единицах выражается?
3. каковы причины изменения атмосферного давления?
4. в чем физический смысл карт барической топографии?
5. какие силы и как действуют на воздушную частицу в барическом поле?
6. что называется градиентным и геострофическим ветром? В каких случаях они наблюдаются?
7. по каким траекториям движется воздух в циклоне, ложбине, антициклоне и гребне7
8. как и почему изменяется скорость и направление ветра с высотой?
9. что называется центрами действия атмосферы, и почему они так называются?
Задание № 1
Решение задач на приведение атмосферного давления к уровню моря и барометрическое нивелирование.
Задание № 2
Построить графики суточного и годового хода атмосферного давления и проанализировать их.
Задание №3
Определить горизонтальный градиент давления и скорость ветра.
Задание № 4
Построить розы ветров для различных пунктов. Сравнить графики и дать объяснение.
Задание № 5
Построить графики суточного и годового хода скорости ветра для разных пунктов. Проанализировать их.
Задание № 6
Изучить распределение давления по картам изобар в январе и июле. Объяснить выявленные закономерности.
Вопросы для самостоятельной работы.
Составить карту «Распределение давления на уровне моря». Обозначить ЦДА. Выписать постоянные и сезонно-обратимые области давления. Объяснить, почему происходит смещение барических зон по сезонам.
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
с. 262-298
2. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 259-299
3. География климатов. т. 1 М. 1972, с. 305-320
4. Физико-географический атлас мира. АН СССР. М., 1964 с. 40-41
5. Географический атлас для учителей средней школы. М., 1980. с.38-39
Практическое занятие №6, Общая циркуляция атмосферы (ОЦА)
Цель: выяснить главные факторы циркуляции атмосферы, общие закономерности зональных господствующих ветров и атмосферных фронтов.
План:
1. общая циркуляция атмосферы;
2. зональные господствующие ветры;
3. климатологические фронты.
Вопросы для обсуждения:
1. каковы основные течения ОЦА?
2. как движется воздух в свободной атмосфере до высоты 20 км в высоких и умеренных широтах обоих полушарий и как над экватором?
3. каковы основные воздушные течения в средней тропосфере полярных и умеренных широт?
4. что такое пассаты?
5. какова роль циклонов и антициклонов в ОЦА?
6. какие направления ветра преобладают в приземном слое атмосферы?
7. что такое струйные течения? Где они наблюдаются?
8. погода в пассатах и тропических циклонах.
Задание № 1
Составить схему циркуляции атмосферы, предполагая, что Земля неподвижна.
Задание № 2
Составить схему воздушных течений реальной атмосферы: а) выше слоя трения; б) в слое трения.
Задание № 3
На контурную карту нанести среднее положение главных климатологических фронтов и воздушных масс отдельно для января и июля. Подписать название фронтов, воздушные массы обозначить разным цветом. Описать географическое положение фронтов. Объяснить причины их сезонного смещения.
Вопросы для самостоятельной работы.
Подготовить сообщения к семинару об особо опасных явлениях погоды.
Литература:
1. Хромов и климатология для географических факультетов. Л., 1983.
с. 307-344
2. и др. Метеорология.: Л., 1968, с. 281-320
3. География климатов. т. 1 М. 1972, с. 103-180
Практическое занятие №7, Погода и ее характеристика по синоптической карте (4 часа)
Цель: научить анализировать синоптические карты.
План:
1. код для передачи метеорологической информации;
2. карты погоды и их обработка;
3. общие приемы и принципы синоптического анализа;
4. особо опасные явления погоды.
Вопросы для обсуждения:
1. какие существуют классификации воздушных масс? Дать характеристику каждой из них.
2. какие типы фронтов существуют, как они образуются, какую погоду обуславливают?
3. как изменяется облачность при приближении теплого, холодного фронта, фронта окклюзии?
4. как возникают циклоны и антициклоны? Какая погода в циклонах и антициклонах? Какими факторами она определяется?
5. Как происходит смена погоды при прохождении центральной, северной и южной части циклона?
6. какая преобладает погода в борических ложбинах, гребнях, седловинах?
Задание № 1
Познакомиться с таблицей метеокода, изучить схему расположения метеоэлементов около станции на синоптической карте.
Задание № 2
Расшифровать кодированную телеграмму, нанести информацию на синоптическую карту.
Задание № 3
На основании изучения синоптической карты описать процессы и состояния погоды определенного района.
Задание для самостоятельной работы.
По литературным источникам изучить местные признаки предсказания погоды. Составить таблицу «наиболее важные местные признаки для предсказания погоды».
Перечень признаков | О чем свидетельствует признак или следствием каких процессов в атмосфере он является |
Литература:
1. Зверев метеорология. Л., 1977
2. Хромов и климатология. Л., 1983.
3. Хромов синоптической метеорологии. Л., 1948
Практическое занятие №8, Климаты земного шара (4 часа)
Цель: расширить знания об основных особенностях климата материков.
План:
1. Обзор климатических условий материков:
- основные факторы, влияющие на формирование климата;
- климатические условия различных времен года;
- климатические области материков по схеме .
2. Построение и анализ климатических диаграмм
3. Краткие характеристики климата отдельных государств.
Вопросы для самостоятельной работы:
1. Выявить черты сходства и различия типов климата;
а) южных тропических материков;
б) северных материков.
Литература:
1. , , Курс климатологии. ч. 3 Климаты Земного шара. Л., 1954
2. Власова география материков и океанов. ч. 1,
3. Географический атлас для учителей М., 1987
4. Климат Африки /Под. ред. . Л., 1967
5. Климат зарубежной Азии / Под ред. Л., 1975
6. Климаты Южной Америки /Под ред. Л., 1977
7. Витвицкий Северной Америки. М. 1954
