Методы и средства наблюдений в гидрометеорологии (стр. 4 )

5. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

1. Введение.

История развития гидрометеорологических работ в России. Цель и основные задачи гидрометеорологических наблюдений и измерений. Система гидрометеорологических наблюдений. Сущность и показатели точности измерений. Степень надежности гидрометеорологической исходной информации. Причины возникновения погрешностей в режимной гидрометеорологической информации.

2. Методы измерения атмосферного давления

Основные понятия, закономерности распределения. Измерение атмосферного давления с помощью ртутных барометров, барометра-анероида, барографа.

3. Методы измерения лучистой энергии

Понятия о прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации, отраженная и поглощенная радиации, эффективное излучение и радиационный баланс земной поверхности. Измерение отдельных элементов радиационного баланса.

4. Измерение температуры почвы, воды и воздуха

Измерение температуры воздуха срочным, максимальным и минимальным термометрами, термометром-пращом, термографом, электрическими термометрами. Измерение температуры почвы термометрами Савинова, вытяжными термометрами, термометром-щупом. Мерзлотомер. Измерение температуры воды.

5. Методы определения влажности воздуха и количества осадков

Понятия упругости водяного пара, дефицита насыщения, относительной и абсолютной влажности, точки росы. Измерение влажности воздуха психрометрическим и гигрометрическим методами. Осадки и их разновидности. Измерение осадков, выпадающих из облаков, с помощью осадкомеров, дождемеров, плювиографа. Визуальные наблюдения за осадками. Росограф. Наблюдения за снежным покровом. Наблюдения за испарением.

Модуль 2.

1. Определение направления и скорости ветра

Приборы для определения направления и скорости ветра.

2. Изучение облачности

Международная классификация облаков. Наблюдения за количеством, формой и высотой облаков. Измерение метеорологической дальности видимости.

3. Другие методы метеоизмерений

Методы наблюдения и измерения загрязнений атмосферного воздуха. Современные средства метеорологических измерений и наблюдений.

4. Наблюдения за уровнем воды

Организация и оборудование гидрологических постов. Наблюдения за уровнем воды на водных объектах. Наблюдения за термическим и ледовым режимом рек, озер и водохранилищ.

5. Измерение глубин

Способы выполнения промерных работ на водных объектах. Обработка материалов промерных работ.

Модуль 3.

1. Измерение скорости течения воды

Методы измерения скорости течения воды. Определение направления течения.

2. Измерение и вычисление расходов воды

Методы измерения расходов воды: прямые и косвенные. Метод «скорость-площадь»

3. Определение стока воды

Зависимость между уровнями и расходами. Экстраполяция кривой расхода. Подсчет стока воды при ледяном покрове и зарастании русла.

4. Изучение твердого стока

Наблюдения за стоком взвешенных наносов. Определение стока влекомых наносов. Изучение донных отложений. Методы оценки стока воды и наносов.

5. Специальные гидрологические измерения и наблюдения.

Наблюдение за качеством воды в водных объектах. Наблюдения за химическим составом воды в водных объектах. Система наблюдений и контроля за качеством воды рек. Наблюдения за загрязнением вод в озерах и водохранилищах. Современные средства гидрологических измерений и наблюдений.

6. Лабораторные работы

№	Название лабораторной работы	Количество часов
1	Определение атмосферного давления по теме 2 модуля 1	2
2	Изучение интенсивности солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния по теме 3 модуля 1	2
3	Определение температуры воздуха и почвы по теме 3 модуля 1	2
4	Работа с психрометрическими таблицами по теме 4 модуля 1	4
5	Определение запасов воды в снеге по теме 4 модуля 1	2
6	Построение розы ветров по теме 1 модуля 2	2
7	Работа с атласом облаков по теме 2 модуля 2	2
8	Проектирование свайного водомерного поста по теме 4 модуля 2	4
9	Производство обработки результатов водомерных наблюдений по теме 4 модуля 2	4
10	Вычисление расхода воды аналитическим методом по теме 2 модуля 3	4
11	Построение кривой расходов и подсчет стока воды по теме 3 модуля 3	8

7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

7.1.ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ:

1.Специальная обработка наблюдений за уровнями воды. Графики связи соответственных уровней.

2. Измерение расходов воды на малых реках и водотоках.

3. Вычисление расходов воды графическим способом и по изотахам.

4. Измерение направления течений.

5. Наблюдения за волнением.

6. Определение уклона водной поверхности.

7. Составление плана реки в изобатах.

8. Производство промеров глубин эхолотом и их обработка.

9. Техника безопасности гидрометеорологических работ.

10. Определение направления гидрометрического створа.

7.2.ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ:

1.Точность определения скорости течения.

2.Погрешность определения расходов воды.

3.Приведение расхода воды к расчетному уровню.

4.Способы измерения расходов воды.

5.Экстраполяция кривых расходов для пойменных створов.

6.Расчеты качества вод и уровня загрязнения.

7.Расход льда и шуги

8.Автоматизированная обработка гидрологических данных.

9.Современные средства метеорологических измерений и наблюдений.

10.Современные средства гидрологических измерений и наблюдений.

7.3. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ.

1. История развития гидрометеорологических работ в России.

2. Гидрометеорологическая сеть.

3. Надежность режимной гидрометеорологической информации.

4. Цель и задачи методов гидрометеорологических измерений

5. Метеорологическая площадка.

6. Атмосферное давление: основные понятия и определения

7. Измерение атмосферного давления

8. Лучистая энергия: основные понятия и определения

9. Измерение элементов радиационного баланса

10. Измерение температуры воздуха

11. Измерение температуры почвы

12. Температура: основные понятия и определения

13. Влажность воздуха: основные понятия и определения

14. Измерение влажности воздуха

15. Психрометрические таблицы

16. Измерение осадков

17. Виды осадков

18. Атмосферные явления

19. Наблюдения над снежным покровом

20. Осадки: основные понятия и определения

21. Международная классификация облаков

22. Наблюдения над облаками

23. Определение направления ветра

24. Измерение скорости ветра

25. Построение розы ветров

26. Измерение дальности видимости

27. Измерение уровня загрязнения атмосферы

28. Принципы устройства и виды водомерных постов.

29. Наблюдения на водомерных постах.

30. Промерные работы: приборы, способы выполнения, обработка результатов.

31. Измерение скорости течения воды вертушкой и поплавками.

32. Методы определения расходов воды.

33. Наблюдения за стоком взвешенных и влекомых наносов.

34. Изучение донных отложений.

35. Методы оценки стока воды и наносов.

36. Специальные гидрологические наблюдения.

37. Наблюдение за качеством воды в водных объектах.

38. Современные средства гидрометеорологических измерений и наблюдений

8. Образовательные технологии.

Тема: Методы измерения лучистой энергии.

Разбор конкретных метеорологических ситуаций в практической работе №2. «Изучение интенсивности солнечной радиации и продолжительности солнечного сияния». Обсуждение результатов исследования.

Тема: Методы определения влажности воздуха и количества осадков

Встреча со специалистами отдела метеорологических прогнозов Тюменского Гидрометцентра.

Тема: Другие методы метеоизмерений

Экскурсия на автоматическую метеостанцию

Тема: Наблюдения за уровнем воды

Экскурсия на свайный гидрологический пост р. Тура - г. Тюмень.

Разбор конкретных гидрологических ситуаций в практической работе №7. «Производство обработки результатов водомерных наблюдений»

Обсуждение результатов

Тема: Измерение и вычисление расходов воды

Разбор конкретных гидрологических ситуаций в практической работе №8. «Вычисление расхода воды аналитическим методом». Обмен опытом.

Тема: Определение стока воды

Разбор конкретных гидрологических ситуаций в практической работе №9. «Построение кривой расходов и подсчет стока воды». Обсуждение результатов.

Тема: Специальные гидрологические измерения и наблюдения

Встреча со специалистами отдела гидрологии Тюменского Гидрометцентра.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

9.1. Основная литература:

, , Субботина . Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

Колесник . М.: Высшая школа, 1986.

Лучшева гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат,

1983.

Переладова основы устойчивого водопользования. Модуль СДМ. О8. Тюмень: ТюмГУ, 2009.

Соромотина приборы. Тюмень: ТюмГУ, 2005.

9.2. Дополнительная литература:

Бедрицкий служба России: история и современность. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002.

Наставление гидрометеорологическим службам и постам. СПб.:

Гидрометеоиздат, 2002.

Очерки по истории гидрометеорологической службы России.// и др. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999.

9.3. Интернет – ресурсы:

http:// geogr.msu.ru/

http:// geo. *****/

http:// *****/

http://dic. *****/

http://*****/

http://www. *****/

http://sng. /

10.Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

- аудитория с мультимедийным оборудованием;

- ЭВМ;

- гидрологические ежегодники;

- ОГХ;

- метеорологические справочники;

- атлас облаков;

- автоматическая метеорологическая станция;

-барометры;

-барограф;

-пиргелиометр;

-актинометр;

-пиранометр;

-альбедометр;

-балансомер;

-гальванометр;

-гелиограф;

-срочный, максимальный и минимальный термометры;

-термометры Савинова;

-термограф;

-психрометрическая будка;

-аспирационный психрометр;

-гигрометры;

-гигрограф;

- свайный водомерный пост;

- водомерные рейки;

- самописцы уровня;

- гидрометрическая штанга;

- лот;

- эхолот;

- гидрометрические вертушки;

- батометр;

- дночерпатель;

- донный щуп;

- ледомерные рейки;

- бур ледовый;

-рН-метры;

-диск Секки;

-шкала цветности.