Задачи анализа карт погоды. Составление и анализ приземных карт погоды. Последовательность операций при обработке карт погоды. Проведение линий фронтов. Выявление и исправление ошибок на приземных картах. Составление и анализ карт барической топографии. Выявление и исправление ошибок на картах барической топографии, обработка вспомогательных карт. Составление аэрологических диаграмм и вертикальных разрезов, их обработка и анализ. Использование спутниковых и радиолокационных данных. Задача автоматизации составления и анализа аэросиноптического материала.
Тема №3. Синоптический анализ полей метеорологических элементов
Основные понятия, связанные с полями метеорологических элементов. Скалярные и векторные поля, графическое представление полей давления, геопотенциальных высот, ветра, температуры, влажности. Качественный анализ и простейшие способы расчета вихря и дивергенции скорости, адвекции температуры и вихря скорости по синоптическим картам. Связь этих величин с синоптическими объектами. Пространственное распределение давления, температуры, ветра и влажности в различных типах барических систем. Использование в синоптическом анализе количественных связей, полученных методами динамической метеорологии.
Барическое поле и ветер. Взаимосвязь полей давления и ветра. Изобарические поверхности. Барический градиент. Линии тока траектории воздушных частиц. Определение траекторий воздушных частиц на картах погоды. Барические системы. Сезонные особенности барических частиц. Ветер в различных барических системах. Градиентный ветер. Геострофический ветер. Вычисление градиентного ветра на картах погоды. Градиентные линейки. Действительный ветер. Изменение ветра с высотой в зависимости от распределения температуры воздуха. Вычисление вихря и дивергенции скорости на картах погоды. Уравнение вихря и дивергенции. Анализ основных составляющих уравнений. Использование выводов из анализа вихревой составляющей уравнения тенденции вихря скорости в синоптической практике. Анализ изменения давления у Земли и на высотах.
Поле вертикальных движений воздуха. Классы вертикальных движений и их пространственно-временной масштаб. Роль упорядоченных вертикальных движений в развитии атмосферных процессов синоптического масштаба. Вычисление вертикальных движений. Виды конвективных вертикальных движений. Определение вертикальной скорости конвекции. Связь вертикальных движений воздуха с полями давления и ветра.
Поля температуры и влажности воздуха. Представление полей температуры и влажности воздуха на картах погоды. Связь температуры и влажности воздуха с полями давления, ветра и вертикальных движений. Расчет адвективных и трансформационных изменений температуры и влажности воздуха. Распределение температуры и влажности с высотой.
Поля облачности и осадков. Связь полей облачности и осадков с полями давления, ветра, вертикальных движений, температуры и влажности. Выявление облачных систем и осадков на картах погоды, аэрологических диаграммах, вертикальных разрезах атмосферы. Определение нижней и верхней границ облачности различных классов по картам погоды, аэрологическим диаграммам и вертикальным разрезам атмосферы. Облачные системы циклонов. Использование спутниковой информации при анализе облачных систем циклонов и атмосферных фронтов. Внутримассовые облачные системы и связанные с ними виды осадков.
Тема №4. Воздушные массы
Макрорасчленение тропосферы на воздушные массы. Условия формирования, размеры и очаги воздушных масс. Термодинамическая классификация воздушных масс. Условия конденсации и погоды в теплых, холодных и местных воздушных массах. Консервативные свойства воздушных масс. Основы географической классификации воздушных масс. Происхождение, вертикальная мощность, влагосодержание, стратификация и условия погоды в арктических, умеренных и тропических воздушных массах. Основные приемы изучения трансформации воздушных масс. Трансформация абсолютная и относительная. Основные районы трансформации. Анализ уравнения локального изменения температуры воздуха.
Тема №5. Тропосферные фронты
Общие понятия о тропосферных фронтах. Классификация фронтов. Главные и вторичные фронты. Ход метеоэлементов и погода, связанные с прохождением теплого фронта. Условия облакообразования на теплом фронте. Характеристика холодного фронта 1 рода. Условия погоды и облакообразования. Холодный фронт П рода и вторичный холодный фронт. Характеристика и условия облакообразования на фронтах окклюзии. Отклонения от типичных схем. Влияние орографии на фронты. Мнимые и маскированные фронты. Фронт как поверхность разрыва. Угол наклона стационарной поверхности разделаю Условия существования стационарного фронта в барическом поле. Фронт как бароклинная система. Поворот ветра и изменение ветра с высотой при прохождении фронта. Условия образования и разрушения фронтов. Основные процессы, приводящие к фронтогенезу и фронтолизу. Кинематический фронтогенез и фронтолиз. Условия фронтогенеза и фронтолиза в деформационном поле. Фронтогенез в реальных условиях. Топографический фронтогенез. Характеристика высотных фронтальных зон. Планетарные высотные фронтальные зоны. Классификация струйных течений. Фронтальные и безфронтальные струйные течения. Субтропическое струйное течение. Стратосферные струйные течения. Струйные течения и тропопауза. Струйные течения в системе циклонов и антициклонов. Энергетика струйных течений. Струйные течения нижних уровней атмосферы. Выявление фронтов на приземных картах погоды и картах барической топографии. Использование данных радиолокации и снимков облачности с метеорологических спутников.
Тема №6. Циклоническая деятельность
Определение и терминология. Типы циклонов и антициклонов. Общие сведения о циклонической деятельности. Географическая локализация основных очагов циклонической деятельности в Северном полушарии. Условия возникновения и развития термических и фронтальных циклонов внетропических широт. Стадии развития фронтальных циклонов. Структура термобарического поля и погодные условия в различных стадиях развития циклона. Семейство циклонов. Регенерация циклонов. Циклогенез и эволюция высотных фронтальных зон и струйных течений. Теории фронтального циклогенеза. Энергетика циклогенеза. Условия возникновения антициклонов. Стадии развития антициклонов. Структура термобарического поля и погодные условия в каждой стадии развития антициклона. Регенерация антициклонов. Блокирующие циклоны и антициклоны. Перемещение циклонов и антициклонов. Влияние орографии на возникновение, эволюцию и перемещение циклонов и антициклонов.
Тема №7. Общая циркуляция атмосферы
Понятие об общей циркуляции атмосферы. Факторы, ее обуславливающие. Квазигеострофичность течений общей циркуляции атмосферы. Зональные и меридиональные составляющие общей циркуляции и их связь с циклонической деятельностью. Зональное распределение давления и ветра у земной поверхности и в нижней тропосфере. Центры действия атмосферы и климатологические фронты. Зоны давления и ветра в верхней тропосфере и нижней стратосфере. Циркуляция атмосферы в стратосфере и нижней мезосфере. Природа стратосферных потеплений. Квазидвухлетняя цикличность ветра в стратосфере экваториальной зоны. Серии циклонов в общей циркуляции атмосферы. Межширотный обмен воздуха, тепла и момента вращения. Основные звенья циркуляции атмосферы в тропической зоне. Восточный перенос и пассатная циркуляция. Пассатная инверсия и погода пассатов. Волны в восточном переносе. Антипассаты. Экваториальные западные ветры нижней тропосферы. Тропические муссоны. Синоптические составляющие муссонов. Муссоны в общей циркуляции атмосферы. Нарушение муссонной циркуляции. Внутритропическая зона конвергенции (ВЗК) - важнейшее звено атмосферной циркуляции в тропической зоне. Динамика облачности ВЗК. Возмущения в тропической зоне. Тропические циклоны. Районы образования, интенсивность и пути перемещения. Жизненный цикл и погода в тропическом циклоне. Структура и энергетика тропических циклонов. Прогноз перемещения тропических циклонов.
Тема №8. Принципиальные основы и способы разработки прогностических методов
Общие сведения о прогностических моделях. Предсказуемость синоптических процессов и погоды. Основные требования к методам краткосрочного прогноза. Классификация прогнозов. Оценка эффективности прогностических методов. Постановка задачи гидродинамического и физико-статистического прогноза. Основные этапы разработки физико-статистических методов прогноза. Формальная и статистическая экстраполяция.
Тема №9. Прогноз синоптического положения. Диагноз и прогноз траекторий воздушных частиц
Прогноз возникновения, эволюции и перемещения внетропических циклонов и антициклонов. Прогноз возникновения циклонов и антициклонов. Учет структуры термобарического поля и энергетических преобразований при прогнозе возникновения циклонов и антициклонов. Оценка вкладов различных слоев атмосферы в образовании циклонов и антициклонов. Прогноз эволюции циклонов и антициклонов. Прогноз перемещения циклонов и антициклонов. Использование данных ИСЗ и результатов гидродинамического прогноза давления и геопотенциала при прогнозе возникновения, эволюции и перемещения циклонов и антициклонов.
Прогноз перемещения и эволюции струйных течений (СТ). Прогноз горизонтального перемещения оси СТ. Прогноз максимального ветра и высоты оси струйного течения. Использование данных ИСЗ и прогностических карт геопотенциала, полученных гидродинамическим методом, при прогнозе параметров СТ.
Прогноз перемещения и эволюции атмосферных фронтов (АФ). Прогноз перемещения АФ. Экстраполяционные методы. Методы траекторий и ведущего потока. Физико-статистические методы. Использование данных ИСЗ для оценки ожидаемого перемещения и эволюции АФ. Прогноз локальных изменений давления у Земли.
Тема №10. Прогноз погоды. Общие приемы составления прогностических карт. Современные концепции прогнозов погоды
Прогноз ветра и особых явлений погоды, связанных с ветром. Прогноз ветра в приземном слое. Использование результатов гидродинамического прогноза геопотенциала и давление при прогнозе ветра в приземном слое. Прогноз метели. Прогноз пыльной бури.
Прогноз температуры, влажности воздуха и заморозков. Прогноз температуры воздуха в приземном слое. Прогноз максимальной и минимальной температуры воздуха. Учет результатов гидродинамических прогнозов при прогнозе суточного хода и экстремальных значений температуры. Прогноз заморозков. Прогноз влажности воздуха в приземном слое. Прогноз температуры и влажности воздуха в свободной атмосфере.
Прогноз туманов и видимости. Классификация туманов. Прогноз температуры туманообразования. Прогноз радиационных туманов и дымок. Прогноз адвективных туманов. Прогноз туманов испарения и смешения. Прогноз антропогенных туманов. Прогноз видимости.
Прогноз не конвективной облачности, обложных и моросящих осадков. Прогноз количества и высоты нижней границы облаков нижнего яруса. Прогноз фронтальной и не конвективной облачности. Прогноз не конвективной облачности среднего и верхнего ярусов. Использование спутниковой и радиолокационной информации для прогноза фронтальной и внутримассовой не конвективной облачности. Прогноз количества и вида обложных осадков. Использование данных ИСЗ и МРЛ и результатов гидродинамического прогноза полей давления и вертикальных движений при прогнозе обложных осадков. Прогноз моросящих осадков.
Прогноз конвективной облачности, ливневых осадков и гроз. Модели конвекции и их использование в прогностических целях. Прогноз количества конвективной облачности. Прогноз высоты нижней и верхней границ конвективной облачности. Прогноз ливневых осадков, гроз, града. Использование данных спутниковых и радиолокационных наблюдений для прогноза гроз и ливневых осадков.
Прогноз гололеда, изморози, метеорологических условий обледенения самолетов и морских судов.
Тема №11. Географическая информационная система МЕТЕО (ГИС МЕТЕО) - система обработки и представления аэросиноптической информации
Microsoft Windows, программа MapMaker. Терминология, общие навыки работы, загрузка системы, запуск задания, пользование манипулятором типа "мышь", клавиатурой и печатающим устройством.
Базы данных реального времени. Метеорологическая и аэрологическая базы, база данных спутниковых изображений, база данных МРЛ, географическая база данных. Обработка информации в режиме реального времени.
Действия со слайдами. Определение набора компонент, относящихся к одной географической территории. Создание нового слайда. Выбор текущего слайда, просмотр и архивация слайда, комментарий к слайуд, масштабирование слайда.
Действия с компонентами. Создание основных компонент. География, Синоптика, Аэрология, Грид, Агро, Траектория, Траектория Грид и др.
Работа с основными компонентами. Построение приземных и высотных карт по стандартной схеме наноски. Метеорологические и аэрологические данные на картах, представление в различных формах (изолинии, линии тока, числовые значения, закрашенный фон и т. д.), проведение линий фронтов. Построение траекторий перемещения частиц, линий и областей по фактическим или прогностическим (Грид) данным, элементы оформления карты (пояснительный текст, стрелки, условные знаки и т. д.). Вертикальные разрезы по заданным маршрутам. Построение аэрологических диаграмм, кривой состояния, опредление уровня конденсации и конвекции. Расчет вертикальных скоростей, прогноза конвекции и гроз. Построение карт осадков, верхней границы облачности и опасных явлений погоды по информации с МРЛ, создание "мультфильмов" из последовательных во времени изображений.
6.Темы практических занятий
Практическое занятие №1
по теме №1 Введение. История и современное состояние физической и синоптической метеорологии и службы погоды
«Всемирная служба погоды»
Цель: Познакомиться с всемирной метеорологической организацией (ВМО), всемирной службой погоды (ВСП).
Задания:
1. Ознакомиться с работой Всемирной метеорологической организации (ВМО).
2. Ознакомиться с работой Всемирной службы погоды (ВСП). Начертить схему.
3. Ознакомиться с сетью метеорологических, актинометрических, аэрологических, аэрономических станций. Выписать их характеристики.
Приборы и литература:
1. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
2. Зверев метеорология6 Учеб. Пособие 1-е,2-е и 3-е изд.
3. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
4. , Петросянц и климатология. 5 изд. М.: Изд-во МГУ, 20с.
5. Листы формата А4, простой карандаш, ручка, ластик, линейка.
Практическое занятие №2
по теме №2 Техника синоптического анализа
«Анализ приземных карт погоды»
Цель: познакомиться с составлением и анализом приземных карт погоды.
Задания:
1. Составить последовательность операций при обработке карт погоды.
2. Составить и проанализировать карту относительной и абсолютной барической топографии барической топографии.
3. Составить аэрологическую диаграмму и дать ей анализ.
Приборы и литература:
1. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
2. Зверев метеорология6 Учеб. Пособие 1-е,2-е и 3-е изд.
3. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
4. , Петросянц и климатология. 5 изд. М.: Изд-во МГУ, 20с.
5. Листы формата А4, простой карандаш, ручка, ластик, линейка.
Практическое занятие №3
по теме №3 Синоптический анализ полей метеорологических элементов
«Анализ полей метеорологических элементов»
Цель: изучить основные понятия, связанные с полями метеоэлементов, научиться анализировать поля метеоэлементов.
Задачи:
1. Проанализировать изменения давления у Земли и на высотах. Нанести на контурную карту мира.
2. Проанализировать распределение температуры и влажности у Земли и с высотой. Нанести на контурную карту мира.
3. Проанализировать распределение полей облачности у земной поверхности. Нанести на контурную карту мира.
Приборы и литература:
1. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
2. Зверев метеорология6 Учеб. Пособие 1-е,2-е и 3-е изд.
3. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
4. , Петросянц и климатология. 5 изд. М.: Изд-во МГУ, 20с.
5. Листы формата А4, простой карандаш, ручка, ластик, линейка, контурная карта мира.
Практическое занятие №4
по теме №4 Воздушные массы
«Воздушные массы»
Цель: Изучить классификации воздушных масс. Ознакомиться с условиями погоды в них.
Задания:
1. Дать характеристику географической классификации воздушных масс.
2. Дать характеристику термодинамической классификации воздушных масс.
3. Выписать особенности погоды в теплой воздушной массе.
4. Выписать особенности погоды в холодной воздушной массе.
5. Выписать особенности погоды в нейтральной воздушной массе.
6. Выписать особенности погоды в арктической, умеренной, тропической, экваториальной воздушных массах.
Приборы и литература:
1. Листы формата А4, простой и цветные карандаши, ручка, ластик, линейка.
2. Зверев метеорология. Учебное пособие 1-е, 2-е и 3-е изд. Л.: Гидрометеоиздат, 1958, 1968, 1977.
3. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991
4. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
Практическое занятие №5
по теме №5 Тропосферные фронты
«Фронты в тропосфере»
Цель: Изучить классификации тропосферных фронтов. Ознакомиться с условиями погоды в них.
Задания:
1. Выписать классификации тропосферных фронтов.
2. Сделать схемы (в цвете) теплого фронта, холодных фронтов (1 и 2 рода), фронтов окклюзии. Дать им характеристику.
Приборы и литература:
1. Листы формата А4, простой и цветные карандаши, ручка, ластик, линейка.
2. Зверев метеорология. Учебное пособие 1-е, 2-е и 3-е изд. Л.: Гидрометеоиздат, 1958, 1968, 1977.
3. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
4. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
Практическое занятие №6
по теме №6 Циклоническая деятельность
«Барические центры действия атмосферы»
Цель: Изучить постоянные и сезонные барические центры действия атмосферы, особенности возникновения и эволюции внетропических циклонов и антициклонов.
Задания:
1. На контурную карту мира нанести барические центры действия атмосферы.
2. Объяснит причины существования постоянных и сезонных центров действия атмосферы.
3. Выписать классификации циклонов и антициклонов.
4. Выписать особенности возникновения и эволюции внетропических циклонов. Сделать схемы. Выписать особенности погоды в циклоне.
5. Выписать особенности возникновения и эволюции внетропических антициклонов. Выписать особенности погоды в антициклоне.
Приборы и литература:
1. Листы формата А4, простой и цветные карандаши, ручка, ластик, линейка, контурная карта мира.
2. Зверев метеорология. Учебное пособие 1-е, 2-е и 3-е изд. Л.: Гидрометеоиздат, 1958, 1968, 1977.
3. Воробьев метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
4. Семенченко метеорология. М.: Аспект Пресс, 20с.
Практическое занятие №7
по теме №7 Общая циркуляция атмосферы
«Общая циркуляция атмосферы»
Цель: Изучить общую циркуляцию атмосферы Земли..
Задания:
1. Начертить схему ОЦА. Объяснить причины зонального распределения давления и ветра.
2. Выписать особенности циркуляции внутритропических широт. Сделать схемы. Объяснить причину возникновения пассатов и погоды в них.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
