Учебная программа курса «Учение об атмосфере» (стр. 1 )

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ И ТУРИЗМА

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА

«Учение об Атмосфере»

Специальность «Экология»

Составитель:

к. г.н., доцент кафедры физической географии и туризма

Согласовано:

зав. Кафедрой физической географии НГПУ

к. г.н. доцент

«…»________2010

протокол №

Новосибирск 2010

Содержание:

введение

1.  Организационно-методические указания

1.1. Цель и задачи учебного курса

1.2.  Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при изучении курса

1.3.  Сроки изучения курса

1.4.  Основные виды занятий и особенности их проведения

1.5.  Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов

1.6.  Техническое и программное обеспечение дисциплины

1.7.  Виды контроля знаний студентов и их отчетности

2.  Содержание дисциплины

2.1. Календарно-тематический план

2.2. Перечень тем лекционных занятий

2.3. Перечень тем практических занятий

2.4. Примерный перечень экзаменационных (зачетных) вопросов

2.5. Тематика курсовых работ

3. Методические рекомендации по изучению курса

3.1. Перечень и тематика самостоятельных работ

3.2. Состав технических средств и рекомендации по работе с ними

3.3. Методические указания по самостоятельному выполнению практических заданий

3.4. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплины

3.5. Форма отчетности о результатах самостоятельной работы по курсу

4. Список рекомендуемой литературы

4.1. Основная литература

4.2. Дополнительная литература

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и причины введения учебной дисциплины.

Курс «Учение об атмосфере» входит блок общепрофессиональных дисциплин направления подготовки 050100 Естественно-научное образование профиль – география, профессионально-образовательный профиль бакалавр естественно-научного образования, профиль – география. Курс "Учение об атмосфере" направлен на изучение явлений и процессов, происходящих в пределах воздушной оболочки Земли. Взаимодействие атмосферы с другими геосферами планеты.

Роль и место курса в структуре учебного плана (междисциплинарные связи).

Использование в метеорологии и климатологии точных физических законов, а сейчас и сложного математического аппарата роднит эту науку с физико-математическими науками. В то же время все атмосферные движения протекают на планете Земля с характерными только для нее очертаниями материков и океанов, строением рельефа, распределением рек, морей, ледникового, снежного покровов и растительности. Это определяет географичность метеорологии и климатологии и их вхождение в комплекс географических наук.

Особенности изучения учебной дисциплины.

Для понимания и усвоения дисциплины «Учение об атмосфере» необходимо твердое знание основных законов физики и химии, а также всех разделов математики в объеме курса общеобразовательной школы (не только алгебры, геометрии и тригонометрии, но и методов математического и графического выражения функциональной зависимости между различными явлениями и основ дифференциального и интегрального исчислений). К числу физических и химических законов, которые применяются с первых шагов при изучении данной дисциплины, относятся закон всемирного тяготения, законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака (объединяемые формулой Клапейрона), законы Паскаля и Архимеда, три основных закона механики Ньютона, закон сохранения энергии, законы Дальтона о смеси газов и об испарении, законы излучения (Стефана-Больцмана, Кирхгофа). Поэтому, прежде, чем приступить к изучению данной дисциплины, студенты должны устранить все имеющиеся у них пробелы в знаниях законов физики, химии и математики.

Программа дисциплины составлена на основе Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Цель и задачи учебного курса

Целью настоящего курса является формирование у студентов комплексного, целостного восприятия о строении и функционировании атмосферы, как составной части географической оболочки.

Основные задачи курса:

1.  Изучить происхождения, состава, строения, границ, взаимосвязи с другими геосферами Земли и значения атмосферы в географической оболочке;

2.  Изучить ход основных физико-химических процессов и явлений, протекающих в атмосфере.

3.  Дать ясное физическое представление о климатообразующих процессах общего и местного значения;

4.  Рассмотреть типовые особенности климата, формирующиеся под действием существующих географических условий: зональных особенностей радиационного режима, современного распределения материков и океанов, циркуляции атмосферы и океанических течений и поставить их в связь с динамикой географических ландшафтов (формированием почвенно-растительного покрова и т. д.);

5.  Осветить состояние вопроса об изменениях климата Земли и отдельных его компонентов в геологическом прошлом и современный период, отметив значение антропогенного фактора.

Дисциплина имеет целью изучение основных физических законов атмосферы и состоит из двух частей: метеорологии и климатологии. Метеорология – это наука об атмосфере, о ее составе, строении, свойствах и протекающих в ней физических и химических процессах. Теоретической основой метеорологии служат общие законы физики и химии, записанные применительно к атмосфере.

Климатология – раздел метеорологии, в котором изучаются закономерности формирования климатов, их распределения по земному шару и изменения в прошлом и будущем. Понимание закономерностей климата возможно на основании изучения общих закономерностей атмосферных процессов, поэтому при анализе причин возникновения различных типов климата и их распределения по земному шару климатология исходит из понятий и законов метеорологии.

Основной задачей теоретической метеорологии является физико-математическое описание состояния атмосферы в данный физический момент времени, установление причинно-следственных связей и закономерностей развития происходящих в ней явлений и процессов. Практическими задачами метеорологии являются: разработка и прогноз метеорологических условий (в том числе и опасных) и обеспечение потребителей разнообразной метеорологической информацией с целью наиболее полного и эффективного использования благоприятных условий погоды и сокращения до минимума ущерба от опасных метеорологических явлений.

Принципы построения программы:

1.  Принцип научности. Содержание курса основано на достижениях современной науки, отражающей закономерности проявления природных процессов и закрепления взгляда на природу как на целостную материальную систему.

2.  Принцип историзма позволяет выявить этапы накопления географических знаний о ходе природных процессов и явлений в атмосфере.

3.  Принцип проблемности отражен через рассмотрение различных позиций и точек зрения на природу формирования и проявления различных процессов в атмосфере, проявлений техногенеза в экологических проблемах в атмосфере.

4.  Принцип системности нашел отражение через закрепление взгляда на природу как на целостную материальную систему, т. е. на комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих процессов и явлений природы, находящихся в непрерывном развитии и взаимодействии с развитием общества; взаимосвязи, взаимозависимости атмосферы с другими геосферами Земли.

5.  Принцип регионализации выявляет региональные особенности природных процессов и явлений.

Формами организации аудиторной работы являются лекционные, лабораторно-практические, семинарские занятия на которые выносится основополагающие теоретические и практические, а также сложные и проблемные вопросы курса.

1.2. Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при изучении курса

В результате изучения курса студент должен:

Владеть:

1.  Понятийной и терминологической базой курса.

2.  Работой с картографическими изображениями и их сопоставлением.

3.  Работой со схемами, графиками, таблицами, материалом учебника и дополнительной литературой.

4.  Методикой составления причинно-следственных связей атмосферных процессов.

5.  Методикой описания климатообразующих процессов общего и местного значения.

6.  Знаниями об экологической ситуации, связанной с проявлением антропогенного воздействия на атмосферу.

Уметь:

1.  Оценить место курса в системе экологических наук, межпредметные и междисциплинарные связи. Объект и предмет курса.

2.  Установить состав, строение, границы, значение атмосферы в географической оболочке.

3.  Читать и анализировать картографические изображения атмосферных компонентов.

4.  Устанавливать причинно-следственные связи основных процессов и явления в атмосфере.

5.  Вести графическое построение (климатограмм, диаграмм, графиков и пр.).

Знать:

1.  Основные научные понятия курса.

2.  Устройство, закономерности функционирования, ход основных процессов и явлений, проходящих атмосфере.

3.  Климатообразующие процессы общего и местного значения.

4.  Экологическое состояние атмосферы и динамику его изменения.

Иметь представление:

1.  О газовом составе, строении, границах, значении атмосферы в географической оболочке.

2.  О качественном и количественном распределении радиации в атмосфере и у земной поверхности;

3.  О распределении тепла и влаги у земной поверхности и с высотой;

4.  Об изменении атмосферного давления с высотой и по земной поверхности и факторов, определяющих данные изменения;

5.  О причинах формирующих ветер и определяющих его основные характеристики: силу, скорость, направление;

6.  Об особенностях общей циркуляции атмосферы;

7.  Об атмосферных вихрях (циклонах и антициклонах): причинах формирования, структуре, районах проявления, их влиянии на формирование погоды территории;