Програма дисципліни "Дистанційні методи дослідження в метеорології" Упорядник: ас. Дворецька І. В

Вид материала

Документы

Содержание Ціль навчальної дисципліни Основні завдання навчальної дисципліни 2. Тематичний план 3. Програма дисципліни ІІ семестр 4. Завдання для самостійного вивчення програмного матеріалу ІІ семестр

Подобный материал:

• Програма дисципліни "Міжнародні гідрометеорологічні дослідження" для студентів Vкурсу, 85.76kb.
• Програма дисципліни "Методи кліматичної обробки метеоінформації" Упорядник: доц. Затула В.І., 123.46kb.
• Програма дисципліни "Автоматизовані системи обробки метеоінформації " Упорядник: ас., 71.05kb.
• Програма дисципліни "Статистичні методи обробки інформації" Упорядник: проф. Сніжко, 77.9kb.
• Робоча навчальна програма предмет Методи дослідження властивостей матеріалів (Р-32), 48.64kb.
• Навчальна І робоча програма дисципліни за вибором студента "Наближені методи обчислень", 100.2kb.
• Робоча навчальна програма нормативної дисципліни «менеджмент І маркетинг» для студентів, 772.97kb.
• Робоча навчальна програма дисципліни «Дослідження операцій (теорія та методи оптимізації)», 161.34kb.
• Робоча навчальна програма з дисципліни " Статистичні методи у наукових дослідженнях", 246.28kb.
• Робоча програма навчальної дисципліни чисельні методи в хімії напряму підготовки 0703, 150.65kb.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Географічний факультет

Кафедра метеорології та кліматології


Затверджено

Радою географічного факультету

_______ ______________2007 р.

Голова Ради _______________

Проф. Олійник Я.Б.


ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ

“Дистанційні методи дослідження в метеорології”


Упорядник: ас. Дворецька І.В.


Затверджено на засіданні кафедри

_____ _________ 2007 р., прот. № ____


Зав кафедри _______ проф. Сніжко С.І.


Київ –2007

1. Вступ

Дослідження атмосфери шляхом дистанційного зондування є одним з провідних шляхів отримання метеоінформації. Цей напрямок досліджень останнім часом найбільш динамічно розвивається і використовується. Його розвиток узгоджується з розвитком новітніх технологій отримання та передачі даних. Ознайомлення з цим методом і отримання знань про його використання є необхідним для студентів-метеорологів. Курс “Дистанційні методи в метеорології” читається на третьому курсі після засвоєння студентами основних спецкурсів кафедри – “Метеорології” та “Авіаційної метеорології”.

Для засвоєння курсу навчальним планом передбачено 111 годин, з них на лекційні заняття та практичні роботи відводиться по 18 год. в першому семестрі та 28 і 14 год. відповідно в другому семестрі. Навчальним планом також передбачені консультації (6 год. в першому семестрі та 4 год. – в другому) і самостійна робота (по 8 год. в кожному семестрі). Підсумкова форма контролю знань студентів в першому семестрі іспит, а в другому – залік.


Ціль навчальної дисципліни – ознайомити студентів зі змістом дистанційних методів отримання метеоінформації, основними характеристиками цих методів та особливостями їх застосування в метеорології; дати студентам уявлення про основну апаратуру і прилади, які застосовуються в дистанційному зондуванні та особливості їх застосування, а також ознайомити студентів з процесами отримання, обробки та передачі метеоінформації.

Основні завдання навчальної дисципліни:

• проаналізувати зміст та класифікацію методів отримання метеоінформації та визначити місце і роль дистанційних методів в метеорологічних спостереженнях
  
• визначити зміст дистанційних методів в метеорології, їх класифікацію та вимоги до вимірів
  
• отримати знання про основні вимірювальні системи зондування атмосфери та основи їх побудови
  
• вивчити особливості отримання показників температури, тиску, вологості повітря та інформації про вітер в атмосфері
  
• проаналізувати принципи та особливості вітрового зондування атмосфери та прилади, що при ньому застосовуються
  
• вивчити зміст методу радіолокації та особливості його застосування
  
• отримати інформацію про радіолокаційні станції та основні прилади, що застосовуються в радіолокації
  
• вивчити особливості комплексного температурно-вітрового зондування атмосфери, системи радіозондування атмосфери та прилади, що в них застосовуються
  
• вивчити особливості актинометричного та озонометричного зондування атмосфери
  

2. Тематичний план

вивчення спецкурсу “Дистанційні методи дослідження в метеорології”

(3 курс)

І семестр

Тема	Вивчення теорії	Практична підготовка	Разом, год
Організація всесвітньої мережі метеорологічних та аерологічних спостережень	2	-	2
Загальна характеристика вимірювальних систем зондування атмосфери	2	2	4
Вимірювання температури, тиску і вологості шляхом зондування атмосфери	2	2	4
Основи радіолокації	2	2	4
Вітрове зондування атмосфери	2	2	4
Методи виміру координат кулі-зонда при вітровому зондуванні атмосфери	4	2	6
Комплексне температурно-вітрове радіозондування атмосфери	4	8	12
Всього	18	18	36

ІІ семестр

Тема	Вивчення теорії	Практична підготовка	Разом, год
Аеростатне і літакове та ракетне зондування атмосфери	6	4	8
Зондування атмосфери за допомогою радіолокаторів	4	-	6
Радіолокаційне зондування атмосфери та підстильної поверхні з аерокосмічних носіїв	4	2	6
Лазерне зондування атмосфери	4	2	6
Акустичне і радіоакустичне зондування атмосфери	4	-	4
Дистанційне пасивне зондування	6	6	12
Всього	24	14	38

3. Програма дисципліни


І семестр

1. Організація всесвітньої мережі метеорологічних та аерологічних спостережень. Метеорологічна інформація та метеорологічні величини. Класифікація методів вимірів. Метеорологічні та аерологічні спостереження. Контактне та дистанційне зондування. Вимоги до вимірів метеорологічних величин. Мережа метеорологічних та аерологічних спостережень.
   
2. Загальна характеристика вимірювальних систем зондування атмосфери. Основні терміни і визначення. Основні поняття з теорії інформації. Принципи побудови систем контактного зондування. Принципи радіотелеметрії. Принципи побудови телеметричної системи вимірів. Первинні вимірювальні перетворювачі. Принципи побудови систем дистанційного базування.
   
3. Вимірювання температури, тиску і вологості шляхом зондування атмосфери. Перетворювачі температури, тиску та вологості. Основні первинні вимірники атмосферного тиску, температури та вологості повітря. Методи виміру вологості.
   
4. Основи радіолокації. Принципи радіолокації. Радіолокаційний огляд простору. Вимір кутових координат об‘єкту. Вимір дальності об‘єктів. Імпульсні радіолокаційні станції (РЛС). Допплерівські РЛС. РЛС з активною відповіддю. Автоматичне визначення координат об‘єкта. Принципи побудови радіолокаційних станцій вітрового зондування.
   
5. Вітрове зондування атмосфери. Принципи виміру вітру в атмосфері. Методи вимірів. Рух кулі-зонду в атмосфері. Гази й оболонка, застосовувані для вітрових спостережень. Кулепілотні та радіозондові оболонки. Однопунктні вимірювання. Базисні вимірювання. Основи обробки вітрових спостережень. Проведення вітрових спостережень в атмосфері.
   
6. Методи виміру координат кулі-зонда при вітровому зондуванні атмосфери. Оптичні та радіотехнічні методи. Класифікація радіолокаційних методів. Вимір кутових та лінійних координат кулі-зонду за допомогою радіолокаційних методів. Радіонавігаційні методи виміру координат кулі-зонда. Радіонавігаційні системи наземного базування. Радіонавігаційні системи космічного базування.
   
7. Комплексне температурно-вітрове радіозондування атмосфери. Основи методу. Принципи побудови систем радіозондування та їх класифікація. Оперативні радіозонди; будова і принцип роботи. Радіозонди МАРЗ, МРЗ, АПЗА та закордонні радіозонди. Системи радіозондування атмосфери. Системи зондування “Малахіт” та “Метеор” (“Метеорит”). Радіолокаційні системи. Радіонавігаційні системи. Проведення температурно-вітрового радіозондування атмосфери. Актинометричне та озонометричне радіозондування атмосфери.
   

ІІ семестр

1. Аеростатне, літакове та ракетне зондування атмосфери. Аеростати та їхні характеристики. Дрейф аеростату з відкритою оболонкою. Методи аеростатного зондування. Дослідження атмосфери за допомогою вільних аеростатів. Прив‘язні аеростати. Вимір метеорологічних елементів. Принципи літакового зондування атмосфери. Особливості літакових вимірів. Метеорографи. Термогігрометри. Вимірювачі водності хмар. Аеронавігаційні прилади, використовувані при літаковому зондування атмосфери. Методи виміру вітру при літаковому зондування атмосфери. Методи виміру характеристик атмосферної турбулентності. Методи виміру температури, вологості повітря і мікроструктури хмар. Візуальні спостереження в польоті. Принципи і прилади ракетного зондування атмосфери. Будова метеорологічних ракет. Методи виміру атмосферного тиску. Вимір температури і густини повітря. Вимір вертикального розподілу озону. Вимір газового складу атмосфери.
   
2. Зондування атмосфери за допомогою радіолокаторів. Будова метеорологічних радіолокаторів. Радіолокаційні дослідження хмар. Радіолокаційний вимір опадів. Дослідження гроз за допомогою радіолокаторів та радіопеленгаторів. Використання радіолокації для виявлення ліній шквалів та торнадо. Використання радіолокації для виявлення метеорологічних явищ великого масштабу.
   
3. Радіолокаційне зондування атмосфери та підстильної поверхні з аерокосмічних носіїв. Принципи і основні прилади. Особливості радіолокаційного сканування природних об‘єктів з супутників. Радіолокаційне зондування метеоутворень. Радіолокаційне зондування морської поверхні.
   
4. Лазерне зондування атмосфери. Принципи генерації лазерних сигналів і класифікація лазерів. Елементи лазерної (лідарної) техніки. Робота квантового генератора. Модуляція лазерних сигналів. Поляризаційна структура лазерного сигналу. Передавальні і приймальні пристрої. Виявлення (вимірювання) домішок в атмосфері методами комбінаційного розсіювання світла. Лазерні вимірювачі повітряних потоків і турбулентності. Методи виміру вітру. Методи виміру температури атмосфери. Методи виміру вологості атмосфери.
   
5. Акустичне і радіоакустичне зондування атмосфери. Поширення акустичних хвиль в атмосфері. Методи акустичного зондування атмосфери. Принципи методу радіоакустичного зондування атмосфери. Вимір температури і вітру.
   
6. Дистанційне пасивне зондування. Загальна характеристика методів пасивного зондування. Випромінювальна здатність природних поверхонь. Системи дистанційного пасивного зондування. Інформаційно-вимірювальні системи пасивної електромагнітної локації. Методи визначення температури підстильної поверхні. Методи визначення температури в атмосфері. Методи мікрохвильового зондування атмосфери. Методи визначення вітру в атмосфері.
   

4. Завдання для самостійного вивчення програмного матеріалу

І семестр

1. Вивчення особливостей поширення електромагнітних хвиль в атмосфері: 4 с.13-97
   
2. Вивчення особливостей побудови радіотелеметричних систем: [3] c. 300-375
   

ІІ семестр

1. Вивчення особливостей поширення радіохвиль в атмосфері. Аналіз впливу гідрометеорів, хмар і опадів на радіохвилі: [2] с. 258-283, [1] c. 38-46
   
2. Вивчення особливостей дослідження метеорологічних об‘єктів за допомогою радіолокації: [1] c. 64-186
   
3. Вивчення особливостей лазерного випромінювання в атмосфері: [2] с. 326-339
   

3. Перелік рекомендованої літератури
   

1. Баттан Л.Дж. Радиолокационная метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1961

2. Волошин В.Г. Радіофізичні методи зондування навколишнього середовища (методи зондування атмосфери). Одеса: 2002

3. Дистанционное зондирование атмосферы. Труды института экспериментальной метеорологии. Вып. 45 (135). Серия: Физика нижней атмосферы. М.: 1988

4. Дистанционные методы и получение данных о природных ресурсах Земли. Под. ред. А.К.Гончарова. вып. 37. Л.: Гидрометеоиздат, 1990

5. Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений. Л.: Гидрометеоиздат, 1985

6. Методы и средства зондирования атмосферы. Труды ЦАО, вып. 168. М. 1990

7. Павлов Н.Ф. Аэрология, радиометеорология и техника безопасности. Л.: Гидрометеоиздат, 1980