Комплекс методических материалов основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 022000 «экология и природопользование»

Вид материала

Основная образовательная программа

Содержание Обеспечивающая кафедра: «Геоэкологии и геохимии» 1. Цели освоения дисциплины 2. Место дисциплины в структуре ООП 3. Результаты освоения дисциплины Формируемые компетенции в соответствии с ООП В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями Практическая работа 1. Практическая работа 2. Практическая работа 3. Лабораторная работа 2. Лабораторная работа 3, 4. Лабораторная работа 5. Распределение компетенций по разделам дисциплины Разделы дисциплины 5. Образовательные технологии Методы и формы активизации деятельности

Подобный материал:

• Основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению, 614.38kb.
• 1. Требования к результатам освоения основной образовательной программы, 637.96kb.
• Аннотация основной образовательной программы высшего профессионального образования, 57.58kb.
• Программа вступительных экзаменов в магистратуру по направлению 022000. 68 «Экология, 214.66kb.
• Рабочей программы дисциплины «Информатика» по направлению подготовки 022000 Экология, 23.68kb.
• Комплекс методических материалов основной образовательной программы подготовки магистров, 1690.95kb.
• 1. Список профилей направления подготовки бакалавров, 875.87kb.
• 1. Список профилей направления подготовки бакалавров, 857.26kb.
• Рабочей программы дисциплины Нормирование и снижение загрязнения окружающей среды, 14.8kb.
• Список профилей направления подготовки 020300, 1204.49kb.

Обеспечивающая кафедра: «Геоэкологии и геохимии»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.г.-м.н., профессор Л.П. Рихванов

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.г.н., доцент Н.П. Соболева


2011г.

1. Цели освоения дисциплины

Целью изучения данной дисциплины является подготовка специалистов с углубленным знанием закономерностей физических процессов, характерных для воздушной оболочки Земли – атмосферы, особенностей формирования погоды и климата, а также оценки изменений в составе и свойствах атмосферы антропогенного характера.

Студент, изучивший основы учения об атмосфере, должен знать:

-объект, предмет и основные понятия метеорологии и климатологии, проблемы и перспективы развития науки;

-понятия об атмосфере, её структуре, строении, основных этапах её развития;

-характеристики физического состояния атмосферы (температура, давление и влажность) и связанные с ними процессы;

-классификации погоды и климатов;

-особенности циркуляции атмосферы и климатообразования;

-региональные особенности формирования климата;

-современные тенденции изменения глобального и местного климатов;

-метеорологические приборы и методы наблюдений.

Цели предмета «Учение об атмосфере» достигаются за счёт выполнения комплекса учебно-методических работ:

-овладение общетеоретическими знаниями об атмосфере, ее структуре и строении, погоде и климате, процессах, протекающих в атмосфере и факторах их обуславливающих, роли антропогенного влияния;

-усвоение региональных особенностей формирования климата;

-изучение на практических занятиях особенностей изменения метеорологических величин и явлений;

-применение комплексного подхода при анализе климатических особенностей территории;

-изучение приборов и методов наблюдения за погодой.

2. Место дисциплины в структуре ООП

«Учение об атмосфере» относится к дисциплинам профессионального цикла (Б.3.Б.2.1) и опирается на освоенные знания и умения, полученные при изучении дисциплин математического и естественнонаучного цикла («География», «Биология», «Экология»).

Кореквизитами для дисциплины «Учение об атмосфере» являются дисциплины ЕНМ и профессионального циклов: «Почвоведение и экология почв», «Учение о гидросфере», «Учение о биосфере». Знания и умения, полученные при освоении данного предмета, являются основой для изучения ряда дисциплин профессионального цикла.

3. Результаты освоения дисциплины

Студент, изучивший дисциплину «Учение об атмосфере» должен уметь:

-охарактеризовать особенности и закономерности процессов, протекающих в атмосфере;

-свободно ориентироваться в климатах Земли;

-определить и охарактеризовать особенности распространения веществ антропогенного происхождения в атмосфере.

После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы. Соответствие результатов освоения дисциплины «Учение об атмосфере» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*	Результаты освоения дисциплины
ОК-1, ОК-2	В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными компетенциями: - владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения; - уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь
ПК-3, ПК-5	В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями: общенаучными: - иметь профессионально профилированные знания и практические навыки в теоретической и практической географии и обладать способностью их использовать в области экологии и природопользования; - знать основы учения об атмосфере

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров по направлению 022000 «Экология и природопользование»

4. Структура и содержание дисциплины
   
   1. Содержание разделов дисциплины
      

Раздел 1. Объект, предмет и основные понятия метеорологии и климатологии

Лекции. Предмет и задачи метеорологии и климатологии. Связь с другими науками. Особенности атмосферных процессов как объекта изучения в метеорологии. Современная организационная структура метеорологической службы, ее основные тенденции и перспективы развития, рационального использования и охраны атмосферы. Международное сотрудничество. Гидрометеорологическая служба России. Всемирная метеорологическая организация. Всемирная служба погоды. Народнохозяйственное значение метеорологии и климатологии. Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии.

Практическая работа 1. Основные понятия о времени. Расчет среднесолнечного времени.

Раздел 2. Состав и строение атмосферы

Лекции. Газовый состав атмосферного воздуха. Постоянные и переменные компоненты воздуха, их соотношения и пределы изменения. Переменные составные части атмосферного воздуха (углекислый газ, водяной пар, озон) их свойства и роль в атмосфере. Изменение состава воздуха с высотой, диффузивное равновесие, роль турбулентности. Ионизация атмосферы. Атмосферные аэрозоли: происхождение, физические свойства, химический состав. Время выведения аэрозолей различного происхождения из атмосферы; механизм самоочищения атмосферы. Стратосферный аэрозоль.

Вертикальное строение атмосферы. Критерии вертикального расчленения атмосферы. Краткая характеристика тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы.

Краткие сведения о методах исследования атмосферы.

Практическая работа 2. Изучение и сравнение термических режимов территорий, лежащих на различных географических широтах.

Раздел 3. Лучистая энергия и тепловой режим атмосферы

Лекции. Ослабление солнечной радиации в атмосфере. Прямая солнечная радиация. Поглощение и рассеяние солнечной радиации. Спектральный состав солнечной радиации у земной поверхности. Особенности радиационных процессов в загрязненной атмосфере. Суммарная радиация. Отражение радиации и альбедо. Поглощенная радиация. Освещенность. Факторы, влияющие на интенсивность прямой, рассеянной и суммарной радиации. Излучение земной поверхности, встречное излучение, эффективное излучение. Радиационный баланс земной поверхности. Парниковый эффект. Планетарное альбедо Земли.

Причины изменений температуры воздуха. Тепловой баланс земной поверхности. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов. Влияние растительного и снежного покровов на температуру почвы. Периодические и непериодические изменения температуры воздуха. Годовая амплитуда температуры воздуха и континентальность климата. Приведение температуры к уровню моря. Карты изотерм. Географическое распределение температуры, влияние суши и моря, орографии и морских течений. Температуры широтных кругов, аномалии температуры. Инверсии температуры и их типы. Тепловой баланс системы Земля - атмосфера.

Практическая работа 3. Изучение суточного и годового хода солнечной радиации, анализ зависимости прихода солнечной радиации от облачности.

Лабораторная работа 1. Расчет радиационного и теплового баланса.

Раздел 4. Вода в атмосфере

Лекции. Влагооборот. Насыщение и испаряемость. Географическое распределение испарения и испаряемости. Характеристики влажности воздуха. Конденсация и сублимация в атмосфере. Ядра конденсации, в том числе антропогенного происхождения.

Облака и водность облаков. Международная классификация облаков. Облачность, ее суточный и годовой ход, географическое распределение. Образование осадков, виды осадков. Условия образования туманов. Смог. Электричество облаков и осадков. Наземные гидрометеоры. Суточный и годовой ход осадков. Географическое распределение осадков. Снежный покров, его измерение и климатическое значение.

Осадки антропогенного характера. Кислотные дожди.

Лабораторная работа 2. Измерение количества осадков и влажности. Изучение зависимости количества осадков от температуры, давления и других метеовеличин.

Практическая работа 4. Построение климатограмм.

Практическая работа 5. Комплексная характеристика климата местности определенной территории.

Раздел 5. Барическое поле Земли и движение воздуха

Лекции. Барическое поле, изобарические поверхности, карты изобар. Барические системы. Изменения давления во времени, непериодические изменения и суточный ход.

Ветер. Турбулентность ветра. Влияние препятствий на ветер. Силы, действующие в атмосфере: сила тяжести, градиент давления, отклоняющая сила вращения Земли. Изменение ветра с высотой.

Атмосферная циркуляция. Масштабы атмосферных движений. Общая циркуляция атмосферы. Зональность общей циркуляции в связи с зональным распределением давления. Струйные течения. Роль циклонической деятельности в общей циркуляции атмосферы. Центры действия атмосферы и главные фронты. Воздушные массы и их движение. Трансформация воздушных масс. Возникновение фронтов. Теплый и холодный фронты, фронт окклюзии.

Циклоны и антициклоны, их возникновение, изменение барического поля с высотой, эволюция, перемещение, повторяемость. Погода в циклонах и антициклонах.

Циркуляция в тропиках. Пассаты. Внутритропическая зона конвергенции. Тропические муссоны. Тропические циклоны. Местные циркуляции: бризы, горно-долинные, ледниковые и стоковые ветры, фен, бора, шквалы, смерчи и тромбы.

Прогноз погоды. Служба погоды. Методы анализа и прогноза погоды.

Лабораторная работа 3, 4. Определение превышения по высоте с помощью барометра-анероида.

Практическая работа 6. Расчет ветровых характеристик. Построение розы ветров. Скоростная роза ветров.

Раздел 6. Загрязнение атмосферы

Определение атмосферного загрязнения (примеси). Антропогенные и естественные источники атмосферных примесей. Методы исследования атмосферных загрязнений. Перенос, рассеивание и трансформация примесей в атмосфере. Распределение атмосферных примесей по высоте. Распространение примесей при аномальных метеорологических условиях (при штиле, температурных инверсиях). Влияние метеорологических условий на распространение примесей (температура, влажность, ветер, турбулентность, облака, осадки). Влияние местности на ветер и перемещение примесей.

Загрязнения атмосферы в крупных городах. Глобальное загрязнение атмосферы. Радиоактивное загрязнение атмосферы. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы.

Лабораторная работа 5. Расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферу от котельных, работающих на различном топливе.

Раздел 7. Климатообразование и климаты Земли

Климатическая система, глобальный и локальный климат. Теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция как климатообразующие процессы. Географические факторы климата. Влияние географической широты на климат. Изменение климата с высотой: высотная географическая зональность. Влияние распределения суши и моря на климат. Континентальность климата, индексы континентальности. Аридность климата, индексы увлажнения. Орография и климат. Океанические течения и климат. Влияние растительного и снежного покрова на климат. Микроклимат как явление приземного слоя атмосферы. Влияние рельефа, растительности, водоемов, зданий на микроклимат.

Непреднамеренные воздействия человека на климат. Изменения деятельной поверхности (сведение лесов, распахивание полей, орошение и обводнение, осушение, лесоразведение и пр.) и их последствия для климата. Техногенное увеличение концентрации углекислого газа и других радиационно-активных газов, а также аэрозолей. Техногенное производство тепла.

Климат большого города. Остров тепла. Микроклиматы леса, пашни и естественных травянистых формаций, горных территорий. Оценка глобальных эффектов антропогенных воздействий на климат.

Климаты Земли. Принципы классификации климатов. Климатические зоны суши по Л.С. Бергу. Генетическая классификация климатов Б.П. Алисова.

Практическая работа 7. Метеорологические приборы и принципы измерений. Посещение метеорологической станции.

Практическая работа 8. Описание синоптической карты.

2. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения
   

№	Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)			СРС (час)	Итого	Формы текущего контроля и аттестации
		Лекции	Практ./ семинар	Лаб. зан.
	Объект, предмет и основные понятия метеорологии и климатологии	2	2	-	4	8	Устный отчет
	Состав и строение атмосферы	2	2	-	4	8	Проверочная работа
	Лучистая энергия и тепловой режим атмосферы	4	2	2	8	16	Рубежная контрольная работа
	Вода в атмосфере	6	4	2	12	24	Устный отчет
	Барическое поле Земли и движение воздуха	6	2	3	12	23	Проверочная работа
	Загрязнение атмосферы	2	-	2	8	12	Устный отчет
	Климатообразова-ние и климаты Земли	5	4	-	10	19	Устный отчет
	Защита рефератов		2		14	17	Доклад в форме презентации
	Итоговая аттестация						Зачет
	Итого	27	18	9	72	126

3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
   

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

№	Формируемые компетенции	Разделы дисциплины
		1	2	3	4	5	6	7
	ОК-1	х	х	х	х	х	х	х
	ОК-2	х		х		х		х
	ПК-3		х	х	х	х	х	х
	ПК-4		х	х	х	х	х	х

5. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

Методы и формы активизации деятельности	Виды учебной деятельности
	ЛК	Практическая работа	Лабораторная работа	СРС
Дискуссия	х	х
IT-методы	х			х
Командная работа		х	х	х
Опережающая СРС	х	х	х	х
Индивидуальное обучение		х	х	х
Обучение на основе опыта	х	х	х
Проблемное обучение		х	х	х
Поисковый метод		х		х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

• изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных и интерактивных технологий;
  
• самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
  
• закрепление теоретического материала при проведении практических и лабораторных работ с использованием статистических данных метеорологических атласов и справочников, специальной литературы, выполнение проблемно-ориентированных индивидуальных заданий.