МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского Географический факультет УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе _______ Е. Г. Елина "__" __________________2011 г. Рабочая программа дисциплины КЛИМАТ ВОЛГОГРАДСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Направление подготовки 022000 Экология и природопользование Магистерская программа Урбоэкология Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения очная Саратов, 2011 год 1 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» являются: изучение преобразований климата города под влиянием планировки и градостроительного освоения территории; освоение методик исследования воздействия города на формирование мезо- и микроклимата городской среды; использование общих закономерностей и местных особенностей в городском планировании, при развитии и совершенствовании градостроительных концепций; изучение условий формирования климата Волгоградского водохранилища под влиянием климатообразующих факторов и освоения территории; изучение методик исследования воздействия местных физикогеографических условий на формирование мезо- и микроклимата. Использование общих закономерностей и местных особенностей в рациональном природопользовании. 2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры Дисциплина «Климат Волгоградского водохранилища» читается на 2 курсе и входит в профессиональный цикл и является дисциплиной по выбору. Она опирается на знания, полученные в результате изучения дисциплин: «Современные проблемы экологии и природопользования», «Методы градоэкологического анализа». 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» ОК – 4. Владеть методами оценки репрезентативности материала, объема выборок при проведении количественных исследований, статистическими методами сравнения полученных данных и определения закономерностей ПК – 1. Обладать способностью формулировать проблемы, задачи и методы научного исследования; получать новые достоверные факты на основе наблюдений, опытов, научного анализа эмпирических данных; реферировать научные труды, составлять аналитические обзоры накопленных сведений в мировой науке и производственной деятельности; обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний; формулировать выводы и практические рекомендации на основе репрезентативных и оригинальных результатах исследований. В результате освоения дисциплины обучающейся должен: 2 Знать: теоретические основы физических и химических законов, протекающих в атмосфере; методы анализа изменения климатических характеристик по территории города; основные виды движения воздуха; виды загрязнения атмосферы; понятия, определяющие тепловой, воздушный и влажностный режим здания, включая климатологическую и микроклиматическую терминологию законы передачи теплоты, влаги, воздуха; величины, определяющие тепловые и влажностные процессы. Уметь: использовать теоретические знания на практике; работать с учебной, научной и справочной литературой по метеорологии и климатологии; применять на практике методы микроклиматических исследований по сбору, обработке, анализу и синтезу полевых и лабораторных источников климатической информации, методы районирования; производить измерения метеорологических величин и наблюдения за атмосферными явлениями; обрабатывать и анализировать данные метеорологических наблюдений; формулировать и решать задачи передачи теплоты и массы. Владеть: основами проектирования, экспертно-аналитической деятельности и выполнения исследований с использованием современных подходов и методов, аппаратуры и вычислительных комплексов в соответствии с профильной направленностью магистратуры. 3 3. Структура и содержание дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы (180 часов). 2 3. 4. 5 6 Всего: Общий климатический фон рассматриваемого района Комплексные биоклиматические характеристики Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата Состояние окружающей среды как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища 5 3 1-2 2 Самостоятельная работа 4 практические 3 Семинары лекции 1 2 Введение. Основные методы микроклиматических наблюдений Типы микроклиматов. Микроклимат различных форм рельефа. Микроклимат водоемов и побережий Поле скорости ветра в условиях города. Природные условия северной части Волгоградского водохранилища Неделя семестра 1 Раздел дисциплины Семестр № п/п Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) 6 7 8 8 20 Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) 9 Опрос 3 3 3 3 3 3-4 5-6 2 2 7-8 9-10 11 8 8 10 2 8 20 20 20 20 2 2 10 10 44 90 Проверка практического задания Проверка практического задания Проверка практического задания Устный и письменный опрос Устный и письменный опрос экзамен 1. Введение. Основные методы микроклиматических наблюдений Введение. Климат, мезо- и микроклимат, их взаимодействие, связь с географией. Микроклимат как совокупность различий в метеорологическом 4 режиме, возникающих в приземном слое воздуха и на самой земной поверхности. Масштабы процессов. Микроклиматический показатель. Основные методы микроклиматических наблюдений. Виды микроклиматических съемок. Аппаратура для микроклиматических наблюдений. Программа и организация микроклиматических наблюдений, ее этапы. Оценка достоверности микроклиматических различий. Статистическая обработка наблюдений. 2. Типы микроклиматов. Микроклимат различных форм рельефа. Микроклимат водоемов и побережий. Микроклимат различных форм рельефа. Влияние формы, экспозиции и крутизны на радиационный режим в условиях пересеченной местности. Закономерности и различия в притоке коротковолновой радиации к склону. Учет закрытости горизонта. Тепловой баланс и микроклимат склонов в различных условиях увлажнения. Влияние рельефа на ветровой режим, температуру и ее амплитуду. Микроклимат водоемов и побережий. Влияние размеров и глубины водоема на турбулентную теплопроводность и температурный режим водоема. Особенности суточного хода температуры, влажности, ветра, атмосферного давления над водоемом и побережьем. Бризы и их микроклиматический эффект. 3. Поле скорости ветра в условиях города. Природные условия северной части Волгоградского водохранилища Природные условия Волгоградского водохранилища. географические условия в зоне влияния водохранилища. Физико- 4. Общий климатический фон рассматриваемого района. Комплексные биоклиматические характеристики Общий климатический фон рассматриваемого района. Комплексные биоклиматические характеристики. Сочетания важнейших климаторекреационных компонент. Температурные шкалы и индексы. Оценка комфортности окружающей среды по типам погоды. 5. Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата. Особенности теплого периода. Особенности холодного периода. Метеопатические проявления климата. 5 Климато-рекреационное районирование Волгоградского водохранилища и зоны его влияния. Микроклиматическое районирование территории. Пространственная дифференциация климато-рекреационного потенциала Волгоградского водохранилища. 6. Состояние окружающей среды как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища Компонентная оценка климато-рекреационного потенциала. Особенности радиационного режима. Температурный режим. Влажностный режим. Ветровой режим. Перечень практических занятий 1. Производство микроклиматических наблюдений. 2. Обработка и анализ результатов микроклиматических наблюдений. 3. Выявление острова тепла. 4. Анализ деформации ветровых потоков. 5. Анализ стратификации приземного слоя воздуха. 6. Радиационный баланс различно ориентированных поверхностей. 7. Расчет продолжительности солнечного сияния в различных условиях застройки. 8. Расчет биоклиматических показателей. 5. Образовательные технологии При проведении практических занятий в рамках дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» используются различные формы визуализации наглядного материала (мультимедийные презентации MS PowerPoint, карты, таблицы, графики, наглядные демонстрационные материалы). Работа сопровождается выполнением карт, графиков, математических построений, анализом и описанием. 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» В рамках самостоятельной работы студенты изучают учебную, научную, научно-популярную и справочную литературу, поиск информации о современных способах изучения климата Волгоградского водохранилища. По результатам данной работы выполняются рефераты. Темы рефератов: 1. Антропогенное тепло, его оценки. 2. Режим коротковолновой радиации, прозрачности атмосферы. 6 3. Баланс длинноволновой радиации, остаточная радиация. 4. Остров тепла, его динамика. 5. Инверсии температуры. 6. Особенности режима осадков. 7. Модели статические (теплового баланса), физико-статистические. 8. Мезомасштабная динамическая модель ГМЦ России. 9. Роль озеленения, планировки и застройки. 10.Меры борьбы с загрязнением воздушного бассейна. Контрольные вопросы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Климат Волгоградского водохранилища» 1. Климат, мезо- и микроклимат, их взаимодействие, связь с географией. 2. Микроклимат как совокупность различий в метеорологическом режиме, возникающих в приземном слое воздуха и на самой земной поверхности. 3. Масштабы процессов. Микроклиматический показатель. 4. Основные методы микроклиматических наблюдений. Виды микроклиматических съемок. 5. Аппаратура для микроклиматических наблюдений. Программа и организация микроклиматических наблюдений, ее этапы. 6. Оценка достоверности микроклиматических различий. Статистическая обработка наблюдений. 7. Влияние формы, экспозиции и крутизны на радиационный режим в условиях пересеченной местности. 8. Закономерности и различия в притоке коротковолновой радиации к склону. Учет закрытости горизонта. 9. Тепловой баланс и микроклимат склонов в различных условиях увлажнения. 10.Влияние рельефа на ветровой режим, температуру и ее амплитуду. 11.Влияние размеров и глубины водоема на турбулентную теплопроводность и температурный режим водоема. 12.Особенности суточного хода температуры, влажности, ветра, атмосферного давления над водоемом и побережьем. 13.Бризы и их микроклиматический эффект. 14.Физико-географические условия в зоне влияния водохранилища. 15.Общий климатический фон рассматриваемого района 16.Особенности радиационного режима. 17.Температурный режим. Влажностный режим. 18.Ветровой режим. 19.Комплексные биоклиматические характеристики. 20.Сочетания важнейших климато-рекреационных компонент. 7 21.Температурные шкалы и индексы. 22.Оценка комфортности окружающей среды по типам погоды. 23.Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата. 24.Климатические особенности теплого периода. Климатические особенности холодного периода. 25.Метеопатические проявления климата. 26.Климато-рекреационное районирование Волгоградского водохранилища и зоны его влияния. 27.Микроклиматическое районирование территории. 28.Пространственная дифференциация климато-рекреационного потенциала Волгоградского водохранилища. 29.Состояние окружающей среды как фактор рекреационной деятельности на побережьях водохранилища. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплин «Климат Волгоградского водохранилища» а) основная литература: 1. Волкова Л.С., Рыхлов А.Б., Волков С.А. Климато-рекреационный потенциал Волгоградского водохранилища. Саратов: из-во СГУ, 2008. 176 с. 2. Руководство по специализированному климатологическому обслуживанию экономики. Спб.: 2008. 336 с. б) дополнительная: 1. Пигольцина Г.Б. Радиационные факторы мезо- и микроклимата. Спб, 2003. 223 с. 2. Исаев А.А. Экологическая климатология. М.: Научный мир, 2001. 458 с. 3. Программа и рекомендации по описанию курортной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 93 с. 4. Стадник В.В., Разгоняев Ю.В. Оценка суммарного прихода солнечной радиации, поступающей на наклонные поверхности. // Труды ГГО, вып. 557. С. 67-84. 5. Климат Саратова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 6. Справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 7. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 8. Несмелова Е.И., Филиппова М.Г. Микроклиматология. МГУ, 1995, Ч. II. 9. Рекомендации по расчету специализированных климатических характеристик. Л.: Спб.: Гидрометеоиздат, 1997. 77 с. 8 в) Интернет-ресурсы: 1. http://elibrary.ru/issues.asp?id=7781 - Доклады Академии наук 2. http://nakarte.rambler.ru/#lat=55.7655&lon=37.6598&z=7&a - Проект «На карте» содержит цифровые карты. 3. http://nar.national-atlas.ru/atlas/ - Электронный Атлас России. 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Литературные источники, тексты лекций, тематические словари. Тематические справочники. Справочники по климату. Данные наблюдений на высотной метеорологической мачте. Данные наблюдений загрязнения атмосферного воздуха на НПЗ. Средства вычислительной техники. 9 Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению подготовки 022000 Экология и природопользование Автор: Рыхлов А.Б. к.г.н., доцент кафедры метеорологии и климатологии географического факультета СГУ Программа одобрена на заседании кафедры метеорологии и климатологии от ___________ 2011 года, протокол № _________________. Подписи: Зав. кафедрой метеорологии и климатологии д. т. н., профессор Ю.А. Скляров Декан географического факультета д. г. н., профессор В.З. Макаров 10