У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А
КЛИМАТОЛОГИЯ И ХИДРОЛОГИЯ
І. ИЗВАДКА ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН
Код
|
Водещ
преподавател
|
Основна
форма на
контрол
|
Часове
|
Кредитни
точки
|
Аудиторни
|
Извънаудиторни
|
Всичко
|
Лекции
|
Упражнения,
семинари
|
Учебни практики
|
Други
форми
|
02.03.15.
|
Доц. Д-р
Д. Иванова
|
писмен
изпит
|
30
|
30
|
|
65
|
125
|
5
|
ІІ. АНОТАЦИЯ
Климатологията и хидрологията е сборна научна дисциплина, която изучава метеорологичните, климатичните и хидрологичните условия на екологичната среда в тяхното взаимодействие с обектите и процесите на антропогенната дейност. Тя е научна система от специфични знания, обединени в закони, методи, поятия и практически работи, които разкриват връзките на екологията с времето, климата и хидросферата. Изучаването на абиотичните условия на еколого-климатичната среда с оглед задачите на
абиологичните дейности и производства не е обект на други научни дисциплини.
Бъдещите специалисти – екологизи, получават познания за основните метеорологични, климатични и хидроложки фактори и тяхното влияние върху растежа, развитието и продуктивността на живите организми, върху живота и практиката на човека. Научават се да измерват, определят , анализират и оценяват климатичните и хидроложките елементи и явления в приземната атмосфера, на земната и водните повърхности, в екосистемите. Запознават се с опасните климатични и хидроложки въздействия, мерките за защита от тях. Студентите придобиват умения да получават и използват прогнозите за времето, метеорологичната, климатичната и хидрологичната информация, хидроложките прогнози, методите за екологична оценка на климата и метеорологичната обстановка през текуща година, да съставят климатична и хидроложка характеристика на дадена територия.
Дисциплината е целенасочена към ефективното и пълноценно използване на климатичните и хидроложките ресурси с оглед на екологизацията на териториите и производствата. Тя формира съвременен еколого-производствен мироглед, основан на охранно-преобразувателен подход към пмриродните процеси при постигане целите на антропогенната деятелност. Има общо екологично и природозащитно значение. Основа е за изучаването на другите общо образователни и специални дисциплини.
ІІІ. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА
ІІІ.1. ЛЕКЦИИ
№
|
Тема
|
Хорариум,
часове
|
1.
|
Увод в климатологията и хидрологията. Определение, основни понятия и предмет на Климатологията и хидрологията. Основни задачи. Методи. Климатични и хидроложки наблюдения. Значение на тази област от научното познание.
|
1
|
2.
|
АТМОСФЕРА И ВЪЗДУХ. Същност и значение. Основни атмосферни /метеорологични/ процеси. Състав на въздуха, метеорологична и екологична роля на отделните съставки. Физични свойства на въздуха. Йонизация и радиоактивност на въздуха. Почвен въздух и аерация на почвата. Въздухът в гората. Въздухът във водата. Строеж на атмосферата. Изучаване на атмосферата . Замърсяване на въздуха.
|
1
|
3.
|
ХИДРОСФЕРА И ВОДА. Същност и значение. Разпределение на водата по Земното кълбо. Кръговрат на водата. Воден баланс. Физични свойства и аномалии на водата. Химичен състав на природните води. Замърсяване на водите.
|
1
|
4.
|
ПОЧВЕНА ВЛАГА И ПОДЗЕМНИ ВОДИ. Същност и значение. Хидроложки показатели и воден баланс на почвата. Влияние на метеорологичните условия върху динамиката на водните запази в почвата. Значение на почвената влага за биосферата. Методи за регулиране и съхраняване на почвената влага. Произход и формиране на подземните води: грунтови, напорни /артезиански/, пукнатинни, карстови, минерални /въглекиселинно-азотни, сяроводородни-сулфидни, радиоактивни/. Извори. Гейзери.
|
1
|
5.
|
РЕКИ И ЕЗЕРА. Хидрографски характеристики на речните системи. Хидрометрия. Воден отток – формиране, количествени характеристики, режим – среден многогодишен отток , фактори, вътрешногодишно разпределение. Химичен състав на речните води. Твърд отток. Морфометрични характеристики на езерните котловини. Подхранване и воден баланс на езерата. Режим на езерното ниво. Динамика на езерните води. Химичен състав на езерните води.
|
1
|
6.
|
СВЕТОВЕН ОКЕАН. Подялба. Морско ниво. Релеф на океанското дъно. Химичен състав и соленост на морската вода. Динамика на морската вода – промени на морското дъно, вълнение, стоящи вълни и сейши, приливи , течения.
|
1
|
7.
|
СЛЪНЧЕВА И ЗЕМНА РАДИАЦИЯ. Същност и значение. Видове радиационни потоци. Спектър на слънчевата радиация и роля на основните му части за биосферата. Отслабване на слънчевата радиация в атмосфера. Отражение от земните и водни повърхности, албедо. Погълната радиация. Излъчване на земната повърхност и атмосферата, ефективно излъчване. Радиационен баланс на дадена повърхност. Естествена осветеност и продължителност на деня. Радиационен режим на водните басейни и фитоценозите. Значение на слънчевата радиация за биосферата и начини за по-плътното й използване. Хелиоенергетика и хелиотехника.
|
2
|
8.
|
ТОПЛИНЕН РЕЖИМ НА СУШАТА И ВОДНИТЕ БАСЕЙНИ. Същност и значение. Топлинни свойства на почвата и водата. Затопляне, изстиване и топлинен баланс на земната повърхност. Основни фактори, които обуславят термичния режим на почвата и водата. Денонощен и годишен ход на тяхната температура. Ледови явления. Географско разпределение на температурата на земната повърхност. Методи за регулиране температурата на почвата и водоемите.
|
1
|
9.
|
ТОПЛИНЕН РЕЖИМ НА ВЪЗДУХА. Същност и значение. Затопляне и изстиване на въздуха. Изменение на температурата във височина, вертикален температурен градиент. Температурни инверсии. Денонощен и годишен ход на температурата. Географско разпределение на температурата на въздуха. Характеристики за температурния режим на дадена територия и за изискванията на екосистемите към топлината. Значение на термичните условия за биосферата. Методи за регулиране температурата на въздуха.
|
1
|
10.
|
ВОДАТА В АТМОСФЕРАТА. Същност и значение. Постъпване на водата във въздуха. ИЗПАРЕНИЕ. Същност и значение. Фактори, които обуславят изпарението. Изпаряемост. Сумарно изпарение /евапотранспирация/ . Изпарение от водна повърхност. Изпарение от почвата. Изпарение от снежна покривка и растителност. Определяне на изпарението по емпирични методи. Денонощен и годишен ход на изпарението. Географско разпределение на изпаряемостта и изпарението. Методи за регулиране.
|
1
|
11.
|
ВЛАЖНОСТ НА ВЪЗДУХА. Същност и значение. Свойства на водните пари. Пъргавина и насищане на водните пари. Характеристики за влажността на въздуха. Изменения на влажността във височина. Денонощен и годишен ход. Географско разпределение. Значение на влажността на въздуха за биосферата. Методи за регулиране.
|
1
|
12.
|
КОНДЕНЗАЦИЯ НА ВОДНИТЕ ПАРИ. Същност и значение. Условия за кондензация. Първични продукти от кондензацията. МЪГЛИ. Образуване. Класификация. Денонощен и годишен ход. Географско разпределение. Значение на мъглите за биосферата. Защита от мъгли.
|
1
|
13.
|
ОБЛАЦИ И ОБЛАЧНОСТ. Същност и значение. Образуване. Класификация. Облачност – определяне, денонощен и годишен ход, географско разпределение. Значение на облаците за биосферата и възможности за въздействия върху тях.
|
1
|
14.
|
ВАЛЕЖИ. Същност и значение. Видове и типове валежи. Образуване на валежите от облаците. Наземни валежи. Денонощен и годишен ход на валежите. Географско разпределение на валежите. Климатична и хидроложка характеристика на валежния режим. Значение на валежите за биосферата. Методи за преодоляване на недостига от валежи. Въздействия върху облаците и валежите.
|
2
|
15.
|
СНЕЖКА ПОКРИВКА. Същност и значение. Характеристика. Роля на снежната покривка за хидрологията и биосферата. Влияние на растителността върху снежната покривка. Снегомелиорации.
|
1
|
16.
|
АТМОСФЕРНО НАЛЯГАНЕ. Същност и значение. Изменение във височина – баричен гардиент и барична стъпка. Периодични и непериодични промени на атмосферното налягане. Географско разпределене на атмосферното налягане.
|
1
|
17.
|
ВЯТЪР. Същност и значение. Причини за възникване на вятъра. Сили, които въздействат върху въздушния поток. Периодични и непериодични колебания на вятъра. Турбулентност на въздушните потоци. Влияние на препяствията върху вятъра. Въздушни течения в области с понижено и повишено налягане. Вятърът в приземния въздушен слой. Значение на вятъра за биосферата. Защита от вредни ветрове.
|
1
|
18.
|
ВЪЗДУШНИ МАСИ И АТМОСФЕРНИ ФРОНТОВЕ. Въздушни маси – формиране, типове, трансформация, класификация. Фронтове – формиране, класификация и влияние върху метеорологичните условия. Топъл, студен и оклюзионен фронт.
|
1
|
19.
|
ОБЩА АТМОСФЕРНА ЦИРКУЛАЦИЯ. Същност и значение. Основни звена. Пасати и вътрешнотропична зона на конвергенция. Мусони. Циклони и антициклони. Тропични циклони. Струйни течения. Местни ветрове – бризи, планинско-долинни, склонов, ледников, фьон, бора, мистрал, сприя, дребномащабни вихри /смерч, тромба, торнадо, вихрушка/.
|
1
|
20.
|
ГЕНЕЗИС НА КЛИМАТА. Основни климатообразуващи процеси и фактори – глобални, регионални и локални: радиационни, циркулационни, географски /ширина, надморска височина, разпределие на сушата и водата, релеф, растителност, постилаща повърхност и др./. Микроклимат, мезоклимат, местен климат и микроклимат. Зоналност на климата.
|
1
|
21.
|
КЛАСИФИКАЦИЯ НА КЛИМАТА. Същност и значение. Типове класификации. Климатични показатели. Климатични пояси на Земята по Алисов, по Берг, по Будико. Климатограми.
|
1
|
22.
|
КЛИМАТ НА БЪЛГАРИЯ. Фактори, които обуславят климата на България. Годишен ход на метеорологичните елементи в България. Климатично райониране на България.
|
2
|
23.
|
МИКРОКЛИМАТ. Същност и значение. Микроклиматични наблюдения. Формиране на микроклимата. Основни типове микроклимат – на почвата, на пресечена местност, на лъки и долини, на варовити терени и пясъци, на водоеми, на напоявани терени /иригоклимат/, на градовете /урбаноклимат/, на гора, на територии с полезащитни горски пояси /агролесоклимат/, на растителност /фитоклимат/. Методи за подобряване на микроклимата. Среднообразуваща роля на растителността. Използване на информацията за микроклимата.
|
2
|
24.
|
ИЗМЕНЕНИЯ НА КЛИМАТА. Актуалност на проблема. Причини за измененията на климата. Антропогенни въздействия върху климата – отрицателни и положителни. Климатични изменения в България. Мелиорация на климата и микроклимата.
|
1
|
25.
|
БИОКЛИМАТОЛОГИЯ. Влияние на климата и хидроложките условия върху екосистемите. Опасни явления на климата и времето . Суша – определение, показатели, произход, типове, влияние върху екосистемите, защита. Суховеи – определение, показатели, произход, типове, влияние върху биосферата, защита. Ветрова ерозия и паршни бури – определение, разпространение, възникване и развитие, въздействие върху почвата, растенията и земеделското производство, мерки за защита. Поройни валежи, наводнения, водна ерозия, градушки, мълнии – условия за проявление, въздействия върху биосферата, мерки за защита. Мразове – типове, зависимост от местните условия, въздействие върху биосферата, мерки за защита. Зимни повреди на фитоценозите. Фенология. Оценка на биоклиматичния потенциал, принципи и методи, биоклиматични показатели, биоклиматични ресурси. Биоклиматични ресурси на България.
|
2
|
ІІІ.2. УПРАЖНЕНИЯ
1
|
Организация на климатичните и хидроложките наблюдения.
|
2
|
2.
|
Основни водно-физични свойства на почвите и скалите.
|
2
|
3.
|
Хидрографска характеристика на река и водосборен басейн.
|
2
|
4.
|
Измерване водни стоежи и скорост на речно течение. Определяне водни количества. Ключова крива.
|
2
|
5.
|
Определяне на твърд отток. Характеристика на речния отток. Обработка на хидроложки данни.
|
2
|
6.
|
Характеризиране речния режим. Фази на пълноводие и маловодие. Месечно и сезонно разпределение на оттока.
|
2
|
7.
|
Морфологични параметри на езеро. Вертикално разпределение на О2 и СО2. Соленост на водата в Океана.
|
2
|
8.
|
Измерване на слънчевото греене, радиация и осветеност.
|
2
|
9.
|
Измерване температурата на почвата, въздуха и водата. Наблюдаване ледовите явления в почвата и водоемите.
|
2
|
10.
|
Измерване влажността на почвата и въздуха. Измерване на изпарението от водна повърхност и почвата.
|
2
|
11.
|
Измерване на облачността, валежите и снежната покривка.
|
2
|
12.
|
Измерване атмосферното налягане и вятъра. Скала на Бофорт. Роза на вятъра.
|
2
|
13.
|
Основни климатични и биоклиматични показатели, източници и справочници. Задание за курсова работа.
|
2
|
14.
|
Работа върху курсовата задача.
|
2
|
15.
|
Набиране на изходни данни за курсовия проект
|
2
|
ІІІ. 3. ФОРМИ НА ИЗВЪНАУДИТОРНА РАБОТА
ІІІ. 3.1. Разработка и защита на курсов проект
1.
|
Климатична характеристика на водосборен район
|
45
|
ІІІ. 3.2. Самоподготовка /за текущия контрол и изпита/
1.
|
Консултации с преподавателя
|
10
|
2.
|
Самоподготовка за изпита
|
10
|
ІV. ТЕХНОЛОГИЯ НА ОБУЧЕНИЕТО
Лекциите са възлови, проблемни, изнасят се с помощта на нагледни материали - табла и прожекции на таблици,чертежи и диапозитиви.
Практическите упражнения през първата половина на семестъра са лабораторно-инструментални - студентите се научават да наблюдават и измерват агрометеорологичните елементи. Останалите занятия са свързани с изучаване и ползване на метеорологични, агрометеорологични, климатични и агроклиматични дневници, бюлетини, месечници, годишници, справочници синоптични карти, атласи, прогнози и др. Учебната практика се провежда в Опитното поле на метеорологичната станция и земеделските култури в агрометеорологичните участъци.
За извършената практическа работа студентите изработват и представят за заверка и оценка протоколи. През втората половина на семестъра се полага писмено контролно препитване върху 2/3 от изучавания материал. Изработеният курсов проект се защитаваа на последното упражнение и впоследствие се оценява.
Заверката за семестъра са прави след изпълнение от студента на следните изисквания:
1. Системно присъствие на лекциите и практическите занятия и учебната практика.
2. Представени и оценени всички протоколи.
3. Положена контролна проверка за усвоения материал.
4 Представен завършен и годен за оценка курсов проект.
Изпитът е писмен върху 3 въпроса от конспекта. Получилите високи оценки /мн.добър и отличен/ и редовни студенти имат право да се освободят от първите два въпроса и да отговарят само на третия. Най-добрите се освобождават напълно от изпита. В крайната оценка се взема предвид и успеха през семестъра.
V. ПРОГРАМА /КОНСПЕКТ/
-
Климатология и хидрология – определение, предмет , основни понятия. Метеорологични, климатични и хидрологични елементи, фактори, условия, ресурси. Основни задачи и методи. Климатични и хидрологични наблюдения.
-
Атмосфера и въздух – същност, екологична роля, значение. Основни атмосферни процеси и явления. Състав на въздуха. Физични свойства. Почвен въздух, аерация на почвата. Въздухът в гората.
-
Строеж на атмосферата. Изучаване на атмосферата. Замърсяването на въздуха като екологичен проблем.
-
Хидросфера и вода – същност, значение, разпределение по земното кълбо. Кръговрат на водата. Воден баланс. Физични свойства и аномалии на водата. Химичен състав на природните води. Замърсяване на водата.
-
Почвена влага – същност и екологична роля. Хидроложки показатели и воден баланс на почвата. Влияние на метеорологичните условия върху динамиката на водните запаси в почвата. Методи за регулиране и съхраняване на влагата в почвата.
-
Произход и формиране на на подземните води – грунтови, напорни (артезиански), пукнатинни, карстови, минерални. Извори. Гейзери.
-
Реки - същност и видове. Хидрографски характеристики на речните системи. Хидрометрия. Воден отток – формиране, източници , количествени характеристики, режим. Химичен състав на речните води, твърд отток.
-
Измерване на водните строежи и скорост на речното течение. Определяне на водни количества. Ключова крива. Определяне на твърд отток. Обработка на хидроложки данни.
-
Езера – същност, генезис, морфометрични характеристики, подхранване и воден баланс. Режим на езерното ниво. Динамика на езерните води. Химичен баланс.
-
Световен океан – подялба, морско ниво, релеф на океанското дъно.Химичен състав и соленост на морската вода.Динамика – промени на морското дъно, вълнение, стоящи вълни и сейши, приливи , течения.
-
Слънчева и земна радиация – същност, значение, видове,интензивност и количество, слънчева константа. Спектър на слънчевата радиация и екологична роля на основните му части.
-
Отслабване на слънчевата радиация в атмосферата. Поглъщане, разсейване, общо отслабване. Продължителност на слънчевото греене. Отразяване на слънчевата радиация от земните и водните повърхности. Албедо. Погълната радиация.
-
Излъчване на земята и атмосферата. Ефективно излъчване. Радиационен баланс на дадена повърхност. Естествена осветеност.
-
Радиационен режим на почвата, водните басейни и фитоценозите.Слънчевата радиация на наклонени терени. Роля на слънчевата радиация за биосферата и начини за по-пълното и използване.
-
Измерване продължителността на слънчевото греене, осветеността, интензивността на слънчевата радиация, албедото и радиационния баланс.
-
Топлинен режим на земната повърхност – същност и значение. Топлинни свойства на почвата и водата. Затопляне, изстиване и топлинен баланс на земната повърхност, основни фактори.
-
Денонощни и годишни колебания в температурата на земните повърхности. Температурни амплитуди. Закономерности в разпространението на топлината в почвата.
-
Измерване на температурата на почвата и водата.
-
Топлинен режим на приземния въздух – същност и значение. Затопляне и изстиване на въздуха – процеси и фактори. Изменение на температурата във височина. Вертикален температурен градиент. Температурни инверсии и тяхната екологична роля.
-
Денонощни и годишни колебания на температурата на въздуха. Температурен режим във фитоценозите. Характеристика на температурния режим в дадена територия и изисквания на екосистемата към топлината.
-
Измерване на температурата на въздуха.
-
Водата в атмосферата – същност и значение. Постъпване на водата във въздуха. Влажност на въздуха.Свойства на водните пари. Пъргавина и насищане на водните пари. Характеристики за влажността на въздуха.
-
Изменения на влажността на въздуха във височина. Денонощни и годишни колебания на влажността в приземния въздух.
-
Измерване на влажността на въздуха.
-
Кондензация на водните пари – същност и значение, условия, кондензационни ядра. Първични продукти на кондензацията.
-
Мъгли – същност, значение, условия за образуване, класификация, денонощен и годишен ход. Роля на мъглите за биосферата.
-
Облаци – същност, значение, строеж, образуване, класификация. Облачност – определение, денонощен и годишен ход, географско разпределение, роля за биосферата. Възможности за въздействие върху облачността.
-
Определяне на облачността.
-
Валежи – същност ,значение, видове и типове. Образуване на валежите от облаците. Надземни валежи.
-
Денонощен и годишен ход на валежите.Климатична и хидроложка характеристика на валежния режим.
-
Роля на валежите за хидросферата и биосферата. Методи за преодоляване на недостига от валежи. Въздействия върху облаците и валежите.
-
Измерване на валежите.
-
Снежна покривка – същност, значение, характеристика, роля на хидросферата и биосферата. Влияние на растителността.
-
Измерване на снежната покривка.
-
Атмосферно налягане – същност, значение, изменения във височина, периодични и непериодични колебания, географско разпределение.
-
Вятър – същност, елементи, значение, причини за възникване, периодични и непериодични колебания. Сили, които влияят върху въздушния поток. Турбулентност. Влияние на препятствията върху вятъра.
-
Въздушни течения в области с повишено и понижено налягане. Вятърът в приземния въздушен слой. Роля на вятъра за биосферата, въздействия върху почвата, растенията и водата.
-
Определяне на посоката, скоростта и характера на вятъра. Скала на Биофорт. Роза на вятъра.
-
Изпарение – същност, значение. Изпаряемост. Изпарение от водна повърхност.
-
Изпарение от почвата. Сумарно изпарение. Изпарение от снежна покривка и растителност. Денонощен и годишен ход на изпарението. Методи за регулиране на изпарението от почвата и водоемите.
-
Въздушни маси – определение, значение, формиране, свойства, типове, класификация, трансформация.
-
Атмосферни фронтове – определение, значение, формиране, фронтогенеза и фронтолиза, влияние върху метеорологичните условия. Топъл, студен и оклюзионен фронт.
-
Обща атмосферна циркулация – същност, значение, основни звена. Пасати и вътрешно. Мусони.
-
Циклони и антициклони – същност и значение. Време в циклона и антициклона. Тропични циклони.
-
Местни ветрове – бриз, планинско-долинен, фьон, бора, дребномащабни вихри (смерч, тромба, торнадо, вихрушка).
-
Генезис на климата. Основни климатообразуващи процеси и фактори – глобални, регионални и локални: радиационни, циркулационни, географски. Макроклимат, мезоклимат, местен климат и микроклимат.
-
Класификация на климата - цели, значение, климатични показатели. Основни групи класификации. Климатична класификация на Алисов, на Берг, на Будико. Климатограми.
-
Климатът на България – фактори, които го обуславят. Годишен ход на метеорологичните елементи в България. Климатично райониране на България.
-
Микроклимат – същност и значение. Микроклиматични наблюдения. Формиране на микроклимата. Основни типове микроклимат.
-
Методи за подобряване на микроклимата. Среднообразуваща рола на растителността. Използване на информацията за микроклимата.
-
Изменение и преобразуване на климата. Актуалност на проблема. Причини за измененията на климата. Антропогенни въздействия - отрицателни и положителни. Последствия за биосферата и човечеството. Климатични изменения в България.
-
Биоклиматология. Влияние на климатичните и хидроложките условия върху екосистемите. Опасни явления на климата и времето – същност и роля за биосферата.Суша – определение, показатели, произход, типове, влияние върху биосферата, мерки за защита. Ветрова ерозия и прашни бури – определение , разпределение, възникване и развитие, въздействия върху почвата и растенията, мерки за защита.
-
Поройни валежи, наводнения, водна ерозия, градушки и мълнии – условия за проявление, въздействие върху биосферата, мерки за защита. Зимни повреди на фитоценозите и мерки за защита.
-
Сезонни явления в природата. Фенология – определение, подразделяне, наблюдения, фенодати, феноаномалии, феноиндикатори, фенокарти и атласи, календар на природата. Значение на фенологията.
-
Оценка на биоклиматичния потенциал – принципи и методи, биоклиматични показатели, биоклиматични ресурси, биоклиматично райониране. Биоклиматични ресурси на България.
VІ. ЛИТЕРАТУРА
-
Д. Димитров, 1970. Обща Климатология. Наука и изкуство,София
-
Пеев Борис, 1994. Метеорология. Издателство “Мартилен”, София
-
Б. Марчиков, 1973. София. Хидрология. Изд. Техника, София
-
Б. Марчиков и Ж. Николов, 1963. Ръководство за упражнение по Хидрология. Изд. Техника, София
Пловдив Съставил: ………………..
02.02.2005 г. /доц. д-р Д. Иванова/
ДЕКАН:.............................
/проф.дсн. Ив. Лечева/
Сподели с приятели: |