Meteorologia i klimatologia

geografia

obowiązkowe

Przed rozpoczęciem nauki przedmiotu student powinien posiadać podstawy wiedzy z zakresu nauk ścisłych i przyrodniczych.

w sali
w sali i w terenie

Ocena końcowa z przedmiotu jest brana pod uwagę przy wyborze ścieżki GEOGRAFIA FIZYCZNA STOSOWANA

Głównym celem zajęć jest przekazanie wiedzy na temat uwarunkowań fizycznych kształtowania się klimatu i jego zróżnicowania na Ziemi. Omawiane są procesy fizyczne zachodzące w atmosferze: obieg ciepła, wody i cyrkulacja atmosfery – ich uwarunkowania, skutki, przejawy oraz wzajemne powiązania, a także wpływ czynników geograficznych na przebieg procesów klimatotwórczych. Treściami kształcenia są także podstawowe metody badawcze stosowane w meteorologii i klimatologii.

WYKŁAD

Celem zajęć jest przekazanie wiedzy na temat uwarunkowań fizycznych kształtowania się klimatu i jego zróżnicowania na Ziemi, prawidłowości w przebiegu procesów fizycznych zachodzących w atmosferze: obiegu ciepła, wody i cyrkulacji atmosfery z uwzględnieniem ich przyczyn, przebiegu, skutków, przejawów oraz wzajemnych powiązań.

Podczas wykładów zostaną omówione zagadnienia:

1. Wiadomości wstępne. Przedmiot badań meteorologii i klimatologii, miejsce meteorologii i klimatologii w systemie nauk o Ziemi i środowisku. Podstawowe pojęcia. Rozwój meteorologii i klimatologii.

2. Klimat jako efekt działania systemu klimatycznego. Monitoring pogody i klimatu. Współczesne metody i systemy obserwacyjno-pomiarowe stosowane w meteorologii i klimatologii. Skale przestrzenne badania klimatu.

3. Atmosfera: skład, budowa pionowa, ewolucja, rola w systemie klimatycznym. Zanieczyszczenia atmosfery.

4. Promieniowanie Słońca, atmosfery i Ziemi (własności, prawa). Stała słoneczna. Rola atmosfery w modyfikacji promieniowania słonecznego, efekt cieplarniany.

5.Bilans promieniowania i cieplny powierzchni Ziemi. Zróżnicowanie geograficzne salda promieniowania na kuli ziemskiej - uwarunkowania i skutki. Nieradiacyjna wymiana ciepła.

6. Warunki termiczne. Procesy termiczne w podłożu atmosfery i w przygruntowej warstwie atmosfery. Procesy adiabatyczne, stany równowagi termicznej atmosfery. Okresowe i nieokresowe zmiany temperatury powietrza. Rozkład temperatury powietrza na kuli ziemskiej. Anomalie termiczne. Wskaźniki kontynentalizmu termicznego.

7. Woda w atmosferze. Parowanie i jego uwarunkowania. Wilgotność powietrza - charakterystyki, rozkład na kuli ziemskiej.

8. Kondensacja pary wodnej. Proces pseudoadiabatyczny. Chmury - typy genetyczne, klasyfikacja. Mgły, osady.

9. Opady atmosferyczne - powstawanie, rodzaje, rozkład na kuli ziemskiej.

10. Cyrkulacja atmosfery. Rozkład ciśnienia na kuli ziemskiej, układy baryczne. Siły działające na cząstkę (elementarną objętość) powietrza. Równanie ruchu, przybliżenie geostroficzne. Przepływy zrównoważone, wiatr.

11. Ogólna cyrkulacja atmosfery. Układy telekoneksyjne. Cyrkulacja regionalna i lokalna.

12. Meteorologia synoptyczna. Masy powietrzne, fronty atmosferyczne, charakterystyka pogody w układach barycznych i frontowych. Powstawanie niżów.

13. Główne strefy klimatyczne i typy klimatów. Wybrane podziały klimatu świata. Charakterystyczne cechy klimatu Polski.

14. Zasoby i warunki klimatyczne. Wpływ klimatu na życie organizmów i ich przystosowania. Strefy roślinno-klimatyczne. Człowiek i gospodarka a warunki klimatyczne.

15. Zmiany klimatu - przyczyny i skutki.

ĆWICZENIA

Ćwiczenia są poświęcone zapoznaniu studentów z organizacją naziemnej sieci meteorologicznej, zasadami prowadzenia obserwacji i pomiarów instrumentalnych, zdalnymi systemami monitoringu pogody oraz z bazami danych. Ćwiczenia polegają na wstępnym opracowaniu wyników obserwacji i pomiarów z wykorzystaniem najczęściej stosowanych charakterystyk klimatologicznych oraz graficznych metod prezentacji. Na zajęciach studenci w praktyczny sposób ćwiczą rozpoznawanie chmur i zjawisk meteorologicznych, opracowują rozkład przestrzenny wybranego elementu klimatu oraz zapoznają się z metodami prowadzenia badań terenowych.

WYMIAR ZAJĘĆ

Liczba godzin, które student musi przeznaczyć na osiągnięcie zdefiniowanych dla przedmiotu efektów uczenia się:

wykład: godziny zorganizowane 30 godzin, praca samodzielna studenta (przygotowanie do egzaminu) co najmniej 30 godzin

ćwiczenia: godziny zorganizowane 30 godzin, praca samodzielna studenta (wykonanie ćwiczeń, przygotowanie do kolokwium) 15 godzin.

Razem - około 100 godzin

METODY NAUCZANIA

1. Metody podające: wykład informacyjny, prezentacja

2. Metody praktyczne: ćwiczenia przedmiotowe, dyskusja, prezentacja

Ahrens C.D., Henson R., 2021, Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and the Environment, Cengage Learning.

Barry R. G., 2009, Atmosphere, Weather and Climate. Taylor& Francis.

Crowe P.R., 1987, Problemy klimatologii ogólnej. PWN, Warszawa.

Henderson-Sellers A., Robinson P.J., 1986, Contemporary Climatology. Longman.

Iribarna J.V., Cho H.R., 1988, Fizyka atmosfery. PWN, Warszawa.

Kossowska-Cezak U., Martyn D., Olszewski K., 2000, Meteorologia i Klimatologia – pomiary – obserwacje – opracowania, PWN, Warszawa.

Kożuchowski K., 1998, Atmosfera, klimat, ekoklimat. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Kożuchowski K., 2011, Klimat Polski. Nowe spojrzenie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Kożuchowski K. (red.), 2005, Meteorologia i klimatologia, PWN, Warszawa.

Lockwood J.C., 1984, Procesy klimatotwórcze. PWN, Warszawa.

Martyn D., 1995, Klimaty kuli ziemskiej. PWN, Warszawa.

Okołowicz W., 1969, Klimatologia ogólna. PWN, Warszawa.

Słownik Meteorologiczny, 2003, IMGW, Warszawa.

https://www.ipcc.ch/reports/

Efekty uczenia się: K_W02, K_W03, K_W06, K_W07 / K_U02, K_U03, K_U04, K_U07 / K_K04

Po zaliczeniu przedmiotu:

WIEDZA

Absolwent zna i rozumie:

1. główne procesy meteorologiczne, ich uwarunkowania i związki między nimi

2. uwarunkowania fizyczne kształtowania się klimatu i jego zróżnicowania na Ziemi, prawidłowości w przebiegu procesów fizycznych zachodzących w atmosferze: obiegu ciepła, wody i cyrkulacji atmosfery z uwzględnieniem ich przyczyn, przebiegu, skutków, przejawów oraz wzajemnych powiązań

3. skutki antropopresji dla systemu klimatycznego

4. potrzebę ochrony atmosfery i zna sposoby działań w tym zakresie

5. wybrane metody i techniki służące do badania zjawisk i procesów atmosferycznych oraz klimatu i jego waloryzacji w różnych skalach przestrzennych.

UMIEJĘTNOŚCI

Absolwent potrafi:

1. wykorzystywać literaturę naukową z zakresu meteorologii i klimatologii oraz inne źródła, także w języku obcym

2. wybrać i zastosować optymalne metody pozyskiwania, analizy i prezentacji danych meteorologicznych/klimatologicznych

3. zaplanować i przeprowadzić proste badanie naukowe ukierunkowane na poznanie wpływu czynników geograficznych na klimat lokalny

4. prawidłowo interpretować i wyjaśniać związki między procesami atmosferycznymi oraz określać wpływ człowieka na ich przebieg

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

Absolwent jest gotów do:

1. współorganizowania działań na rzecz środowiska atmosferycznego z poczuciem odpowiedzialności za jego stan

Wykład

Egzamin pisemny testowy na ocenę - zalicza 51 punktów (max 100 punktów).

I termin egzaminu w sesji, II termin egzaminu w sesji poprawkowej (tylko ocena niedostateczna lub nieobecność usprawiedliwiona w I terminie)

Ćwiczenia:

Zaliczenie na ocenę

Metoda oceniania: ocenianie ciągłe (kolokwia, ćwiczenia). Zaliczenie ćwiczeń – 51 punktów (max 100 punktów)

Wymagania związane z uczestnictwem w ćwiczeniach:

1. obecność obowiązkowa (dopuszczalna liczba nieobecności podlegająca usprawiedliwieniu – 2),

2. wymagane odrobienie zajęć (wykonanie ćwiczenia, które zostało omówione lub napisanie zaległego kolokwium) do dwóch tygodni od terminu zajęć. W uzasadnionych przypadkach, np. długotrwała choroba, odrobienie zajęć na zasadach uzgodnionych z prowadzącym ćwiczenia,

3. wszystkie ćwiczenia i kolokwia powinny być zaliczone

Uzyskanie zaliczenia ćwiczeń jest warunkiem koniecznym dopuszczenia do egzaminu.

Ocena końcowa z przedmiotu:

Warunek: zaliczenie ćwiczeń i zdany egzamin

Ocena końcowa - 75% egzamin i 25% ćwiczenia.