Meteorologia i klimatologia

Podstawowa wiedza z zakresu geografii fizycznej ze szkoły średniej.

przedmiot obowiązkowy

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):

- udział w wykładach - 30

- udział w laboratoriach - 30

- konsultacje z nauczycielem akademickim - 10

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):

- przygotowanie do wykładu - 5

- przygotowanie do laboratorium - 15

- pisanie prac, projektów - 30

- czytanie literatury - 10

- przygotowanie do kolokwium - 30

- przygotowanie do egzaminu - 20

Łącznie: 180 godz. (6 ECTS)

W1: Rozumie całokształt procesów kształtujących pogodę i klimat Ziemi - K_W01

W2: W interpretacji zjawisk i procesów zachodzących w atmosferze rozumie i potrafi wykorzystać metody matematyczne i statystyczne - K_W02

W3: Posiada specjalistyczną wiedzę na temat czynników meteorologicznych determinujących środowisko przyrodnicze - K_W03

W4: Zna wzajemne relacje pomiędzy meteorologią a pozostałymi naukami geograficznymi oraz z innymi dyscyplinami nauk przyrodniczych – K_W04

W5: rozumie zagrożenia wynikające z wpływu zmian klimatu na georóżnorodność oraz zna zasady waloryzacji, oceny i ochrony klimatu – K_W05

W6: Zna normy prawne ochrony atmosfery i klimatu – K_W06

W7: Wykazuje znajomość podstawowych technik wykonywania pomiarów i obserwacji meteorologicznych - K_W08

W8: Rozumie związki pomiędzy osiągnięciami meteorologii i klimatologii a możliwością ich zastosowania w praktyce – K_W09

U1: Posiada umiejętność wyszukiwania, zrozumienia, analizy i wykorzystania potrzebnych informacji pochodzących z podstawowych źródeł z zakresu meteorologii i klimatologii,- K_U01, K_U02

U2: Wykorzystuje dostępne źródła informacji, w tym źródła elektroniczne z zakresu meteorologii i klimatologii (bazy danych, roczniki meteorologiczne, atlasy, mapy, literatura przedmiotu). - K_U02, K_U03

U3: Przeprowadza pomiary i obserwację meteorologiczne w terenie, interpretuje uzyskane wyniki zgodnie z metodyką opracowań klimatologicznych i wyciąga wnioski.- K_U06, K_U07, K_U08, K_U09

U4: Wykonuje ekspertyzy z dziedziny meteorologii i klimatologii pod kierunkiem opiekuna naukowego – K_U04

U5: W trakcie wykonywania opracowań meteorologicznych i klimatologicznych stosuje metody statystyczne oraz narzędzia informatyczne i geoinformatyczne – K_U05

U6:Potrafi współdziałać i pracować w grupie przyjmując w niej różne role w procesie organizacji stanowiska pomiarów meteorologicznych i wykonywania tych obserwacji – K_U12

K1: Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, poszerzania wiedzy z zakresu meteorologii i klimatologii - K_K01, K_K05, K_K06

K2: Prawidłowo identyfikuje problemy związane z wykonywaniem zadań zawodowych związanych z wykorzystaniem meteorologii i klimatologii, jest kreatywny i przedsiębiorczy – K_K03, K_K06

Wykład informacyjny i problemowy z prezentacjami multimedialnymi.

Ćwiczenia laboratoryjne: doświadczenia, obserwacje meteorologiczne przy użyciu przyrządów pomiarowych, analizy klimatologiczne na podstawie map, atlasów.

- pokaz

- opis
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna
- pomiaru w terenie

Uzyskanie wiedzy na temat zjawisk i procesów zachodzących w atmosferze. Warunków klimatycznych panujących na kuli ziemskiej, zmian klimatu. Poznanie metod i sposobów pomiaru podstawowych elementów meteorologicznych oraz wykonywania opracowań klimatologicznych.

Na wykładzie zostaną omówione: Wstęp (meteorologia i klimatologia - ich miejsce wśród nauk przyrodniczych, historia badań meteorologicznych i klimatologicznych); Atmosfera (skład gazowy powietrza atmosferycznego, budowa pionowa atmosfery); Promieniowanie Słońca, Ziemi i atmosfery (widmo promieniowania słonecznego, stała słoneczna na granicy atmosfery, promieniowanie słoneczne w atmosferze, absorpcja promieniowania słonecznego i albedo powierzchni ziemi, promieniowanie z powierzchni ziemi i atmosfery, bilans radiacyjny układu ziemia-atmosfera, efekt cieplarniany, przebieg roczny i dobowy promieniowania słonecznego, rozkład przestrzenny składowych bilansu radiacyjnego na kuli ziemskiej, zjawiska optyczne w atmosferze, zorze polarne); Temperatura gruntu (bilans cieplny powierzchni ziemi, czynniki wpływające na temperaturę gruntu, przebieg dobowy i roczny temperatury gruntu, prawa Fouriera, wieloletnia i sezonowa zmarzlina); Temperatura powietrza (definicja temperatury, mechanizm przekazywania ciepła od powierzchni ziemi do atmosfery, procesy adiabatyczne, metody pomiaru temperatury. termometry, skale termometryczne, przebieg dobowy i roczny temperatury powietrza, rozkład przestrzenny temperatury powietrza na kuli ziemskiej); Ciśnienie atmosferyczne (definicja i jednostki pomiarowe ciśnienia atmosferycznego, przebieg dobowy i roczny ciśnienia atmosferycznego, rozkład ciśnienia atmosferycznego na kuli ziemskiej, antycyklony i cyklony); Wiatr (definicja i jednostki pomiarowe, metody i przyrządy pomiarowe, czynniki powodujące poziomy ruch powietrza, wiatr geostroficzny, wiatr geotryptyczny, ogólna cyrkulacja atmosfery, wiatry stałe i sezonowe, pasaty, monsuny, ENSO, NAO, wiatry lokalne); Woda w atmosferze (zasoby i wody w przyrodzie, obieg wody w przyrodzie. parowanie/sublimacja oraz kondensacja/resublimacja),wilgotność powietrza, wskaźniki wilgotności i jednostki pomiarowe, przebieg dobowy i roczny wilgotności powietrza, rozkład przestrzenny wilgotności powietrza na świecie); Chmury i mgła (definicja i rodzaje chmur, wielkość zachmurzenia na świecie, mgła i zamglenie); Opady i osady atmosferyczne (definicja i rodzaje opadów atmosferycznych, metody i przyrządy pomiarowe opadów atmosferycznych, rozkład przestrzenny opadów na kuli ziemskiej i ich zmienność w ciągu roku, osady atmosferyczne: rosa, szron, szadź, gołoledź); Ekstremalne zjawiska atmosferyczne (burze, trąby powietrzne, cyklony tropikalne); Prognozowanie pogody (analiza synoptyczna, ośrodki baryczne, masy powietrza, fronty atmosferyczne, metody prognozowania pogody, internetowe źródła danych i prognozy meteorologiczne); Klimat kuli ziemskiej (czynniki i procesy klimatotwórcze, rozkład przestrzenny głównych elementów klimatycznych, klasyfikacje klimatów, strefy klimatyczne); Klimat Polski (czynniki wpływające na warunki klimatyczne Polski, rozkład przestrzenny poszczególnych elementów klimatu w Polsce, klimat lokalny: lasu, miasta); Zmiany klimatu (metody badań zmian klimatu, naturalne i antropogeniczne zmiany klimatu, zmiany klimatu w czasach przedhistorycznych, współczesne zmiany klimatu na świecie i w Polsce).

Na ćwiczeniach laboratoryjnych omawiane są poszczególne elementy meteorologiczne (promieniowanie słoneczne, usłonecznienie, temperatura powietrza i gruntu, wilgotność powietrza, zachmurzenie, widzialność, opady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne i wiatr) – ich definicje, jednostki miary i sposoby pomiaru (metodyka pomiaru i obsługa przyrządów meteorologicznych). W ramach klimatologicznej części zajęć przedstawiane są źródła materiałów klimatologicznych (w tym internetowe) oraz zasady opracowania danych. Wykonywane są opracowania w formie tabelarycznej, graficznej i tekstowej. W ramach zajęć przewidziane jest zwiedzanie Obserwatorium Meteorologicznego UMK, gdzie znajdują się tradycyjne i automatyczne przyrządy do pomiarów meteorologicznych.

Literatura podstawowa:

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

2. Kaczorowska Z., 1986, Pogoda i Klimat, WSiP, Warszawa

3. Kossowska-Cezak U. i in., 2000, Meteorologia i klimatologia. Pomiary, obserwacje, opracowania, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa-Łódź

4. Kożuchowski K., 2005, Meteorologia i klimatologia, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa

5. Kożuchowski K., 1998, Atmosfera, klimat i ekoklimat, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa

6. Martyn D., 1985, Klimaty kuli ziemskiej, PWN, Warszawa

7. Woś A., 1997, Meteorologia dla geografów, PWN, Warszawa

8. Kossowska-Cezak U. i in., 2000, Meteorologia i klimatologia. Pomiary, obserwacje, opracowania, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa-Łódź

Literatura uzupełniająca:

9. Chromow S.P, 1973, Meteorologia i klimatologia, PWN, Warszawa

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

11. Kożuchowski K. 2015, Meteorologia i klimatologia dla studentów leśnictwa, PWN, Warszawa

12. Molga M., 1986, Meteorologia rolnicza, Państw. Wyd. Rolnicze i Leśna, Warszawa

13. Niedźwiedź T. (red.), 2003, Słownik meteorologiczny, IMGW, Warszawa

14. Przewodnik do ćwiczeń z meteorologii i klimatologii, 1992, Uniwersytet Warszawski, Warszawa

15. Sorbjan, Z., 2001, Meteorologia dla każdego. Opowieści, teorie i proste doświadczenia, Prószyński i S-ka, Warszawa

16. Woś A., 2010, Klimat Polski w drugiej połowie XX wieku, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań

Metody oceniania:

Egzamin pisemny – K_W01, K_W02, K_W03, K_W04, K_W05, K_W06, K_W08, K_W09, K_U02, K_U03, K_U08, K_U09, K_K01

Kolokwium – K_W01, K_W02, K_W03, K_W04, K_W05, K_W08, K_W09; K_U02, K_U03, K_U08, K_U09, K_K01

Projekty – K_W02, K_U01, K_U02, K_U03, K_U04, K_U05, K_U06, K_U07, K_K01, K_K02, K_K06, K_K07, K_K08

Aktywność (tylko kompetencje) – K_K01, K_K02, K_K04, K_K06, K_K07

Kryteria oceniania:

Zaliczenie wykładów: egzamin pisemny w formie testu do uzupełnienia lub opisu słownego, wymagany próg na ocenę dostateczną - 51-60%, 61-70% - dostateczny plus, 71-80% - dobry, 81-90% - dobry plus, 91-100% - bardzo dobry.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych: pisemne kolokwium zaliczeniowe, wymagany próg na ocenę dostateczną - 51-60%, 61-70% - dostateczny plus, 71-80% - dobry, 81-90% - dobry plus, 91-100% - bardzo dobry.

Ocena z projektów – bezpośrednie proste ocenianie.

Końcową ocenę z ćwiczeń wylicza się jako średnią ważoną z wszystkich ocen – ocena z kolokwium ma wagę 3. Na podstawie średniej wystawiana jest ocena końcowa: do 3,39 – dostateczny, 3,40-3,74 – dostateczny plus, 3,75-4,19 – dobry, 4,20-4,50 – dobry plus, powyżej 4,50 – bardzo dobry.

Nie dotyczy