1. Синоптическая метеорология
1) Предмет синоптической метеорологии. Определение синоптического метода. Краткие сведения из истории синоптической метеорологии и развития методов прогнозов погоды.
2) Глобальная система наблюдений. Всемирное согласованное время (UTC). Синоптические карты. Аэрологические диаграммы.
3) Облачные системы и осадки. Генетическая классификация облаков и осадков.
4) Барическое поле и ветер. Основные формы барического рельефа. Определение геострофического и градиентного ветра. Дивергенция, вихрь и циркуляция скорости. Линии тока и функция тока. Правило ведущего потока. Адвективные и трансформационные изменения метеорологических величин. Термический ветер. Вертикальные движения.
5) Воздушные массы. Условия формирования воздушных масс. Термодинамическая и географическая классификации. Характеристика различных типов воздушных масс. Процесс трансформации воздушных масс.
6) Атмосферные фронты. Классификация фронтов. Фронтогенез и фронтолиз. Высотные фронтальные зоны. Перемещения фронтов и изменения погоды.
7) Общая циркуляция атмосферы. Характерные особенности. Струйные течения. Циклоны и антициклоны внетропических широт. Центры действия атмосферы. Муссоны. Пассаты. Тропические циклоны. Внутритропическая зона конвергенции.
8) Макросиноптическое положение и макросиноптический процесс. Синоптические типизации. Дальние связи и индексы циркуляции.
9) Мезомасштабные возмущения. Местные циркуляции (шквалы, смерчи, горно-долинные ветры, бризы, бора, фен). Опасные явления погоды.
10) Синоптический анализ и прогноз. Классификация сроков метеорологических прогнозов (ВМО). Синоптическая интерпретация результатов численного прогноза погоды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Багров Н.А., Кондратович К.В., Д.А.Педь.,.Угрюмов А.И. Долгосрочные метеорологические прогнозы. Л., Гидрометеоиздат, 1985.
2. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. Л., Гидрометеоиздат, 1977.
3. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. Изд. МГУ, Наука, 2006.
2. Физическая метеорология
1) Газовый состав атмосферы и его изменение с высотой. Уравнение состояния сухого воздуха. Водяной пар в атмосфере. Характеристики влажности воздуха. Уравнение состояния влажного воздуха. Виртуальная температура.
2) Строение атмосферы. Принципы деления атмосферы на слои.
3) Основы статики атмосферы. Уравнение статики.
4) Вертикальный барический градиент и барическая ступень. Барометрическая формула. Изменение давления с высотой в изотермической, политропической и реальной атмосфере. Полная барометрическая формула.
5) Основы термодинамики атмосферы. Первое начало термодинамики в применении к атмосфере.
6) Общие сведения о потоках лучистой энергии в атмосфере. Коротковолновая и длинноволновая радиация. Солнце как источник энергии. Солнечная постоянная. Инсоляция.
7) Годовой ход и зональное распределение сумм радиации. Альбедо для прямой и рассеянной радиации, его зависимость от высоты солнца. Длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы; эффективное излучение.
8) Тепловой режим приземного слоя атмосферы. Турбулентное перемешивание в атмосфере. Изменение температуры воздуха с высотой в приземном слое. Суточный ход температуры воздуха в приземном слое.
9) Общая схема влагооборота в атмосфере.
10) Поле давления, способы его графического представления. Связь изменения давления в атмосфере с изменением средней температуры слоя. Распределение давления по земному шару.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ж.Ван Мигем. Энергетика атмосферы. ГМИ. Л., 1977.
2. Матвеев. Физика атмосферы, 2000
3. Учебники по Синоптической метеорологии, ИНТЕРНЕТ-ресурсы
3. Динамическая метеорология
1) Силы, действующие в атмосфере. Соотношение сил в зависимости от масштабов движения. Классификация атмосферных движений.
2) Уравнения движения воздуха. Лагранжево и Эйлерово представления. Уравнение неразрывности. Уравнения потенциального вихря и дивергенции.
3) Уравнение термодинамики атмосферы: состояния, переноса влаги, притока тепла.
4) Вертикальная структура полей температуры и ветра. Свободная атмосфера и пограничный слой. Геострофический ветер.
5) Виды волновых процессов в атмосфере. Гравитационные и гравитационно-инерциальные волны.
6) Конвективная неустойчивость.
7) Энергообмен в атмосфере между движениями различных масштабов.
8) Численные модели прогноза погоды. Особенности прогностических моделей для различных масштабов: мезомасшттабные, региональные, глобальные.
9) Взаимодействие атмосферы и океана. Фундаментальные следствия взаимодействия атмосферы и океана. Моделирование совместной циркуляции атмосферы и океана.
10) Методы анализа и усвоения данных наблюдений, используемые для исследования динамики атмосферных процессов и для прогноза погоды. Понятие предсказуемости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шукла, Дж. Предсказуемость //В кн. Динамика погоды Л.: Гидрометеоиздат. 1988.
2. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики. М., Наука, 1969.
3. Мезингер Ф., Аракава А. Численные методы, используемые в атмосферных моделях. Л., Гидрометеоиздат, 1979.
4. Динамическая метеорология. Под редакцией Д.Л.Лайхтмана, ГМИ.Л.,1976.
5. Шакина Н. П. Гидродинамическая неустойчивость в атмосфере. ГМИ, Л., 1990.
4. Агрометеорология и климатология
1) Климат как статистический режим. Масштабы климата: макроклимат, мезоклимат (местный климат), микроклимат.
2) Радиационный баланс земной поверхности и климатообразование.
3) Атмосферная циркуляция и климатообразование.
4) Основные типы климата: морской и континентальный климат, показатели континентальности; аридный и гумидный климат.
5) Принципы классификации климатов.
6) Общие характеристики климатических зон и областей земного шара
7) Современные изменения климата по данным инструментальных наблюдений.
8) Агрометеорологические наблюдения и измерения; обработка данных.
9) Оперативные агрометеорологические прогнозы.
10) Прикладные задачи климатологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Блютген И. География климатов. т.1,2 М., «Прогресс», 1972.
2. Дроздов О.А., Васильев В.А., Кобышева Н.В. и др. Климатология, Л.,ГМИ, 1989.
3. Хромов С.П. Метеорология и климатология для географических факультетов. Л.,ГМИ, 1983.
4. Алисов Б.П., Полтараус Б.В. Климатология. ИМУ, М., 1974.