Lista kursów

English version

Kod kursu: IISS10083o13
Rok / Semestr: 2013/2014 zimowy
Nazwa: Meteorologia i hydrologia
Kierunek: Inżynieria Środowiska
Typ studiów: I st. - inżynierskie
Rodzaj kursu: Obligatoryjny
Semestr studiow: 3
Punkty ECTS: 5
Formy kształcenia (wykłady / ćwiczenia / inne): 30 / 45 / 0
Prowadzący: dr hab inż. Andrzej Żyromski, prof. nadzw., dr inż. Małgorzata Biniak-Pieróg
Język: polski / angielski


Efekty kształcenia: Wiedza Zna i rozumie procesy oraz prawa determinujące obieg energii w środowisku; zna zasady obiegu wody w geoekosystemach; zna podstawowe metody pomiarowe oraz zasady interpretacji danych meteorologicznych, klimatycznych i hydrologicznych; ma wiedzę na temat interpretacji odpływu, przepływu oraz miar z tym związanych; ma wiedzę na temat krzywych sum czasów trwania oraz zakresu zmienności podstawowych elementów meteorologicznych w różnych strefach klimatycznych; ma wiedzę odnośnie charakterystyk klimatu w różnej skali. Umiejętności Umie wykonać pomiary zjawisk meteorologicznych i hydrologicznych; potrafi kompleksowo oceniać powiązania zjawisk hydrologicznych i meteorologicznych oraz określić ich przydatność do opisu procesów zachodzących w środowisku, w skali punktowej i przestrzennej; na podstawie zdobytej wiedzy potrafi ocenić skalę możliwości wystąpienia ekstremalnych zjawisk hydrologicznych i meteorologicznych; umie określić podstawowe charakterystyki hydrologiczne w zlewniach zarówno kontrolowanych i niekontrolowanych; umie zastosować zdobytą wiedzę w pracach projektowych.

Kompetencje: Ma świadomość kompleksowego oddziaływania czynników hydrologicznych i meteorologicznych na środowisko i człowieka.

Wymagania wstępne: algebra, analiza matematyczna, fizyka, mechanika płynów

Treści kształcenia: Budowa atmosfery ziemskiej. Efekt cieplarniany. Termika gleby i powietrza, wilgotność powietrza. Przemiany fazowe wody – kondensacja i parowanie. Chmury, opady i osady atmosferyczne. Czynniki klimatotwórcze. Klimat Europy i Polski. Bierne i czynne melioracje mikroklimatyczne. Prognozy synoptyczne i lokalne prognostyki pogody. Przyczyny następstwa i konsekwencje zmian klimatu. Scenariusze zmian klimatu. Powierzchniowe, punktowe i liniowe obiekty hydrograficzne. Parametry fizyczno - geograficzne zlewni. Klasyfikacja rzek, systemy rzeczne. Pomiary hydrometryczne stanów wody, przepływu, transportu rumowiska. Korespondencja stanów. Krzywa natężenia przepływu. Krzywe przepływu koryt naturalnych. Miary odpływu i przepływu. Krzywe sum czasów trwania. Metody ustalania rozkładu prawdopodobieństwa i estymacja parametrów. Zjawiska ekstremalne – niżówki i wezbrania.

Literatura: Bac S., Rojek M., 1999: Meteorologia i klimatologia w inżynierii środowiska, wyd. AR Wrocław, (podręcznik podstawowy).
Rojek M., Żyromski A., 2004: Agrometeorologia i klimatologia, Wyd. AR Wrocław (skrypt do ćwiczeń podstawowy).
Byczkowski A., 1996: Hydrologia, t. I i II. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.
Dębski K., 1970: Hydrologia, Wydawnictwo Arkady, Warszawa.
Ozga – Zielińska M., Brzeziński J., Ozga – Zieliński B., 1997: Hydrologia stosowana. PWN, Warszawa.


Metody oceny: zaliczenie 5 projektów, kolokwia i sprawdziany testowe, egzamin pisemny

Uwagi: Program przedmiotu: Wykład 1: Zakres i zadania meteorologii i klimatologii. Budowa, składowe, domieszki i zanieczyszczenia atmosfery ziemskiej. Efekt cieplarniany. Promieniowanie słoneczne, bilans promieniowania. Bilans cieplny. Temperatura wody i gleby. Dobowy i roczny przebieg temperatury gleby. Wykład 2: Wymiana cieplna między powierzchnią i atmosferą. Dobowy i roczny przebieg temperatury powietrza. Wielkości fizyczne charakteryzujące wilgotność powietrza. Dobowy i roczny przebieg wilgotności powietrza. Proces kondensacji pary wodnej i jej produkty na powierzchni terenu i w atmosferze ziemskiej. Chmury, mgły, osady atmosferyczne, opady. Wykład 3: Proces fizyczny parowania wody. Parowanie z wolnej powierzchni wodnej. Ewapotranspiracja potencjalna i rzeczywista. Parowanie wskaźnikowe. Bezpośrednie i pośrednie metody wyznaczania parowania terenowego. Wykład 4: Ruchy powietrza, masy atmosferyczne, układy ciśnienia. Synoptyczne prognozy i lokalne prognostyki pogody. Wykład 5: Czynniki klimatotwórcze. Klimat Europy i Polski, regiony klimatyczne. Wykład 6: Przyczyny powstawania topo- i mikroklimatów. Topoklimaty kompleksów leśnych. Topoklimaty terenów podmokłych i okolic zbiorników wodnych. Bierne i czynne melioracje mikroklimatyczne. Agroklimatyczne podstawy melioracji wodnych. Wykład 7: Przyczyny następstwa i konsekwencje zmian klimatu w makro i mikro skali. Scenariusze globalnych zmian klimatu oraz dla Polski. Wykład 8: Lądowa faza krążenia wody w przyrodzie. Powierzchniowe, punktowe i liniowe obiekty hydrograficzne. Parametry fizycznogeograficzne zlewni. Klasyfikacja rzek, systemy rzeczne. Pomiary hydrometryczne stanów wody, przepływu, transportu rumowiska. Publikatory pomiarów hydrometrycznych. Działalność IMGW. Wykład 9: Opracowywanie wyników pomiarów. Statystyczne opracowanie wyników pomiarów stanów wody – stany charakterystyczne. Korespondencja stanów. Wykład 10: Krzywa natężenia przepływu. Krzywe przepływu koryt naturalnych. Wyrównywanie punktów pomiaru natężenia przepływu. Krzywe natężenia przepływów przekrojów złożonych. Ekstrapolacja krzywej przepływów w strefie stanów niskich i wysokich. Niestacjonarność krzywej przepływu. Wykład 11: Metody ustalania rozkładu prawdopodobieństwa i estymacja parametrów. Metody określania przepływów głównych. Wykład 12: Przepływy o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia. Zdarzenia losowe, próba losowa, rozkład prawdopodobieństwa. Jednorodność próby losowej. Wykład 13: Odpływ, przepływ, miary odpływu i przepływu. Krzywa sumowa odpływu. Przepływy o określonym czasie trwania. Krzywe sum czasów trwania. Wykład 14: Zjawiska ekstremalne – niżówki i wezbrania. Przepływy konwencjonalne – żeglugowy, dozwolony, dopuszczalny, korytotwórczy, przepływy regulacyjne, przepływ nienaruszalny. Wykład 15: Przepływy miarodajne i kontrolne wymiarowania obiektów hydrotechnicznych. Proste związki prognostyczne. Rodzaj i zakres ćwiczeń: ćwiczenia projektowe. Ćwiczenie 1: Część meteorologiczna: Bilans promieniowania. Obliczanie bilansu promieniowania krótkofalowego. Zapoznanie się z urządzeniami do pomiaru promieniowania słonecznego i usłonecznienia. Bilans cieplny i temperatura gleby. Sporządzanie wykresów termoizoplet glebowych. Zapoznanie z urządzeniami pomiarowymi z zakresu termiki gleb i wody. Ćwiczenie 2: Obliczenie średniej i amplitudy dobowej temperatury powietrza oraz godzinnych wartości wilgotności względnej i niedosytu wilgotności powietrza. Wykres dobowego przebiegu. Zapoznanie z urządzeniami pomiarowymi z zakresu termiki i wilgotności powietrza. Ćwiczenie 3: Obliczanie miesięcznych sum parowania wskaźnikowego, ewapotranspiracji rzeczywistej oraz klimatycznych i rolniczo klimatycznych bilansów wodnych dla wybranych miejscowości na terenie Polski z różnych lat. Opady atmosferyczne. Zapoznanie z urządzeniami pomiarowymi opadów atmosferycznych oraz parowania z wolnej powierzchni wody i parowania terenowego. Ćwiczenie 4: Wydanie tematów do opracowania klimatologicznego. Omówienie zakresu merytorycznego pracy. Część I - średnie wieloletnie. Wykorzystanie danych meteorologicznych do określania wielkości parowania. Obliczenia różnych rodzajów parowania. Zapoznanie z urządzeniami pomiarowymi z zakresu pomiarów parowania z wolnej powierzchni wodnej oraz terenowego. Ćwiczenie 5: Zapoznanie z mapą synoptyczną oraz samodzielne wykonanie na jej podstawie prognozy pogody. Ćwiczenie 6: Realizacja II części opracowania klimatologicznego - analiza przebiegu pogody w danym roku i opis klimatologiczny. Zapoznanie z urządzeniami pomiarowymi z zakresu pomiarów ciśnienia atmosferycznego, siły oraz prędkości i kierunku wiatru. Ćwiczenie 7: Zaliczenie pracy kontrolnej. Ćwiczenia 8-15: Część hydrologiczna: Ćwiczenia obliczeniowe. Wyznaczanie granic zlewni i parametrów fizycznogeograficznych. Charakterystyczne stany wody, krzywe częstości i czasu trwania stanów wody. Opracowanie krzywej natężenia przepływu. Krzywa sumowa odpływu i jej zastosowanie. Wyznaczanie przepływów prawdopodobnych. Wyznaczanie przepływów prawdopodobnych w zlewniach niekontrolowanych.