|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://foroff.phys.msu.ru/phys/courses/cmsu22.htm
Дата изменения: Sun Jul 6 05:08:20 2008 Дата индексирования: Mon Oct 1 21:05:49 2012 Кодировка: koi8-r |
Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Кафедра физики атмосферы
доц. Кузнецов Г.И.
6-7 семестр, 32 часа
Механика идеальной жидкости. Механика вязкой жидкости. Волны в атмосфере. Гравитационные волны. Звук в атмосфере. Обтекание тел. Теорема подобия. Некоторые аспекты общей циркуляции атмосферы. Циклоны и антициклоны. Другие приложения к проблемам физики атмосферы.
доц. Кузнецов Г.И.
5 курс, 36 часов
Солнечная радиация и излучение системы "атмосфера-подтилающая поверхность". Перенос излучения в атмосфере. Формирование потоков излучения в атмосфере в различных частях спектра. Молекулярное и аэрозольное рассеяние. Слой Юнга. Поглощение атмосферой. Оптические явления в атмосфере. Обратная задача атмосферной оптики. Оптичекие методы дистанционного контроля состава и уровня загрязнения атмосферы.
доц. Аксенов В.Н.
7-8 семестр, 68 часов
Строение атмосферы, ее состав и основные характеристики, Уравнения физики атмосферы, стационарные и динамические процессы. Радиационные процессы, взаимодействие с океаном и сушей. Водяной пар, облака и осадки. Силы в атмосфере, ветер, турбулентность, циклоны. Общая циркуляция. Экология атмосферы.
н.с. Юшков В.П.
4 курс, 68 часов
Полная система уравнений гидродинамики. Основы теории вихревых движений. Теорема Кельвина о циркуляции. Теорема Эртеля о потенциальном вихре. Спиральность поля скорости. Адаптация к состоянию гидростатического равновесия. Условия применимости квазистатического приближения. Акустические и внутренние гравитационные волны в изотермической атмосфере. 4. Модель атмосферы как тонкой пленки баротропной жидкости - модель "мелкой воды". Адаптация метеорологических полей. Геострофическое приближение. Масштаб Россби. Квазигеострофические уравнения динамики атмосферы. Уравнение Чарни-Обухова. Волны Россби и явление блокирования. Энергетика крупномасштабных движений. Понятие о доступной потенциальной энергии. Диссипативные процессы в приземном пограничном слое. Логарифмический профиль скорости. Слой Экмана. Поворот ветра с высотой. Квазигеострофические уравнения динамики бароклинной атмосферы. Бароклинная неустойчивость зональных течений. Модель Иди.
Уравнение гидростатики - p и s координаты. Энтропия воздуха - Изэнтропические координаты. Внутренняя и доступная потенциальная энергия. Экмановское трение - вынужденное движение океана (ветровая циркуляция океана). Боковые границы - штормовые нагоны и их связь с волной Кельвина. Экваториальная b-плоскость. Экваториальные волны Кельвина и экваториальный волновод. Тропические ураганы. Циркуляция Уолкера. Вертикальное распространение планетарных волн. Гравитационные волны во вращающейся жидкости. Нормальные моды планетарных волн. Бароклинная неустойчивость. Модель Чарни. Фронт и цикл бароклинного возмущения (теория фронтогенеза). Модели общей циркуляции атмосферы.
в.н.с. Кожевников В.Н.
4 курс, 32 часа
Классификация по масштабам и движущим силам. Подветренно-волновые орографические возмущения: линейные и нелинейные модели; результаты Лонга; роль условий на бесконечности и формы горного рельефа; сопоставление данных теории и наблюдений; энергетика; учет возмущений в прогнозе погоды; связь с экологическими проблемами. Ячейковая конвекция. Конвективные процессы и облака. Другие среднемасштабные процессы.
проф. Хунжуа Г.Г.
4 курс (для кафедры физики моря), 32 часа
Теория распространения, поглощения и рассеяния солнечного и теплового излучения Земли в атмсфере и океане; рассеяние по теории Рэлея и Ми, поглощение радиации оптически активными газами (водяной пар, двуокись углерода, озон и др.); альбедо Земли; рефракция и связанные с ней оптические эффекты, экологические аспекты изменения радиационного теплообмена Земли, вызываемые естественными и антропогенными факторами.
проф. Хунжуа Г.Г.
4 курс, 36 часов
Расслоение океана и атмосферы в результате поглощения приходящей солнечной радиации и уходящего в космос теплового излучения Земли; самоорганизация диссипативных структур; процессы тепломассообмена на неравновесной границе контакта океан - атмосфера; связь процессов обмена с метеоусловиями; экологические аспекты взаимодействия океана и атмосферы; погода и климат. Глобальная и региональная экология атмосферы и океана.
Эволюция климата Земли под воздействием радиационного теплообмена между Солнцем, Землей и Космосом, энергетика нашей цивилизиции; парниковый эффект, проблемы изменения климата; процессы тепломассообмена на поверхности Мирового океана и суши; пленочное загрязнение; диагностика состояния окружающей среды; космические методы контроля; спутниковый экологический мониторинг; региональная экология.
Физика формирования диссипативных структур в пограничных слоях океана и атмосферы.
Особенности стратификации приводного слоя атмосферы и холодной пленки океана; методы регистрации профиля температуры в пограничных слоях в условиях открытого моря; потоки тепла и влаги; самоорганизация структур: инверсионного слоя атмосферы и холодной пленки океана; влияние структур на интенсивность тепломассообмена в системе океан - атмосфера.
Анализ результатов наблюдений в геофизике.
Статистические методы обработки результатов наблюдений, получение доверительных оценок измеряемых величин и их погрешностей. Методы сравнения параметров эмпирических величин и проверка гипотез; методы описания стационарных процессов в задачах физики атмосферы и океана.
доц. Вологдин А.Г.
5 курс, 32 часа
Основные задачи. Описание случайных величин. Законы распределения случайных величин. Числовые характеристики распределений. Функции от случайных аргументов. Метод характеристических функций. Многомерная характеристическая функция. Некоторые специальные виды законов распределения. Нормальный закон распределения. Распрделения Релея и Райса, Коши, хи-квадрат. Теория выборочного метода. Теория выборочного метода для некоторых квадратичных форм в выборках из нормального распределния. Асимптотическая теория выборочного метода для больших выборок. Выборочная теория и оценивание параметров. Интегральные оценки, доверительные интервалы. Гистограммы. Уровень значимости критерия. Случайные процессы и случайные поля. Корреляционная теория случайных процессов. Радиус корреляции. Спектр мощности случайного порцесса. Эргодичность случайных процессов и полей. Условия эргодичности. Выборочные временные характеристики случайных процессов. Периодограмма. Методы получения сглаженных спектральных плотностей. Корреляционные и спектральные окна. Нестационарные случайные процессы. Выбросы случайных процессов. Проблема фильтрации. Кепстральный анализ. Обратные задачи. Некорректность обратных задач по Тихонову. Проблема регуляризации.
доц. Вологдин А.Г.
32 часа (для географического факультета, 2 курс)
Обзор методов, принципов и аппаратурной реализации дистанционного зондирования. Общие вопросы теории электромагнитных и звуковых волн. Вопросы теории распространения и дифракции волновых пакетов и пучков. Общий подход к решению задачи дистанционного зондирования в географических целях. Волновая теория рефракторных (линзовых) систем. Волновая теория рефлекторных (зеркальных) приборов. Работа оптических систем при некогерентном освещении. Получение изображения восстановлением волнового фронта - голография. Зондирование поверхности с помощью когерентной радиолокационной станции бокового обзора (РЛС БО). Томографический метод в картографировании.
проф. Куницын В.Е.
4 курс, 32 часа
Солнечная корона и солнечный ветер. Структура магнитосферы. Радиационные пояса. Магнитосферные и ионосферные эффекты электромагнитного излучения и ОНЧ излучение, микропульсации, корпускулярно-волновые взаимодейтвия. Космическая погода. Возмущения и бури в верхней атмосфере. Солнечная активность и погода, долгопериодичекие изменения климата, механизмы солнечно-земных связей. Космос и экология. Эффекты солнечной активности в геофизике, метеорологии, окружающей среде, техносфере, биосфере и т.д. Проблемы солнечно-земной физики, прогноз эффектов солнечной активности.
доц. Андреев Е.Г.
5 курс, 36 часа
Постановка эксперимента, выбор методики, датчиков, регистраторов. Статические и динамические характеристики. Вопросы метрологии в оценках погрешностей измерений. Понятие и классификация измерений. Измерительные меры. Стационарные измерительные системы. Приборы, используемые в геофизике. Типы индикаторов. Термисторы. Индуктивные датчики. Датчики излучения. Мост постоянного тока, гальванометры. Лабораторные измерения. Измерения температуры.
м.н.с. Нестеров И.А.
5 курс, 32 часов
Применение вычислительных методов к проблемам дистанционного зондирования природных сред. Теорема Котельникова. Аппроксимация сплайнами. Численный корреляционный и спектральный анализ. Алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ). Вейвлет-анализ в геофизическом эксперименте. Фрактальный анализ.
Корректно и некорректно поставленные задачи. Способы введения задачи в класс корректности. Метод подбора. Теорема А.Н.Тихонова. Условно-корректная постановка задачи. Квазирешение. Принцип регуляризации, регуляризирующий оператор. Стабилизатор А.Н.Тихонова, сглаживающий функционал. Выбор параметра регуляризации. Итерационные методы регуляризации. Методы решения систем линейных уравнений (СЛУ). Матричные нормы. Собственные значения. Обусловленность СЛУ, число обусловленности, оценки погрешности решения. Прямые и итерационные методы. Алгоритмы и методы реконструктивной томографии. Задачи с неполными данными. Томография верхних слоев атмосферы. Прямые и обратные задачи распространеия волн в слоистых средах. Радиозондирование ионосферы. Рефрактометрические исследования тропосферы и нижней стратосферы.
акад. Голицын Г.С.
5 курс, 36 часов
Климатоообразующие факторы. Состав атмосферы. Баланс электромагнитной энергии в атмосфере. Астрономические параметры планет. Атмосферные параметры планет. Критерии подобия планетарных атмосфер. Гипотезы Колмогорова. Инерциальный интервал. Закон Колмлгорова-Обухова, Ричардсона-Обухова. Уравнения гидродинамики невязкой жидкости. Масштаб Россби. Теорема Фьёртофта. Климатические модели. Модели Будыко, Селлерса, Морса. Критерий турбуентности. Уравнение Рейнольдса. Задача Прандтля. Гипотезы подобия. Пи-теорема Бриджмана. Теория Монина-Обухова.
проф. Черкашин Ю.Н.
5 курс, 36 часов.
Колебания и волны. Турбулентность и нелинейные волновые поля. Основные уравнения математической физики в теории колебиний, волн, турбулентности. Гидростатика и гиродинамика. Безвихревое движение. Циркуляция. Гравитационные и звуковые волны. Гидродинамическая турбулентность. Неустойчивость в тангенциальных разрывах. Мультипликатор. Развитая турбулентность. Магнитная гидродинамика. Дисперсионное уравнение для альвеновских волн быстрого и медленного звука. Электромагнитные волны. Плоские монохроматические волны. Поляризация. Спектры. Геометрическая оптика. Пределы геометрической оптики. Обыкновенные и необыкновенные волны в плазме. Фазовые и групповые скорости. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Метод Кирхгофа и его обобщение на неоднородные среды. Стационарные и нелийные волны. Потенциальная функция. Приближенные методы решения основных нелинейных волновых уравнений. Метод обратной задачи теории рассеяния на примере уравнения Бюргерса. Нелинейные гравитационные волны. Радиофизические методы исследования атмосферы. Рассеяние-дифракция в ионосфере и нижней атмосфере. Общие принципы томографии применительно к неоднородным средам (ионосфера, атмосфера).
проф. Березин В.М.
5 курс, 36 часов.
Ионы в атмосфере, их образование, подвижность. Уравнение балланса. Проводимость воздуха. Электрическое поле "хорошей погоды". Заряд Земли. Распределение электрических зарядов в облаках. Грозовые облака. Методы измерения электрических облаков. Теория молнии. Разряды молнии. Типы молний. Шаровая молния. Атмосферики, их классификация. Распространение электромагнитных волн в атмосфере. Закон Веера. Электрическая проницаемость влажного воздуха. Радиолокационные методы исследования тропосферных явлений. Формулы радиолокации метрологических целей. Ослабление электромагнитных волн атмосферными газами, облаками, дождем, снегом. Определение высот облачных слоев. Использование лазеров для исследования метрологических характеристик атмосферы. Принципиальное устройство лидара. Взаимодействие лазерного излучения с атмосферой. Определение характеристик облачности, влажности, температуры, газового состава и направления ветра. Измерение параметров морской поверхности.
проф. Успенский А.Б.
5 курс, 32 часов
Параметры атмосферы, определяемые дистанционно. Классификация спутников. Перенос излучения в атмосфере. Излучение абсолютно черного тела. Серое тело. Закон Кирхгофа. Закон Буггера. Механизмы поглощения радиации в атмосфере. Многоугловой метод. Условия частичной и сплошной облачности. Термическое зондирование. Детектирование облачности. Точность определения параметров. Характеристики облачности. Дистанционное определение характристик осадков. Получение информации о ветре. Радиационный баланс. Методы решения обратных задач.