Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.geogr.msu.ru/education/aspirant/25.00.28.doc Дата изменения: Fri Apr 15 12:35:29 2011 Дата индексирования: Mon Oct 1 23:58:31 2012 Кодировка: koi8-r

«Утверждаю»
Председатель Ученого совета
Географического факультета МГУ,

академик
Касимов Н.С.
Протокол ?6 от 4 июня 2010 г.

ПРОГРАММА
вступительных экзаменов в аспирантуру по специальности
25.00.28 - Океанология



I. Введение
Мировой океан как составная часть географической оболочки Земли.
Главные подразделения и характеристики океана. Географическая широтная
поясность и циркумконтинентальная зональность океана. Главные направления и
перспективы изучения океана. Важнейшие труды и периодические издания по
океану.

П Морская вода
Модели структуры воды. Аномальные свойства пресной и соленой воды.
Соленость морских и солоноватых вод. Уравнение состояния. Температура
замерзания и температура наибольшей плотности. Теплоемкость. Теплота
плавления и испарения. Вязкость. Сжимаемость. Адиабатические эффекты.

Ш. Турбулентность и перемешивание вод
Виды перемешивания вод ( молекулярное, турбулентное, фрикционное,
плотностное конвективное). Уплотнение при перемешивании вод различной
температуры и солености. Зимняя вертикальная циркуляция. Роль конвекции в
формировании вертикальной структуры океана. Устойчивость морских вод и ее
расчет. Частота Вяйсяля-Брента. Баланс турбулентной энергии, критерий
Ричардсона. Механизмы генерации океанской турбулентности. Влияние
стратификации на турбулентность. Двойная диффузия. Разномасштабная
турбулентность. Коэффициенты турбулентного обмена. Турбулентная диффузия
примеси в океане. Слой скачка и раздела вод, их влияние на перенос
характеристик.

IY. Морские течения
Уравнения движения, неразрывности и гидростатики. Система основных
уравнений морской гидротермодинамики (переноса импульса, соли и
температуры, сохранения массы и объема). Классификация морских течений.
Течения в баротропном и бароклинном море. Геострофические течения.
Динамический метод. Модели течений: дрейфовых, дрейфово- градиентных, или
ветровых, градиентных. Работы Бьеркнеса, Экмана, Свердрупа, Стоммела,
Манка. Модель Саркисяна циркуляции в бароклинном океане с неравномерным
рельефом дна. Сохранение потенциальной завихренности в водах океана и
последствия этого явления. Основные системы океанских течений. Связь
течений с океанскими фронтами. Особеннности прибрежных течений. Апвеллинг.
Волновой нагон и волновые вдольбереговые течения.

Y. Волновые движения в океане
Типы волн и механизмы их развития. Трохоидальная теория волн.
Статистические спектры волнения. Методы расчета ветровых волн.
Трансформация волн у берега. Нерегулярные долгопериодные волны: волны
Кельвина, сейши, барические волны, цунами. Планетарные волны. Приливы, их
теории и расчеты. Приливные волны и течения в открытом океане, прибрежной
зоне и в устьях рек. Внутренние волны, их воздействие на состояние
океанских вод.

YI. Уровень океанов и морей
Уровенная поверхность океана. Периодические и непериодические
колебания уровня, их причины. Стерический уровень. Спутниковая альтеметрия.
Влияние аномалий поля силы тяжести на отклонение уровня. Средний уровень,
его значение для геодезии, картографии и мореплавания.

YП. Водные массы и гидрохимическая структура вод
Водная масса, ее основные характеристики. Трассеры водных масс.
Классификация водных масс. Условия формирования и закономерности
распространения основных водных масс океанов. Современные методы выделения
и анализа водных масс. Бокс-модели, статистический TS-анализ.
Промежуточные, глубинные и придонные водные массы океанов. Водные массы
окраинных и внутренних морей. Особенности структуры вод отдельных океанов.
Межокеанский «конвейер». Водные массы и меридиональный перенос тепла и
пресной составляющей в океанах. Климатическая изменчивость характеристик
водных масс.
Гидрохимическая структура вод; слой основного продуцирования
органического вещества, минимального содержания кислорода и относительной
устойчивости гидрохимических параметров; взаимодействие этих слоев.
Содержание растворенного кислорода и биогенных элементов в океане.
Стехиометрические отношения. Карбонатное равновесие.
Стабильные и радиоактивные изотопы в водах океана.

IX. Морской лед
Процессы образования, развития и разрушения льдов в море. Физические и
химические свойства морских льдов, пределы упругости и пластичности. Формы
льдов. Однолетние и многолетние льды. Расчеты нарастания и несущей
способности льдов. Деформация ледяного покрова; полыньи, трещины. Движение
льдов под влиянием ветра и течений. Ледовитость морей, ее сезонные и
межгодовые колебания. Припай в северном и южном полушариях. Айсберги, очаги
их образования. Влияние ледяного покрова на развитие океанологических и
биологических процессов в морях.

Х. Оптика и акустика океана
Баланс световой энергии; его составляющие; методы их наблюдений и
расчетов; роль световой энергии в океане. Гидрооптическая структура, ее
связь с температурно- света в океане. Влияние световых волн на развитие
жизни в океане. Цвет воды и цвет океана. Свечение соленостной структурой и
взвешенными веществами в толще вод. Основные гидрооптические параметры
океана. Закономерности распространения моря.
Акустическая структура вод, ее зависимость от температурно-соленостной
структуры. Условия распространения звука в океане. Скорость звука в воде;
рефракция, поглощение и рассеяние звука. "Звуковой канал", его значение для
распространения звука. Зву ко рассеивающие слои и их связь с живыми
организмами. Шумы океана (тепловые, динамические, подледные, технические,
биологические и др.). Гидролокация.

ХI. Взаимодействие океана и атмосферы
Климатическая система. Поверхности раздела (граничные поверхности)
между взаимодействующими сферами. Поверхностные пленки, их структура и роль
в процессе обмена. Обмен энергией и веществом . Баланс тепловой энергии
океана, составляющие теплового баланса. Пресноводный баланс океана, запасы
пресной воды на земном шаре, процессы перераспределения пресной воды.
Солеобмен между океаном, атмосферой и литосферой; основные компоненты
солеобмена; составляющие солевого баланса; методы их расчетов;
трансформация солей в процессе обмена; формулы связи солености с хлорностью
вод. Газообмен между океаном, атмосферой и литосферой; растворимость газов
в морской воде; роль ледяного покрова в газообмене между океаном и
атмосферой; основные составляющие газообмена, роль кислорода и СО2. Влияние
обмена энергией и веществом между океаном и атмосферой на погоду и климат
Земли, на развитие биохимических процессов в океане. Роль океана в
колебаниях климата Земли. Главные черты трехмерной термической и
соленостной структуры океана как результат взаимодействия в системе океан-
атмосфера.

ХП. Районирование Мирового океана
Принципы районирования океана. Номенклатура и классификация
подразделений океана. Комплексная океанологическая характеристика
подразделений океана. Моря России, их народнохозяйственное значение,
перспективы хозяйственного использования. Научные учреждения и организации,
занимающиеся исследованием и практическим освоением морей России

ХШ. Морская геология
Батиграфическая кривая. Подводная континентальная окраина;
континентальный склон; континентальное подножие; котловины окраинных морей;
островные дуги; глубоководные желоба (впадины); ложе океана. Океанические
поднятия, срединно-океанические хребты; подводные каньоны, горы, вулканы.
Рельеф отдельных элементов дна океана; батиметрические карты. Береговая
линия; береговые процесса, их влияние на формирование и изменчивость
рельефа шельфа.
Донные отложения; процессы осадкообразования и их накопления на дне;
типа донных отложений, их характеристики; биогенные компонента. Донные
осадки как средства обитания живых организмов.
Понятие о геологической истории океанов.

ХIY. Биология и промысел
Единство живых организмов и среды их обитания. Возникновение и развитие
экосистем океана. Формы жизни в океане (планктон, бентос, нектон, а также
плейстон, нейстон) и их связь со средой. Трофические цепи в океане.
Биологическая продуктивность и биомасса, их пространственно-временная
изменчивость. Абиотические факторы биопродуктивности (физические,
гидрохимические, геологические). Прямые и косвенные связи между средой и
биопродуктивностью. Гидрологические и биологические сезоны. Промысловая
продуктивность океана. Видовой состав основных промысловых объектов.
Распределение промысла морских организмов в Мировом океане. Биологическая
структура и связь с общей вертикальной структурой океана. Биологические
ресурсы; их запасы; виды получаемой продукции; удельный вес в общей
объеме питательной базы населения земного шара; мероприятия по
восстановлению и охране, воспроизводство рыбных запасов

ХY. Минеральные ресурсы. Экономика океана
Химические ресурсы; главные районы добычи; виды промышленной продукция.
Опреснители морской воды, их использование в России и за рубежом.
Минеральные ресурсы; их виды; распространение в океане; современное
состояние добычи. Топливные ресурсы, современное состояние использования
Энергетические ресурсы; использование энергии приливов и тепла океана.
Морские транспортные пути; удельный вес морских перевозок в общем
грузообороте стран мира; эффективность использования рекомендованных курсов
судов.
Обеспечение безопасности морских промыслов и мореплавания. Служба и
мероприятия по охране природной среды океанов и морей от загрязнения при
добыче их ресурсов и эксплуатации флота. Использование океанов и морей в
службе здоровья; морской туризм, спорт, морские курорты.
Экономическое значение океана в жизни людей. Правовые аспекты
деятельности в Мировом океане и эксплуатации его ресурсов.

XYI. Дистанционные методы исследования, мониторинг
Дистанционные методы (самолетно-вертолетные, спутниковые). Бортовая
аппаратура, ее назначение. ИК-радиометры, СВЧ, локаторы бокового обзора.
Визуальные наблюдения с борта летающих аппаратов. Дистанционные наблюдения
в интересах океанологии, метеорологии, геологии, изучения природных
ресурсов океана, охраны природной среды океана, геодезии и картографии.
Спутниковое обеспечение мореплавания и связи.


ХYП. Вычислительная техника в океанологии
Проблемы автоматизации и применения средств вычислительной техники в
океанологии. Исходные данные, информационные потоки и методы их анализа.
Основные этапы обработки данных: получение, хранение, корректировка,
преобразование, отображение данных. Формы представления данных.
Программное обеспечение ЭВМ. Операционные системы, их виды, состав и
назначение. Прикладные программы. Этапы постановки задач на ЭВМ; описание
задачи, разработка математической модели, разработка алгоритма, составление
программы. Алгоритмические языки высокого уровня. Основные принципы
программирования: структурность, эффективность, надежность. Трансляция
программ, редактирование связей. Библиотеки стандартных программ.
Выполнение задачи. Объектно-ориентированное программирование.
Компьютерные сети. Локальная вычислительная сеть (ЛВС), ее компоненты.
Сетевые операционные сети, программные средства ЛВС. Протоколы обмена.
Разделение ресурсов компьютера. Электронная почта. Объединение ЛВС в
глобальные вычислительные сети. Интернет.
Базы данных. Объекты, отношения, свойства. Архитектура систем баз
данных, ее уровни. Реляционные базы данных. Проектирование баз данных.
Физическая организация базы данных. Защиты данных.
Принципы построения и структура океанологических информационных систем.
Их оптимизация. Компьютерные атласы океана.
Основные направления применения вычислительной техники в океанологии.
Использование численных методов при решении задач по изучению океана.

Литература

Андреева И.Б. Физические основы распространения звука. Л.:
Гидрометеоиздат, 1975.
Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология. Физические свойства морской
воды. М.: МАКС Пресс, 2005.
Бурков В.А. Общая циркуляция Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат,1986.
Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. Общая океанология. Часть 2. Динамические
процессы. - СПб: изд. РГГМУ, 1999
Гершанович Д. Е., Елизаров А. А., Сапожников В.В. Биопродуктивность.
М.: Агропромиздат, 1990, 238 с.
Гилл А. Динамика атмосферы и океана. Т.1, 2. М.: Мир, 1986.
Деев М.Г. Акустика океана. - М.: Географический факультет МГУ, 2008
Деев М.Г. Морские льды. - М.: Географический факультет МГУ, 2002
Дистанционное зондирование в метеорологии, океанографии и гидрологии
(Под ред. А.П. Крэнхелла). М.: Мир, 1984. - 335 с.
Доронин Ю.П., Хейсин Д.Е. Морской лед. Л.: Гидрометеоиздат,1970.
Доронин Ю.П. Взаимодействие атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат,
1981.
Доронин Ю.П. Физика океана. СПб: изд. РЕЕМУ, 2000
Дуванин А.И. Волновые движения в море. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.
Ерлов Н. Оптическая океанография. М.: Мир, 1970.
Малинин В.Н. Общая океанология. Часть 1. Физические процессы. СПб: 1998
Мамаев О.И. Физическая океанография. Избранные труды. М.: Изд. ВНИРО,
2000.
Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана. Л.:
Гидрометеоиздат, 1987.
Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат,
1984.
Праудман Дж. Динамическая океанография. М.: ИЛ, 1973