Platný od: 22.2.2017 OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU
(a) Názov študijného odboru: (b) Stupne vysokoškolského štúdia, v ktorých sa odbor študuje a štandardná dĺžka štúdia študijných programov pre tieto stupne vysokoškolského štúdia: Študijný odbor METEOROLÓGIA A KLIMATOLÓGIA sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002- sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v: treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.) so štandardnou dĺžkou interného doktorandského štúdia 3 roky a externej formy doktorandského štúdia 5 rokov (c) Obsah študijného odboru: (c4) Obsah tretieho stupňa Absolventi študijného odboru Meteorológia a klimatológia sú spôsobilí vykonávať profesiu: - Meteorológ alebo klimatológ (Meteorologist, Climatologist) a - Vedecký pracovník v meteorológii alebo klimatológii, (Scientist in Meteorology/Climatology) Meteorológ alebo klimatológ - ovláda fyzikálnu podstatu procesov prebiehajúcich v atmosfére (prízemnej a hraničnej vrstve, strednej a hornej troposfére a stratosfére) a v úplnom klimatickom systéme Zeme; ďalej ovláda simulácie a verifikácie modelových riešení uvedených procesov, numerické a kombinované metódy prognózy počasia na niekoľko hodín až 10 dní, štatistické metódy výpočtov a odhadov návrhových klimatologických charakteristík a klimatologických prognóz s časovým horizontom do 100 rokov (prípadne aj viac) s využitím teoretických rozdelení pravdepodobností, modelové riešenia malorozmerných procesov v blízkosti rozhraní subsystémov úplného klimatického systému, pozná metódy riadenia (ovplyvňovania) niektorých meteorologických procesov. Vedecký pracovník v meteorológii alebo klimatológii - ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja vo vednom odbore Meteorológia a klimatológia, prípadne aj v hraničných oblastiach s inými vednými odbormi v príbuznej problematike, orientáciou napr. na biometeorológiu a bioklimatológiu, agrometeorológiu 1
a agroklimatológiu, hydrometeorológiu a hydroklimatológiu, environmentálnu meteorológiu, mikrometeorológiu a mikroklimatológiu uzavretých priestorov, leteckú meteorológiu atď. Absolvent ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja vo vednom odbore meteorológia a klimatológia, zahŕňajúc v tom vedecké štúdium fyzikálnych a chemických procesov v atmosfére (prízemná a hraničná vrstva, stredná a horná troposféra a stratosféra), problémov dynamickej a synoptickej meteorológie, fyziky oblakov a zrážok, žiarenia, akustických, elektrických a optických procesov a vlnových pohybov; priamych a dištančných metód merania a pozorovania (vrátane satelitných), databázových, telekomunikačných a informačných systémov a technológií, numerických a štatistických metód, vrátane riešenia nelineárnych diferenciálnych rovníc, teórie pravdepodobnosti a teórie chaosu; štúdium procesov na rozhraní plynnej časti atmosféry s hydrosférou, kryosférou, litosférou a biosférou; štúdium problémov antropogénneho ovplyvňovania atmosférických procesov a klímy Zeme, vrátane spätných väzieb; aplikáciu metód GIS-u, mapových, tabelárnych, textových a iných postupov na prezentáciu klimatologických výstupov; prípadne aj štúdium procesov v hraničných oblastiach s inými vednými odbormi v príbuznej problematike, orientáciou napr. na biometeorológiu a bioklimatológiu, agrometeorológiu a agroklimatológiu, hydrometeorológiu a hydroklimatológiu, environmentálnu meteorológiu, geofyziku, mikrometeorológiu a mikroklimatológiu uzavretých priestorov a hraničných plôch/vrstiev, leteckú meteorológiu, technickú meteorológiu a klimatológiu; meteorologické a klimatologické podmienky ovplyvňujúce dopravné a komunikačné systémy, turizmus a rekreáciu, šport a telovýchovu, vznik povodní, lavín, sucha atď. Teoretické vedomosti (3. stupeň) Absolvent odboru Meteorológia a klimatológia - vedecky báda a prináša vlastné riešenia problémov v odbore meteorológie a klimatológie, prípadne aj v hraničných disciplínách s inými vednými odbormi. Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti Absolvent odboru Meteorológie a klimatológie (3. stupeň) si osvojí - Zásady vedeckej práce výskum vývoj produkty použitie - spätné väzby, vedecké formulovanie problému (technické zadanie, algoritmizácia, blokové schémy), právne a environmentálne aspekty nových produktov, etické a spoločenské stránky vedeckej práce, prezentácia výsledkov, rozvoj 2
študijného odboru a prínos pre prax. Vymedzenie jadra znalostí Nosné témy jadra znalostí študijného odboru Nosné témy jadra znalostí študijných programov 3. stupňa vysokoškolského štúdia sú viazané na vedu o meteorológii a klimatológii, teda o fyzike atmosféry (dnes už väčšinou ako vedu o atmosfére) a o teórii úplného klimatického systému Zeme (Meteorology and Climatology, i.e. Physics of the Atmosphere, Science of the Atmosphere and Theory of the Earth s Climatic System). Jadro obsahuje len rámcové témy ( vybrané state): Študijná časť: Teoretický fundament, metodologický aparát, špecializácia: Matematická analýza, numerická matematika, tenzorový počet, teória pravdepodobnosti, teória chaosu, matematická štatistika; vedecký experiment, teória systémov, matematickopočítačová simulácia, 3D-modely, numerické riešenie nelineárnych diferenciálnych rovníc; odhady a presnosť merania, pozorovania a získaných výsledkov; verifikácie počítačových modelov, neurónové siete; hydrodynamika, aeromechanika, termodynamika, štatistická fyzika; dynamická a synoptická meteorológia; fyzika prízemnej vrstvy a voľnej atmosféry; fyzika oblakov a zrážok; fyzika žiarenia, akustických, optických a elektrických procesov a vlnových pohybov v atmosfére; chemizmus atmosféry, difúzia aerosólov a plynných polutantov v atmosfére, ozón a radiačne aktívne plyny v atmosfére; interakcie medzi atmosférou a ostatnými zložkami prírodného prostredia; teória a modelovanie klimatického systému Zeme, regionálna klimatológia a mikroklimatológia, zmeny a variabilita klímy, interakcia cirkulácie atmosféry a oceánu. Vedecká časť: - Výskum aktuálneho otvoreného vedeckého problému z odboru Meteorológia a klimatológia. V súčasnosti sa ako najaktuálnejšie vedecké problémy javia predovšetkým tieto: dynamické modely prognózy počasia na 5-15 dní, dynamické predpovedné modely pre malé priestory (stredná Európa, Slovensko) LAM, dynamické prognostické metódy nebezpečných meteorologických javov (intenzívne lejaky, búrky,...), dynamické regionálne klimatické modely vnorené do GCMs (do modelov všeobecnej cirkulácie atmosféry), modelové riešenia možných dôsledkov globálnej klimatickej zmeny, modelovanie procesov v hraničných priestoroch/vrstvách (pôda-rastlina-atmosféra, difúzia polutantov,...), matematické riešenie pravdepodobnosti výskytu výnimočných prípadov počasia (najmä nebezpečných alebo škodlivých), antropogénne vplyvy na 3
klimatický systém... - Zásady vedeckej práce výskum-vývoj-produkty-použitie-spätné väzby, vedecké formulovanie problému (technické zadanie, algoritmizácia, blokové schémy), právne a environmentálne aspekty nových produktov, etické a spoločenské stránky vedeckej práce, rozvoj študijného odboru a prínos pre prax. - Prezentácia výsledkov na domácich i zahraničných konferenciách a publikovanie vo vedeckých časopisoch a monografiách Znalosti uvedené v jadre majú rozsah 1/3 v študijnej časti a 2/3 vo vedeckej časti. Dizertačná skúška a obhajoba dizertačnej práce (záverečná práca) musí spĺňať kritérium, aby študent preukázal schopnosť samostatne získavať teoretické a praktické poznatky. INDIKÁTORY ŠTUDIJNÉHO ODBORU (1) Študijné programy 3. stupňa vysokoškolského vzdelávania obsahujú pomer študijnej a vedeckej časti študijného programu 1:2. (2) Medziodborové štúdiá v kombinácii dvoch študijných odborov ( 51 ods. 5) musia obsahovať v dostačujúcom rozsahu jadrá oboch študijných odborov a obe musia byť zastúpené približne rovnako. Aby sa toto dosiahlo, môže byť nevyhnutné navrhnúť študijný program s väčšou dĺžkou, než je štandardná dĺžka študijných programov v ľubovoľnom z oboch študijných odborov. (3) Študijné programy v kombinácii hlavného a vedľajšieho študijného odboru ( 51 ods. 5) musia obsahovať úplné jadro hlavného študijného odboru a v primeranom rozsahu jadro vedľajšieho študijného odboru. Pri posudzovaní primeranosti rozsahu zastúpenia jadra vedľajšieho študijného odboru sa sleduje, či dostačuje na získanie ucelenej časti vzdelania v tomto odbore. Špecifické prípady nastavenia iných indikátorov posudzuje Akreditačná komisia ako výnimočnú reláciu s Štruktúre študijných odborov mimo ISCED (International Standard of Classifícation of Education Documents) (d) Zdôvodnenie potreby vzniku študijného odboru: Meteorológia a klimatológia sú dve vedecké disciplíny s prevažne matematickofyzikálnym základom a viac ako 200-ročnou tradíciou. V súčasnosti sú orientované najmä na riešenie závažných environmentálnych a socio-ekonomických problémov 4
v rôznych oblastiach ľudskej spoločnosti, značný dôraz sa kladie na matematické modelovanie procesov v atmosfére a v klimatickom systéme Zeme v globálnom a regionálnom rozmere a na informačné systémy a technológie. Pre najbližšiu dekádu 21. storočia sa predpokladá aspoň taká potreba profesionálov v meteorológii a klimatológii ako si vyžadovala za posledných desať rokov. (e) Príklady podobných študijných odborov v zahraničí: UK- Cambridge University, Holandsko University of Uttrecht, Nemecko -TU Darmstadt, Freie Universität Berlin, IMMMainz, IMTEK Freiburg, University Kassel, University Hamburg, University Bonn, Švédsko Stockholm University, University of Uppsala, Švajčiarsko ETH Zurich, Nórsko Oslo University, Rakúsko - TU Viedeň, ČR KU Praha, Maďarsko E. Lorand University Budapešť a i. Na týchto univerzitách a v celom rade ďalších sa študijný odbor Meteorológia a klimatológia pravidelne študuje už viac desaťročí. (f) Vymedzenie príbuzných študijných odborov a rozdielov medzi nimi: - Fyzika časti: hydrodynamika, aeromechanika, termodynamika, štatistická fyzika meteorológia a klimatológia využívajú a detailnejšie rozvíjajú metódy a teoretické výsledky fyziky v aplikácii na podmienky procesov v atmosfére a na rozhraniach jej plynnej zložky s hydrosférou, kryosférou, litosférou a biosférou (vrátane antropogénnej sféry). - Geofyzika je veda o fyzikálnych procesoch na Zemi meteorológia a klimatológia sa sústreďujú prevažne na procesy v atmosfére (troposfére a stratosfére), prípadne aj v úplnom klimatickom systéme Zeme, teda v atmosfére, hydrosfére, kryosfére, litosfére a biosfére, ak s dejmi v atmosfére bezprostredne súvisia prostredníctvom klimatotvorných faktorov a klimatotvorných procesov - Hydrológia je veda o procesoch v hydrosfére Zeme. Platí podobné vysvetlenie príbuznosti ako pri Geofyzike. - Environmentalistika je veda o prostredí (životnom a prírodnom) na Zemi. S meteorológiou a klimatológiou rieši environmentalistika spoločne viaceré procesy a problémy, najmä v oblasti ekológie, látkovej výmeny medzi zložkami prírodného prostredia, znečistenia atmosféry a difúzie plynov a aerosólov v atmosfére. 5