План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления




НазваниеПлан лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления
страница1/10
Дата публикации21.08.2013
Размер1.53 Mb.
ТипЛекция
zadocs.ru > Астрономия > Лекция
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Лекция 1. Состав и строение атмосферы.

План лекции

  1. Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии.

  2. Методологические понятия дисциплины «Метеорология».

  3. Метеорологические елементы и явления.

  4. Состав и строение атмосферы.

  5. Вертикальная и горизонтальная неоднородности атмосферы.

Рекомендованная литература:1,2,3,6,9.
Основные теоретические положения
1. Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии.

В настоящее время в составе флота можно встретить крупные современные пассажирские лайнеры, многотоннажные торговые и нефтеналивные суда, океанические рыбные плавбазы и заводы с неограниченным районом плавания и т. д. Суда оснащены новыми совершенными средствами навигации, что позволяет более уверенно плавать в сложных погодных условиях. Однако судоводители в своей практической деятельности все же должны учитывать условия погоды и состояние моря (океана), от которых в большой степени зависит безопасность и экономическая эффективность эксплуатации флота.

Умение хорошо ориентироваться в любых погодных условиях и в полной мере использовать гидрометеорологическую информацию от метеорологических служб различных стран, а также личные наблюдения за погодой и морем, позволяет значительно сократить время перехода судна из одного порта в другой, осуществлять более эффективное ведение промысла, обезопасить в пути следования и стоянки судна в порту, предотвратить шторм, ураган, туман и потерю перевозимых грузов, создать более комфортные условии плавания для экипажа, пассажиров и т. д. Для этого судоводителю необходимо уметь:

разбираться в физических процессах и явлениях, происходящих в атмосфере, морях и океанах;

правильно оценивать влияние тех пли иных погодных и гидрологических условий на судно;

производить судовые гидрометеорологические наблюдения, их кодирование для передачи в подразделения Службы погоды;

использовать в навигационной практике факсимильные карты погоды, штормовые предупреждения, прогнозы погоды, передаваемые метеорологическими центрами разных стран:

учитывать местные признаки погоды (наблюдаемые с судна) для уточнения официальных прогнозов погоды;

грамотно оценивать рекомендации по выбору наивыгоднейшего пути плавания в зависимости от гидрометеорологических условий.

Процессы и явления, которые действуют в атмосфере и в океанах, их взаимосвязь и географическое распределение, изучаются в науках - морская метеорология и океанография.

Метеорология (от греческого слова "метеос" - високо в воздухе и "логос" –рассказ или размышление). Этот термин использовал Аристотель в своей "Метеорологии" (384 г. до н.э.), и он означает "изучение природи всех физических явлений в небе, земле или море".

Морская метеорология - наука, которая исследует особенности явлений, которые действуют в атмосфере над океанами, и которая устанавливает причини зависимости между ними.

^ 2. Методологические понятия дисциплины «Метеорология».

Метеорология – наука о земной атмосфере, изучающая происходящие в ней физические явления и процессы. Qкеанография – наука об океанах и морях, изучающая происходящие в них физические и химические явлении ,и процессы.

На атмосферные процессы и явления большое влияние оказывает подстилающая поверхность суши, и океана. Между атмосферой и земной поверхностью все время происходят процессы тепло-и влагообмена, a также динамические взаимодействия воздушных и водных масс океанов и морей. Изучение этих взаимосвязей между атмосферой, гидросферой й сушей также входит в задачу метеорологии и океанографии.

Основным методом исследования в метеорологии и океанографии являются наблюдения. Для этой цели во многих точках земного шара организованы гидрометеорологические сухопутные и судовые станции, имеются «корабли погоды», автоматические плавающие буйковые и метеорологические станции, обсерватории и институты, на которых ведутся и обрабатываются непрерывные наблюдения за состоянием воздушной и водной оболочек Земли.

^ 3.Метеорологические елементы и явления.

Состояние атмосферы у земной поверхности, характеризуемое совокупностью значений метеорологических элементов и явлении, а также последовательным изменением их за определенный промежуток времени, называется погодой.

Метеорологическими элементами называют качественные и количественные характеристики, выражающие физическое состоянии атмосферы и происходящих в ней процессов. К ним относят атмосферное давление, температуру воздуха, влажность воздуха, ветер, облачность, количество и вид осадков, видимость, туман, метель, грозу, солнечную радиацию, продолжительность солнечного сияния и др.

Часто те метеорологические элементы, которые наблюдаются визуально, называют атмосферными явлениями (или просто явлениями), Это – осадки, туманы, метели, грозы, зарницы, полярные сияния, пыльные бури, шквалы, смерчи, гололедицы, снежный покров и др.

Погода и состояние моря очень изменчивы во времени и пространстве. Однако для данного географического района или местности можно установить наиболее характерные условия, т. е. многолетний режим метеорологических и гидрологических элементов.

К океанографическим (гидрологическим) элементам и явлениям относятся волнение, уровень, температура воды, течения, соленость, плотность, приливы и др.

Совокупность гидрометеорологических условий, присущих данному району в зависимости от ее географической обстановки, называют климатом.

Погодные условия (в том числе и состояние моря) более или менее изменяются от лета к зиме, от зимы к лету. Наблюдаются также изменения и от года к году. Но от одного многолетнего периода, для которого вычисляются значения метеорологических и гидрологических элементов, к другому они меняются мало. Можно говорить, что климат обладает устойчивостью. Поэтому учет климатических характеристик представляется важным при решении вопросов строительства того или иного объекта, использования портов, судов и самолетов, планирования и выбора мест ловли рыбы, выбора маршрута перехода и т. д.

^ 4. Состав и строение атмосферы.

Атмосфера – газообразная (воздушная) оболочка Земли. Масса ее составляет 5·1015 т, что в миллион раз меньше массы литосферы и в 250 раз меньше массы гидросферы. Плотность воздуха быстро убывает с высотой, поэтому основная часть массы атмосферы сосредоточена в нижних слоях.

Земная атмосфера находится в постоянном движении: во вращательном движении ·Земли. В результате этих движений атмосфера Земли представляет собой хорошо перемешанную механическую смесь газов, состоящую (в %): из азота–78, кислорода –21, аргона –0,9, водорода –0,1, а также гелия, озона, метана и др. В состав атмосферы входят в переменных количествах водяной пар (от 0 до 4%), углекислый газ (до 0,03 %), а также мельчайшие частицы неорганического и органического происхождения (космическая пыль и др.) размером от 1 10~7 до 5·10-2 см.

^ 5. Вертикальная и горизонтальная неоднородности. Атмосфера Земли по своим физическим свойствам чрезвычайно неоднородна по вертикали и по горизонтали. Вертикальная неоднородность ее наиболее отчетливо проявляется в характере изменения температуры воздуха с высотой. По этому признаку атмосферу принято делить на пять основных слоев (сфер) и четыре переходных слоя (паузы): тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу, тропопаузу, стратопаузу, мезопаузу и термопаузу.

Наиболее характерной особенностью тропосферы является в целом падение температуры воздуха с высотой (на верхней границе тропосферы температура падает до –75, –85 "С), хотя здесь могут встречаться небольшие по вертикальной протяженности слои, где температура не меняется (это слои изотермии) или даже растет с высотой (слои инверсии).

Тропосферный воздух нагревается и охлаждается преимущественно от поверхности Земли. В этом слое содержится почти весь водяной пар, происходит образование туманов и облаков, атмосферных осадков и т. д., т. е. протекают основные процессы погоды.

Тропосфера от стратосферы отделена довольно четко выраженным переходным слоем толщиной 1–2 км – тропопаузой. Высота ее меняется от экватора (до 18 км) к полюсам (до 5–6 км) и от лета (располагается выше) к зиме (высота ее уменьшается). Кроме того, высота тропопаузы испытывает как периодические (сезонные и суточные), так и непериодические колебания, обусловливаемые синоптическими процессами в атмосфере.

Выше тропопаузы располагается стратосфера –50 км слой атмосферы, наиболее характерными свойствами которого являются возрастание общей и относительной концентрации озона (О3), образующегося из молекулярного кислорода под влиянием ультрафиолетовой радиации, и рост температуры воздуха с высотой (до 0 °С). Роль озона в земной атмосфере исключительно велика, хотя его общее количество ничтожно мало (1 × 10-6 %). Слой озона сильно поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца и тем самым защищает органическую жизнь планеты от губительного жесткого излучения.

Выше 55 км располагается мезосфера, которая характеризуется понижением температуры с высотой. К мезопаузе (80– 85 км) температура понижается до – 80 °С.

Над мезопаузой располагается наиболее мощный слой атмосферы – термосфера, характеризующаяся непрерывным ростом температуры с высотой. Термосфера простирается до высот 800– 1000 км, где переходит в экзосферу, также характеризующуюся ростом температуры до значений 1000–3000°К. Столь высокие значения температуры воздуха в верхних слоях атмосферы являются лишь мерой кинетической энергии молекул и атомов газов. В плане взаимодействия атмосферы и земной поверхности атмосферу делят на планетарный пограничный слой (слой трения) толщиной 1 –1,5 км и свободную атмосферу. Нижняя 30–50-метровая часть планетарного пограничного слоя носит название приводного (приземного) слоя атмосферы. Этот слой характеризуется наибольшими вертикальными градиентами метеорологических полей. Именно в этом слое происходит в основном вся хозяйственная деятельность человека.
Вопросы для самоконтроля.

  1. Что изучает гидрометеорология?

  2. Каковы методологические особенности гидрометеорологии?

  3. Что собой представляют метеорологические элементы и явления?

  4. Дать характеристику состава атмосферы.

  5. Каковы особенности строения атмосферы?


Лекция 2. Тепловой режим атмосферы

План лекции:

  1. Солнечная радиация и ее ослабление в атмосфере.

  2. Теплообмен океана и атмосферы.

  3. Температурные градиенты.

  4. Стратификация атмосферы и критерии неустойчивости.

  5. Температурные инверсии.

  6. Суточные и годовые колебания температуры.

  7. Карты изотерм Мирового океана.

Рекомендованная литература:1,2,3,4,5,6,9.
Основные теоретические положения

  1. Солнечная радиация и ее ослабление в атмосфере.

Атмосферные процессы сопровождаются перераспределением огромных количеств энергии (в конечном счете все виды энергии – тепло). Для нашей планеты существуют три потенциальных источника тепловой энергии: лучистая энергия Солнца (солнечная радиация), энергия звезд и солнечная, отраженная от Луны, и, наконец, внутреннее тепло остывающей Земли, поступающее на поверхность в результате тектонических процессов с термальными водами, гейзерами и пр. Энергия звезд и внутреннее тепло Земли ничтожно мало по сравнению с солнечной радиацией, поэтому лучистую энергию Солнца рассматривают как единственный источник всех энергетических процессов на Земле.

Широкий диапазон солнечной температуры определяет спектр электромагнитных волн Солнца от гамма-излучения с длинами волн 10-10 см и короче до сверхдлинных радиоволн порядка десятков и сотен километров.

Распределение энергии в спектре Солнца по длинам волн неравномерно. Его можно аппроксимировать законом Планка. Около 99% солнечной энергии приходится на длины волн γ от 0,1 до 4 мкм. Эти волны называются короткими. Только один процент солнечной энергии приходится на длинные волны (γ > 4 мкм). В коротковолновом участке солнечного спектра можно выделить ультрофиолетовые волны (0,1-0,4 мкм), видимые волны (0,4-0,78 мкм) и ближние инфракрасные волны (0,78- 4 мкм). На видимый участок солнечного спектра приходится почти половина энергии, излучаемой Солнцем. В видимом участке спектра самые короткие фиолетовые волны, а самые длинные – красные.

На ультрафиолетовую часть приходится около 5%, видимую – 52% и на инфракрасную –43 %. Максимум солнечного излучения приходится на волны длиной 0,47 мк, что соответствует сине-голубому участи солнечного спектра.

Электромагнитные волны, проходя через атмосферу Земли, испытывают отражение, поглощение и рассеяние как молекулами газов, входящих в состав атмосферного воздуха, так и атмосферным aэрозолем. Результирующее влияние атмосферы на солнечную радиации называется ослаблением лучистой энергии. Величину этого ослабления оценивают в 17–25%. Изменяется также соотношение частей соленого спектра. У поверхности Земли на ультрафиолетовую часть спектра приходится около 1 %, видимую – около 40 % к инфракрасную – около 60 %. Максимум излучения здесь приходится на длины волн около 0,56 мк, что соответствует желто-зеленому участку спектра.

Солнечная радиация в атмосфере поглощается преимущественно озоном (ультрафиолетовые лучи), водяным паром и углекислым газом, также облаками и твердыми частицами примесей. В солнечном спектре у Земли не наблюдаются волны короче 0,29 мк.

Атмосферный воздух – оптически неоднородная среда, рассеивающая лучистую энергию Солнца. В результате чего, например, освещаются места, куда не проникают прямые солнечные лучи. Рассеяние лучистой энергии в атмосфере происходит двояко: на молекулах и в аэрозоле. Интенсивность молекулярного и аэрозольного рассеяния различны. В результате этого процентное содержание лучей различной длины волн постоянно меняется, меняется и цвет небесной сферы, солнечного диска и пр. Когда, например, Солнце в сухую летнюю погоду находится близко к зениту, в атмосфере преобладают фиолетовые (малочувствительные человеческим глазам), синие и голубые цвета (небо голубое). Когда прямой солнечный свет теряет вследствие рассеяния больше всего сине-голубых лучей (пасмурная, облачная погода), цвет неба меняется на белесый, так как аэрозольное рассеяние дает преобладающий белый цвет. При заходе и восходе Солнца, когда лучи его пронизывают наибольшую толщу атмосферы, потеря сине-голубых лучей максимальна и Солнце у горизонта принимает красно-оранжевый цвет. Таким образом, яркость небесной сферы может служить показателем прозрачности (в первую очередь влагосодержания) атмосферы.

Электромагнитное коротковолновое излучение Солнца поступает к земной поверхности в виде прямой радиации, рассеянной и суммарной.

Прямая радиация – лучистая энергия, поступающая к ПП непосредственно от солнечного диска в виде пучка параллельных прямых лучей. На долю этого вида радиации приходится 75–80 % потока солнечной радиации на верхней границе атмосферы, что составляет 1,5–1,6 кал/см² мин. На прямую солнечную радиацию значительно влияют облака. Очень плотные облака прямую радиацию не пропускают, а легкие и прозрачные облака начинают пропускать ее при высотах Солнца над горизонтом более 15–20°.

Рассеянная радиация – радиация, поступающая к ПП от различных участков небесной сферы и от облаков. Полуденные значения рассеянной радиации в летние месяцы для умеренных широт составляют около 25 % от прямой радиации. Наличие неплотных просвечивающих облаков увеличивает рассеянную радиацию в 3–4 раза.

Суммарная радиация – суммарный поток лучистой энергии, поступающий к горизонтальной поверхности при незатененном солнечном диске.

Часть падающей на ПП коротковолновой радиации Солнца отражается (отраженная радиация), часть поглощается (поглощенная радиация). Отражательная способность ПП характеризуется величиной альбедо (Ак).

Альбедо моря колеблется от 2 до 80 % и зависит от состояния поверхности моря и высоты Солнца над горизонтом. Средняя величина альбедо моря 5–14 %, а суши (не покрытой снегом) –10 - 30 %. Вследствие этого единичная площадь поверхности океана получает тепла на 10–20 % больше, чем суша.

  1. ^ Теплообмен океана и атмосферы.

Электромагнитное излучение Солнца, попадая на ПП планеты, в конечном счете превращается в тепловую энергию. Получив от Солнца энергию, Земля сама становится источником теплового излучения. Так как температура земной поверхности невелика (от +70 до –88°С), то вся уходящая радиация Земли размещена в спектре от 4,0 до 180 мк с максимумом в диапазоне 10–15 мк. Земля обладает излучательной способностью, близкой к излучению абсолютно черного тела (на I–5 % меньше), и практически одинакова для моря и суши.

Длинноволновая (инфракрасная) радиация земной поверхности интенсивно поглощается атмосферой, особенно водяным паром и продуктами конденсации. Нагрев атмосферы происходит также (и главным образом) за счет теплообмена с ПП. Нагретая атмосфера сама становится источником длинноволнового излучения, которое на 70 % направлено к поверхности Земли. Это излучение атмосферы или встречное излучение. Встречное излучение на 90–99 % поглощается ПП и, таким образом, оно является источником тепла, дополняющим поглощенную коротковолновую радиацию Солнца. Встречное излучение всегда меньше земного, и вследствие этого Земля постоянно теряет часть тепла. Это излучение называется эффективным излучением.

Тепловое состояние земной поверхности может характеризоваться, таким образом, разностью между теплом поглощенным и эффективным излучением. Эта разность называется радиационным балансом. Радиационный баланс может быть как положительным, так и отрицательным. Он переходит от положительных дневных к отрицательным ночным значениям перед заходом Солнца при высотах его 10–15°. Наличие снежного покрова увеличивает этот угол до 20–25°. Радиационный баланс моря на 10–20 % больше баланса суши за счет меньших значений альбедо воды, так как эффективное излучение этих поверхностей практически одинаково. Среднее многолетнее значение радиационного баланса равно нулю.

Итак, большая часть солнечной энергии поглощается земной поверхностью, которая вследствие своей физической неоднородности (океан, суша, различия в рельефе, холодные и теплые течения и т. д.) нагревается неодинаково. Различно будет нагреваться и атмосферный воздух, прилегающий к этой поверхности. Более теплые объемы воздуха (как более легкие) будут подниматься вверх, а более холодные – опускаться вниз. Перемещения воздуха за счет различий плотности будут носить турбулентный характер и тем интенсивнее, чем быстрее падает температура воздуха с высотой. Такая турбулентность носит название термической турбулентности, или конвекции. Таким образом, тепло от ПП к атмосфере передается наряду с молекулярной и конвективной теплопроводностью.

Приходной частью тепловой энергии поверхности Земли является радиационный баланс. Расходуется же эта энергия нерадиационным путем за счет потоков тепла глубинным слоям океана и суши, нагревания атмосферного воздуха (поток тепла в атмосферу) и затрат тепловой энергии на испарение воды с поверхности Земли. Тепловой баланс системы Земля – атмосфера с учетом влияния процессов в облаках, потоков коротковолновой и длинноволновой радиации в нижних, средних и верхних слоях атмосферы чрезвычайно сложен. Можно сказать только, что как на земной поверхности, так и в самой атмосфере и на верхней границе ее существует равенство притока и отдачи тепла.

  1. ^ Температурные градиенты.

Все метеорологические элементы изменяются в пространстве и во времени, т. е. являются функциями координат точки и времени. Пространственное распределение метеорологических элементов называют полями этих элементов. Метеорологические поля (как и всякое физическое поле) проще всего характеризовать эквискалярными поверхностями, т. е. такими поверхностями, в каждой точке которых метеоэлемент сохраняет свою величину. Так, поле атмосферного давления характеризуется изобарическими поверхностями, поле температуры– изотермическими поверхностями и т. д. Пересекая эквискалярные поверхности полей вертикальной и уровенными (например, поверхностью уровня моря) плоскостями, в сечении их образуются линии равных значений метеоэлементов (изолинии)– изобары, изотермы, изотахи и пр. Изменчивость метеорологического элемента в пространстве удобно характеризовать градиентом этого поля. Градиентом метеорологического поля называется падение данной величины по нормали к поверхности равного значения этой величины, рассчитанное на единицу расстояния.

Для практических целей нецелесообразно оперировать пространственными градиентами метеорологических элементов, а находят их проекции на горизонтальную (уровенную) поверхность – горизонтальный градиент и вертикальную ось – вертикальный градиент. Вертикальный температурный градиент - –- обозначается γ и единицей измерения для него является градус температуры на 100 м высоты. Горизонтальный температурный градиент - измеряется в градусах на градус меридиана (примерно 100 км).

По сути все процессы в атмосферном воздухе протекают без теплообмена с окружающей средой – адиабатически, так как теплопроводность воздуха мала.

^ 4. Стратификация атмосферы и критерии неустойчивости.

В реальной атмосфере могут наблюдаться вертикальные градиенты как меньше влажноадиабатического γв, так и больше сухоадиабатического γa- Те или иные значения вертикальных градиентов температуры определяют в конечном счете характер состояния (стратификацию) атмосферы на определенный момент времени. График изменения температуры воздуха по высоте по фактическим данным называется кривой стратификации температуры. Развитие упорядоченных крупномасштабных вертикальных движений в атмосфере приводит к существенным изменениям характера погоды в районе: образованию облаков, осадков, оптических и электрических явлений, смерчей и пр. Стратификация атмосферы может быть устойчивой, неустойчивой и безразличной. Устойчивым называют такое состояние, когда объем воздуха, будучи слегка перемещенным со своего места вверх или вниз, стремится восстановить свое первоначальное положение под действием сил «плавучести». Неустойчива атмосфера в том случае, когда объем воздуха, получив импульс к движению под действием сил плавучести, будет стремиться продолжить движение от своего первоначального положения.

В качестве критерия для определения устойчивости или неустойчивости стратификации атмосферы используются соотношения реального и сухоадиабитического (влажноадиабатического) температурных градиентов. Возможны три соотношения их:

γ>γa. γ<γa, γ=γa.

Если γ>γa (поднимающийся объем воздуха теплее окружающего на всех уровнях), то в этом случае развиваются конвективные движения. Это пример неустойчивого состояния. Напротив, когда γ<γa, создаются неблагоприятные условия для развития конвекции и в атмосфере формируется устойчивое состояние. При равенстве градиентов в поднимающемся объеме и окружающем воздухе разность температур одинакова на всех уровнях. Это пример безразличной стратификации (равновесия).

Ежедневные данные о распределении температуры и влажности на различных уровнях дает довольно обширная сеть аэрологических станций. Эти данные используются при построении высотных барических карт абсолютной (AT) и относительной (ОТ) топографии, которые значительно повышают качество краткосрочных прогнозов погоды. В том числе таких важных элементов ее, как облака, осадки, грозы и пр.

^ 5. Температурные инверсии.

Наиболее характерное изменение температуры воздуха с высотой в тропосфере – ее падение со средней скоростью около 0,7 °С на 100 м. Однако в реальных условиях могут встречаться слои воздуха, где температура с высотой постоянна (γ = 0) или растет (γ>0). В первом случае такие слои носят название изотермических, во втором – инверсионных.

По своей сути инверсионные слои – примеры предельной устойчивости в атмосфере. Они задерживают поток водяного пара вверх, гасят вертикальные движения воздуха и играют большую роль в распространении электромагнитных и звуковых волн и атмосфере. По причине образования инверсии делятся на радиационные и адвективные. Первые чаще образуются на суше и над ледяными полями в море и связаны с антициклонами и тыловыми частями циклонов, вторые – нередки в районах холодных океанских течений и обусловливаются теплыми фронтами циклонов. Зачастую радиационные и адвективные инверсии сопровождаются одноименными туманами.

  1. ^ Суточные и годовые колебания температуры.

Приток солнечной радиации к ПП имеет суточный и годовой ход, поэтому и температура этой поверхности также имеет суточную и годовую перш личность. Вследствие этого атмосферный воздух в приземном слое также будет иметь аналогичные колебания.

Наиболее прост и отчетлив суточный ход температуры воздуха в глубине континентов во время установившейся погоды (мало меняющаяся облачность, отсутствие адвекции тепла и пр.). В этом случае суточный ход температуры представляет собой синусоиду с минимумом около времени восхода солнца и максимумом через 2–3 ч после полудня (14–15 ч местного времени).

Суточные и годовые колебания температуры воздуха над морем существенно отличны от этих изменений над сушей. Это происходит вследствие трех причин: 1) коротковолновая радиация Солнца проникает в воду до нескольких десятков метров, а на суше она поглощается тонким (несколько микрон) поверхностным слоем; 2) турбулентный характер морских течений многократно увеличивает поток тепла на глубину; 3) различия в теплоемкости воды и суши. В результата суммарного воздействия этих причин суточные колебания температуры в воде распространяются до глубин десятков метров, а в почве –0,8–0,9 м. Годовые колебания температуры воды в океане ощущаются на глубинах до сотен метров, а в почве–10–20 и. Все вышесказанное приведет к тому, что амплитуда суточных колебаний температуры поверхности воды в десятки раз меньше, чем поверхности почвы. Поэтому амплитуда суточных изменений температуры воздуха над водой будет значительно меньше, чем над сушей. Например, максимальная суточная амплитуда температуры воздуха над морем наблюдалась летом на широте 36° и составляла 1,5 "С, а минимальная – зимой на широте 64° и не превышала 0,2 °С.

Годовой ход температуры воздуха над морем в целом параллелен годовому ходу температуры поверхности моря.

В зависимости от широты места выделяют четыре типа годового хода температуры воздуха (над океаном).

^ Экваториальный тип. Амплитуды здесь минимальные и составляют 1–2°. В годовом ходе два максимума – в периоды весеннего и осеннего равноденствий и два минимума – во время зимнего и летнего солнцестояний.

^ Тропический тип. В тропиках амплитуда составляет 5–10°, в годовом ходе один максимум (после летнего солнцестояния) и один минимум (после зимнего солнцестояния).

^ Тип умеренного пояса. Годовой ход здесь простой – один максимум (в июле) и один минимум (в январе). Амплитуда может достигать 10–15°. На побережьях морей и океанов она увеличивается до 20–25°.

^ Полярный тип. Полярные районы характеризуются уменьшением годовых амплитуд, холодной зимой и коротким сравнительно теплым летом. Минимум температуры наблюдается в конце полярной зимы (март), а максимум – в конце полярного лета (август).

В районах побережий, где заметно влияние муссонной циркуляции, годовой ход температуры воздуха похож на экваториальный тип, но характеризуется большими амплитудами.

^ 7. Карты изотерм Мирового океана. Систематические наблюдения за температурой воздуха на планете ведутся уже продолжительное время. Хотя таких наблюдений над поверхностью Мирового океана значительно меньше, чем над сушей, тем не менее, наука располагает достаточными данными для построения карт средних многолетних значений температур воздуха над морем. Обычно представляют интерес карты средних температур полярных сезонов года – карты январских и июльских изотерм. Анализ карт показывает, что в соответствии с широтным убыванием притока лучистой энергии Солнца температура воздуха у земной поверхности уменьшается от экватора к полюсам. Наблюдается существенное отклонение изотерм от широтных кругов. Особенно это заметно в северном полушарии, где площадь материков больше и их влияние более заметно. В районе холодных и теплых океанских течений заметны мощные вторжения («языки») тепла и холода соответственно. В некоторых местах Земли заметны системы замкнутых изотерм с минимальными и максимальными значениями средних температур. Это так называемые полюса холода и тепла планеты. В северном полушарии минимум ( – 71 °С) наблюдается у Верхоянска (Оймякон), а в южном – на советской антарктической станции «Восток», где зарегистрирована самая низкая на Земле температура – 88,3°. Самые высокие температуры наблюдались в Ливане (Триполи) +54,5° и на юге Ирана +58,2°.

Площадь материков в северном полушарии больше, чем в южном, поэтому в среднем северное полушарие на 2° теплее южного, а термический экватор не совпадает с географическим и располагается на параллели 10° с. ш.

Карты изотерм Мирового океана необходимы судоводителю во время подготовки к плаванию в различных климатических зонах и связанных с ним расчетов изменения осляки, микроклимата трюмов и пр. Эти карты имеются во всех климатических справочниках и атласах.
^ Вопросы для самоконтроля:

  1. Каковы особенности спектра солнечной рпадиации? Что собой представляет прямая, рассеянная, саммарная и отраженная солнечная радиация?

  2. Охарактеризуйте суточный и годовой ход температуры поверхности океана.

  3. Что собой представляет конвективный и турбулентный поток тепла?

  4. В чем заклечаються индивидуальные и адвективные изменения температуры?

  5. Что такое вертикальный температурный градиент?

  6. Охарактеризовать адиабатические процессы в атмосфере.

  7. Как происходит изменение температуры атмосферы с высотой?

  8. Дать понятие процессам изотермии и инверсии.

  9. Дать характеристику суточного и годового изменения температуры в атмосфере.

  10. Каковы особенности географического распределения температуры воздуха?



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconПлан лекции: Аналитическая химия и химический анализ. Предмет и задачи...
Аналитический сигнал как источник информации о качественном и количественном составе вещества. Классификация методов химического...

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconПлан лекции : Введение Причины социального неблагополучия Социальные болезни и явления
Кукин П. П., Лапин В. Л., Пономарев Н. Л. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производства....

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconТематический план изучения дисциплины Глава Предмет и задачи курса...
Основы специальной педагогики и психологии. — Спб.: Питер, 2005. — 304 с: ил. — (Серия «Учебное пособие»)

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconЗадачи дисциплины научить студентов: раскрывать основные понятия сферы сервисной деятельности
Основная цель дисциплины – дать базовые знания, умения, навыки, необходимые для осуществления сервисной деятельности

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconЛитература: Вяземский Е. И., Стрелова О. «Методика преподавания истории в школе»
Предмет и задачи курса. Теоретические и методологические основы школьного курса истории. Становление исторического образования в...

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconЛекция по учебной дисциплине «Авиационная метеорология» тема №
Дать основы научных знаний, раскрыть цели и задачи авиационной метеорологии, ее место в подготовке военного инженера метеоролога

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconКонспект лекции дисциплины «Графические системы и интерфейс оператора»
Учебный план по направлению 657900 «Автоматизированные технологии и производства», специальности 210200 «Автоматизация технологических...

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconЛекция Основные понятия тмм. План лекции
Теория механизмов и машин научно-теоретичес­кая основа создания новых механизмов и машин

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconЗадачи, значение, предмет изучения, методология, структура учебной...

План лекции Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии. Методологические понятия дисциплины «Метеорология». Метеорологические елементы и явления iconВопросы к
Предмет, задачи, цели и структура учебной дисциплины "информатика" (основные направления)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов