11. Особенности пространственного распределения и временного хода прямой и рассеянной радиации, эффективного излучения и альбедо.

Как известно, радиационный баланс является разностью между суммарной радиацией и эффективным излучением. Эффективное излучение земной поверхности распределяется по земному шару более равномерно, чем суммарная радиация. Дело в том, что с ростом температуры земной поверхности, т. е. с переходом к более низким широтам, растет собственное излучение земной поверхности; однако одновременно растет и встречное излучение атмосферы вследствие большего влагосодержания воздуха и более высокой его температуры. Поэтому изменения эффективного излучения с широтой не слишком велики.

12. Тепловой режим атмосферы. Основные процессы переноса тепла.

Тепловой режим – характер изменения (во времени) и распределения (в пространстве) температуры воздуха в атмосфере. Тепловое состояние атмосферы определяется солнечным излучением. Непосредственно за счет солнечного излучения атмосфера нагревается слабо (за исключением верхних слоев). Тепловой режим атмосферы является важнейшей характеристикой климата и определяется прежде всего теплообменом между атмосферным воздухом и окружающей средой.

Две субстанции регулируют тепловой режим:

1)деятельная поверхность и 2)космическое пространство.

Деятельная поверхность – это превращение солнечной энергии в любую другую.

Теплообмен осуществляется несколькими путями:

1)радиационный – путем поглощения атмосферной радиации Солнца и земной поверхности.

2)посредством теплопроводности

3)в процессе преобразования воды в атмосфере (испарение, конденсация, сублимация).

Процессы переноса тепла

1)молекулярная теплопроводность

2)турбулентное перемешивание

3)тепловая конвекция

4)адвекция – горизонтальный перенос воздуха.

5)фазовые переходы воды

6)адиабатический процесс – изменения температуры воздуха при изменении атмосферного давления (сжатие или расширение воздушной массы).

Наиболее значимые – тепловая конвекция и турбулентное перемешивание

13. Изменения температуры воздуха и причины изменений. Адиабатические процессы.

Различают индивидуальные и локальные (местные) изменения температуры. Индивидуальными называют изменения температуры, происходящие в определенном количестве воздуха, сохраняющего свою целостность в процессе движения. Они характеризуют изменения теплового состояния данного определенного

количества воздуха. Локальными называют изменения температуры в некоторой точке внутри атмосферы с зафиксированными географическими координатами и с неизменной высотой над уровнем моря. Любую метеорологическую станцию, не меняющую своего положения на земной поверхности, можно рассматривать в качестве такой точки. Температура в этой точке будет меняться не только в силу указанных индивидуальных изменений теплового состояния воздуха, но и вследствие непрерывной смены воздуха в данном месте, т.е. прихода воздуха из других мест атмосферы, где он имеет другую температуру. Изменения температуры, связанные с адвекцией — с притоком в данное место новых воздушных масс из других частей земного шара, называют адвективными. Если в данное место притекает воздух с более высокой температурой, говорят об адвекции тепла; если с более низкой — об адвекции холода. Таким образом, локальное изменение температуры в зафиксированной географической точке зависит от индивидуальных изменений состояния воздуха и от адвекции воздуха иной температуры. Метеорологические приборы — термометры и термографы,

неподвижно помещенные в том или ином месте, регистрируют именно локальные изменения температуры воздуха. Термометр на воздушном шаре, летящем по ветру и, следовательно, остающемся в одной и той же массе воздуха, показывает индивидуальное изменение температуры в этой массе.

Адиабатические процессы

Адиабатический процесс, протекающий в воздухе с ненасыщенным водяным паром, называется сухоадиабатическим. Зависимость между температурой и давлением воздуха в начале и в конце состояний описывается уравнением Пуассона. Если давление в массе ненасыщенного воздуха изменяется от до Р, то температура в этой массе изменится от до Т. В насыщенном воздухе протекают более сложные – влажноадиабатические процессы, так как при конденсации (расширении) дополнительно выделяется скрытая теплота парообразования.