Билет №1. Предмет метеорология. Связь метеорологии с другими науками. Практическое применение метеорологии

Метеорология – наука о строении и свойствах земной атмосферы и процессах, которые в ней совершаются. Во многих странах метеорологию называют физикой атмосферы. Углубленное изучение позволило выделить ряд самостоятельных наук, таких как:

• синоптическая метеорология, изучающая погоду и методы ее предсказания

• динамическая метеорология, изучающая теоретические вопросы физики атмосферы с широким использованием современно математики

• климатология, изучающая вопросы климатообразования, описания и классификации климатов земного шара.

Предметами исследования являются: физ. и хим. процессы в атмосфере, состав и строение атмосферы, тепловой режим и влагообмен, общая циркуляция атмосферы, циклоны и антициклоны, ветра, фронты, облака и т.д.

Одной из основных задач метеорологии является объяснение сущности процессов, которые происходит в атмосфере. Поэтому метеорология может успешно развиваться только вместе с другими науками: с гидрологией, физикой, химией и математикой. Вопросы атмосферных движений, температурный и тепловой режим атмосферы изучаются на основе законов гидромеханики и термодинамики. Оптические, электрические, акустические явления изучаются на основе законов физики. Также в метеорологии широко применяются методы математического моделирования

Значительная часть метеорологов занимается моделированием прогноза погоды, климата, исследованием атмосферы. Другие работают в правительственных и военных организациях и частных компаниях, обеспечивающих прогнозами авиацию, мореплавание, сельское хозяйство, строительство, а также передают их по радио и телевидению.

Билет №2. Состав атмосферного воздуха в нижних слоях атмосферы.

Воздух – естественная смесь газов, составляющая атмосферу (газообразную оболочку Земли).

Земная атмосфера представляет собой геохимическую аномалию в космосе. Ее состав формируется параллельно с развитием Земли. Состав атмосферного воздуха вблизи земной поверхности зависит от сезона, погоды и места расположения населенного пункта.

Нижняя атмосфера состоит из следующих компонентов: азот (78,1%), кислород (20,9%), аргон (0,94%), угл. газ (0,03%), прочие (0,02%).

В атмосферном воздухе всегда присутствует некое количество водяного пара. Степень насыщения им зависит от температуры и количество влаги в нем. Также вода в атмосфере находится в жидкой фазе (в виде капель облаков и дождя) и в твердой фазе (в виде кристаллов снега и града).

Атмосфера содержит примерно 10 (15) тонн кислорода. Он также представлен в атмосфере озоном, который образовался при расщеплении молекулы кислорода ультрафиолетовыми лучами и электрическими зарядами.

Азот – самый распространенный элемент на Земле. Он играет роль разбавителя кислорода в атмосфере.

Углекислый газ поступает в атмосферу из вулканов, в результате горения и как продукт дыхания живых существ и разложения органический соединений.

Билет №3. Строение атмосферы. Физико-химические параметры тропосферы и стратосферы.

Атмосфера – это газовая оболочка Земли. Нижней границей атмосферы условно считается поверхность суши и океанов. Атмосфера Земли состоит из четырех слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера (термосфера). Такое деление на слои принято исходя и из данных об изменении температуры с высотой. Самый нижний слой, где температура воздуха падает с высотой, назвали тропосферой. Слой над тропосферой, где падение температуры прекращается, сменяется изотермией и температура начинает повышаться, назвали стратосферой. Слой над стратосферой, в котором температура снова стремительно падает – это мезосфера. И, наконец, тот слой, где снова начинается рост температуры, назвали ионосферой или термосферой.

В тропосфере сосредоточено более 80% всей массы атмосферного воздуха, сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, формируются и атмосферные фронты, развиваются циклоны и антициклоны, а также другие процессы, определяющие погоду и климат. Происходящие в тропосфере процессы обусловлены, прежде всего, конвекцией. В стратосфере располагается слой озоносферы, который определяет верхний предел жизни в биосфере. В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.