25. Радиационный баланс земной поверхности.

Радиационный баланс земной поверхности - разность между поглощенной суммар-ной радиацией и эффективным излучением земной поверхности. Выражается в кал/см2 горизонтальной поверхности в 1 с (или за любой другой проме-жуток времени), измеряется балансомером; средние климатологические его величины рас-считываются с помощью эмпирических формул по данным метеорологических наблюдений. Радиационный баланс земной поверхности может быть положительным и отрицатель-ным. В суточном ходе переход от положительных значений к отрицательным или обратно наблюдается при высотах солнца 10-15°. Месячные, сезонные и годовые его значения (сум-мы) меняются в широких пределах; годовые от +140 ккал/(см2тод) и более в тропических океанах и до отрицательных значений в Антарктиде и в глубине Арктики.

4. Цикл. И антицикл. Их стадии развития.

Цикло́н   — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре.Антицикл.ы — области повышенного атмосферного давления бывают, как и цикл.ы, стационарными и подвижными.  Антицикл., проникший с севера, в холодное время года приносит понижение температуры, ясную погоду и хорошую видимость; в теплое время года —грозы, Антицикл., приходящий с юга, в холодное время года несет длительную пасмурную погоду; в теплое — дожди с грозами, а по ночам — росу и поземные туманы. Явным признаком антицикл.ической погоды является резкий суточный ход температуры воздуха, влажности и других метеоэлементов.

стадии развития цикл.ов умеренных широт.

В жизни цикл.а и антицикл.а выделяют несколько стадий развития: 1) начальная стадия (стадия возникновения), 2) стадия молодого цикл.а (антицикл.а), 3) стадия максимального развития, 4) стадия заполнения цикл.а или разрушения антицикл.а

Для начальной стадии, длящейся примерно сутки, характерен процесс от первых признаков возникновения барического образования до появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды. Разность давления между центром и периферией составляет не более 5-10 мб. На высотах вихри в начальной стадии не прослеживаются.

Во второй стадии развития, продолжительность которой также обычно не более суток, барические образования имеют уже не менее 2-х замкнутых изобар. Термобарическое поле деформируется, цикл. углубляется, антицикл. усиливается, превращаясь в мощный атмосферный вихрь со значительными скоростями ветра. Цикл.ическая циркуляция распространяется в верхние слои атмосферы.

Третья стадия характеризуется наименьшим (наибольшим) давлением в центре цикл.а. Продолжительность стадии не более 12-24 ч.

В последней стадии цикл. (антицикл.) заполняется (разрушается). У поверхности Земли в центра цикл.а давление повышается, в центре антицикл.а – понижается. Горизонтальные градиенты давления и скорости ветра постепенно уменьшаются. Данная стадия наиболее продолжительна – 4 суток и более.

Стадии развития антицикл.ов

     Начальная стадия развития антицикл.а

     Стадия молодого антицикл.а

     Стадия максимального развития антицикл.а

     Стадия разрушения антицикл.а

1. В начальной стадии развития приземный антицикл. располагается под тыловой частью высотной барической ложбины, а барический гребень на высотах сдвинут в тыловую часть относительно приземного барического центра. Над приземным центром антицикл.а в средней тропосфере располагается густая система сходящихся изогипс. (рис. 12.7). Скорости ветра над приземным центром антицикл.а и несколько правее в средней тропосфере достигают 70-80 км/ч. Термобарическое поле благоприятствует дальнейшему развитию антицикл.а.

2.Термобарическое поле молодого антицикл.а в общих чертах соответствует структуре предыдущей стадии: барический гребень на высотах по отношению к приземному центру антицикл.а заметно сдвинут в тыловую часть антицикл.а, а над его передней частью располагается барическая ложбина.Центр антицикл.а у поверхности Земли располагается под передней частью барического гребня в зоне наибольшего сгущения сходящихся по потоку изогипс, антицикл.ическая кривизна которых вдоль потока уменьшается. При такой структуре изогипс условия для дальнейшего усиления антицикл.а наиболее благоприятны.

3.Антицикл. является мощным барическим образованием с высоким давлением в приземном центре и расходящейся системой приземных ветров. По мере его развития вихревая структура распространяется всё выше и выше (рис. 12.8). На высотах над приземным центром ещё существует густая система сходящихся изогипс с сильными ветрами и значительными градиентами температуры.

4. стадии развития антицикл. является высоким барическим образованием с квазивертикальной осью. Замкнутые центры высокого давления прослеживаются на всех уровнях тропосферы, координаты высотного центра практически совпадают с координатами центра у Земли Из-за расходимости воздушных течений в приземном слое атмосферы давление в системе антицикл.а понижается, и он постепенно разрушается, что на начальном этапе разрушения более заметно у земной поверхности.

	6. Строение атмосферы.(вертикальное) Тропосфера Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. СтратосфераСлой атмосферы, от 11 до 50 км. незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.Стратопауза-Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Мезопауза.Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).Линия Кармана-Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.Граница атмосферы Земли.Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.ТермосфераВерхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. Термопауза-Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.Экзосфера (сфера рассеяния)Атмосферные слои до высоты 120 кмЭкзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).До высоты 100 км атмосф. представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум. На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосф. простирается до высоты 2000—3000 км.В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.