23. Определение понятия «тропосфера». Описание тропосферы.

Тропосфе́ра (др.-греч. τρόπος — «поворот», «изменение» и σφαῖρα — «шар») — нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км^[1].

При подъёме в тропосфере температура понижается в среднем на 0,65 К через каждые 100 м и достигает 180—220 K в верхней части. Этот верхний слой тропосферы, в котором снижение температуры с высотой прекращается, называют тропопаузой^[2]. Следующий, расположенный выше тропосферы, слой атмосферы называется стратосфера.

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, определяющиепогоду и климат^[1]. Происходящие в тропосфере процессы обусловлены, прежде всего, конвекцией.

Часть тропосферы, в пределах которой на земной поверхности возможно зарождение ледников, называется хионосфера^[3].

24. Уравнение радиационного баланса

Разность между приходящими к деятельному слою Земли и уходящими от него потоками лучистой энергии называют радиационным балансом деятельного слоя. Радиационный баланс состоит из коротковолновой и длинноволновой радиации. Он включает в себя следующие элементы, называемые составляющими радиационного баланса: прямая радиация S’; рассеянная радиация D; отраженная радиация Rk; излучение земной поверхности Ез; встречное излучение атмосферы Еа.

Уравнение радиационного баланса имеет вид

В = S' + D - Rk – Ез + Еа, (3.8)

где В – радиационный баланс.

Уравнение радиационного баланса может быть записано в другом виде

B = Q - Rk - Eэф, (3.9)

где Q – суммрная радиация; Еэф – эффективное излучение.

В пасмурную погоду при отсутствии прямой радиации

B = D - Rk - Eз + Ea (3.10)

или

B = D - Rk - Eэф (3.11)

ночью

В = Еа - Ез = - Eэф. (3.12)

Если приход радиации больше расхода, то радиационный баланс положителен и деятельный слой Земли нагревается. При отрицательном радиационном балансе этот слой охлаждается. Радиационный баланс днем обычно положителен, а ночью отрицателен. Примерно за 1-2 часа до захода Солнца он становится отрицательным, а утром в среднем за 1 час после восхода Солнца снова делается положительным. Ход радиационного баланса днем при ясном небе близок к ходу прямой радиации. В годовом ходе радиационный баланс имеет в холодное время года отрицательные значения, в теплое – положительные.

25. Слой трения.

Пограничный слой атмосферы

        слой трения, планетарный пограничный слой, прилегающий к земной поверхности слой воздуха, свойства которого из-за интенсивного турбулентного перемешивания определяются в основном термическим и динамическим воздействием подстилающей поверхности . Толщина П. с. а. от 300—400 м до 1—2 км; она тем больше, чем больше шероховатость подстилающей поверхности и чем интенсивнее развита турбулентность, и поэтому увеличивается с усилением ветра и уменьшением термической устойчивости атмосферы. Через П. с. а. осуществляется теплообмен и влагообмен между земной поверхностью и расположенной над П. с. а. свободной атмосферой. Для П. с. а. характерна повышенная загрязнённость воздуха пылью и продуктами конденсации. Скорость ветра внутри П. с. а. растет до высоты 100 м приблизительно пропорционально логарифму высоты, а далее всё медленнее.