
- •1.1.Предмет і метод метеорології
- •1.2. Поділ метеорології на наукові дисципліни
- •1. Загальна метеорологія (або фізика атмосфери) - це вчення про загальні закономірності атмосферних процесів і явищ.
- •2.Синоптична метеорологія це вчення про глобальні атмосферні процеси та закономірності розподілу й зміни погоди на земній кулі, а також про методи її передбачення.
- •3.Кліматологія - це вчення про закономірності формування клімату та його коливання на Землі та в різних географічних районах.
- •1.3. Зв'язок метеорології з іншими науками
- •1.4. Значення метеорології
- •Контрольні запитання
- •Тема 2 короткий нарис історії розвитку метеорології в україні
- •Основні дані земного сфероїда
- •Відсотковий вміст об'ємів механічної суміші газів
- •3.2. Поділ атмосфери на шари
- •3.2.1. Поділ атмосфери на шари за характером зміни температури повітря з висотою
- •3.2.2. Поділ атмосфери на шари за складом повітря
- •3.2. Поділ атмосфери на шари
- •3.2.3. Поділ атмосфери на шари за характером фізико-хімічних процесів
- •3.2.4. Поділ атмосфери на шари за взаємодією з підстильною поверхнею
- •3.2.5. Поділ атмосфери на шари за виявленим впливом її на літаючі апарати
- •3.3. Горизонтальна неоднорідність атмосферного повітря
- •3.3.1. Поняття про повітряні маси
- •3.3.2. Поняття про атмосферні фронти
- •1.За горизонтальною та вертикальною протяжністю та циркуляційною значимістю: а) основні (тропосферні, високі); б) другорядні (приземні, низькі); в) верхні;
- •2.За особливостями переміщення, вертикальною будовою та за умовами погоди: а) прості фронти (теплі, холодні, малорухливі), б) складні фронти (фронти оклюзії),
- •Контрольні запитання:
- •Тема 4 метеорологічні величини та атмосферні явища
- •4.1. Рівняння стану газу
- •4.2. Атмосферний тиск
- •4.2.1. Основне рівняння статики атмосфери
- •4.3. Температура повітря
- •4.4. Вологість повітря
- •4.5. Вітер і турбулентність
- •4.6. Атмосферні явища
- •Запитання для самоперевірки:
- •5.2. Поняття про сонячну радіацію
- •6.3. Розподіл сонячної радіації по земній кулі при відсутності атмосфери
- •Контрольні запитання:
- •Тема 6 послаблення сонячної радіації
- •6.1. Поглинання сонячної радіації в атмосфері Землі
- •6.2. Розсіювання сонячної радіації в атмосфері
- •6.3. Явища, пов'язані із розсіюванням радіації
- •Значення к для різних довжин хвиль розсіюваної радіації
- •6.4. Закони послаблення сонячної радіації в земній атмосфері
- •Контрольні запитання
- •Тема 7 радіаційний баланс земної поверхні
- •7.1. Сумарна радіація
- •7.2. Альбедо Землі
- •7.3. Випромінювання Землі та атмосфери
- •7.4. Радіаційний баланс земної поверхні
- •Запитання для самоперевірки:
- •8.1. Рівняння теплового балансу земної поверхні
- •8.2. Нагрівання та охолодження ґрунту
- •8.3. Нагрівання та охолодження водойм
- •8.4. Добовий та річний хід температури поверхні ґрунту та водойм
- •1. Пора року. Співутворюючись з річним ходом добової амплітуди радіаційного балансу, влітку амплітуди добового ходу температури земної поверхні найбільші, а взимку найменші.
- •4. Колір ґрунту. Оскільки випромінююча й поглинаюча здатність темної поверхні більша, ніж світлої, то й амплітуда добового ходу поверхні темних ґрунтів значно більша, ніж світлих.
- •8.5. Поширення коливань температури в глибину ґрунту та водойм
- •8.6. Вічна мерзлота
- •Контрольні запитання
- •Тема 9 тепловий режим атмосфери
- •9.1. Поняття приземного підшару
- •9.2. Процеси нагрівання та охолодження повітря
- •9.3. Добовий та річний хід температури повітря
- •Кількість сонячної радіації (інсоляція), що надходить до поверхні Землі (гДж/м2)
- •9.4. Приморозки
- •9.5. Географічний розподіл температури приземного підшару атмосфери
- •9.6. Зміна температури повітря з висотою в граничному шарі атмосфери
- •9.7. Зміна температури повітря з висотою у вільній атмосфері
- •9.8. Температура повітря в гірських країнах
- •Запитання й завдання для самоперевірки:
Значення к для різних довжин хвиль розсіюваної радіації
λ, мкм
|
0,760 червоні
|
0,589 жовті |
0,486 блакитні |
0,396 фіолетові |
Кх107
|
0,31 |
0,86 |
1,9 |
4,4 |
З таблиці 6.1 видно, що внаслідок розсіювання особливо знижується енергія найбільш короткохвильових сонячних променів видимої частини спектра (блакитних, синіх, фіолетових), і тому зрозуміло, що пряме сонячне світло, що залишилося після розсіювання, набуває жовтуватого кольору. При цьому, чим більший шлях пройдуть прямі сонячні промені в атмосфері, тим більша довгохвильова ділянка спектра буде розсіюватись молекулами повітря й тим все більш червоного кольору набуватимуть видимі сонячні промені. Тому на горизонті Сонце бачимо майже червоним.
3. Розсіяне світло в денні часи. Розсіюванні сонячної радіації в атмосфері породжує розсіяне світло в денні часи і тому вся атмосфера вдень є джерелом освітлення. Дійсно, вдень ясно й там, куди сонячні промені безпосередньо не потрапляють, а також тоді, коли Сонце ховається за хмарами. При відсутності атмосфери на Землі було б ясно тільки там, куди потрапляли б прямі сонячні промені та сонячні промені, відбиті земною поверхнею та предметами на ній.
Важливо також відмітити, що в спектрі розсіяної радіації безхмарного неба максимум енергії припадає на хвилю довжиною 0,4 мкм (синій колір), а хмарного неба - через розсіювання на крапельках води спектральний склад розсіяної радіації стає близьким до спектрального складу прямої сонячної радіації і максимум енергії зсовується в бік більш довгих хвиль.
4. Сутінки. Явище сутінків полягає в тому, що після заходу Сонця на поверхні Землі ще протягом тривалого часу буває досить ясно і темнота настає не відразу, а поступово, по мірі занурення Сонця під горизонт. Аналогічне явище спостерігається і перед сходом Сонця, і світанок настає ще до сходу Сонця. В першому випадку ми маємо справу з вечірніми, а в другому - з ранішніми сутінками. Причиною сутінок є освітлення Сонцем, яке вже знаходиться під горизонтом, високих шарів атмосфери, завдяки чому поверхня Землі, яка знаходиться в тіні, освітлюється сонячними променями, розсіяними у верхніх шарах атмосфери (рис. 3).
Рис.3. Схема утворення сутінок на Землі
Розрізняють астрономічні та громадянські сутінки, які відрізняються за часом, протягом якого Сонце заходить за горизонт на той чи інший кут. Так, астрономічні сутінки продовжуються ввечері доти, доки Сонце не зайде під горизонт на 18°, а вранці вони починаються, коли Сонце займе таке ж положення під горизонтом. Перша частина вечірніх, або остання частина ранішніх астрономічних сутінок, коли Сонце знаходиться під горизонтом не нижче 8°, має назву громадянських сутінок. При настанні громадянських сутінок густина світлового потоку, що падає на деяку поверхню, дозволяє здійснювати будь-яку роботу на відкритій місцевості без штучного освітлення. Інтенсивність освітленості на початку громадянських сутінок може досягати 500 люкс, а до кінця вона зменшується приблизно до 1 люкса.
Тривалість астрономічних сутінок змінюється в залежності від широти та від пори року. Так, майже для всієї території колишнього СРСР в "найтемніші" місяці року (з жовтня до січня) до широти Архангельська ранішні та вечірні сутінки подовжують світлу частину доби від 3 до 5 годин, а в літні місяці (червень - липень) починаючи від широти 50° і вище, повна ніч фактично не настає, оскільки Сонце опускається за лінію горизонту не більше ніж на 6 - 10°, і відбувається злиття переходу вечірніх сутінок в ранішні. Утворюється своєрідне явище, що називається білими ночами.
5. Зоря. Сутінкові явища супроводжуються дуже гарними та різнокольоровими забарвленнями неба, що називаються зорями. Причиною такого явища є те, що оскільки прямі сонячні промені при сході або заході стають відносно багатшими червоними, оранжевими та жовтими променями, то й небосхил, що освітлюється такими променями, набуває відповідного забарвлення. Однак фактичне забарвлення неба значно різноманітніше, багатше й красивіше від забарвлення самого Сонця. Таке багатство забарвлень небосхилу відбувається тому, що сонячні промені пронизують шари атмосфери, які мають на різних висотах різну кількість газів, дуже дрібних водяних частинок та пилу.