- •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:
9.6. Зміна температури повітря з висотою в граничному шарі атмосфери
Близькість виключно неоднорідного за своїми фізичними властивостями діяльного шару земної поверхні, великі коливання як у просторі, так і в часі вмісту поглинаючих радіацію газів (перш за все водяної пари), наявність у найбільш значних концентраціях аерозолів (туманів, хмар, твердих домішок), великі добові коливання температури діяльної поверхні та інші чинники зумовлюють виключно велику різноманітність вертикальних профілів температури повітря в граничному шарі атмосфери.
Особливістю приземного підшару, найнижчого прошарку граничного шару, є дуже великі за абсолютною величиною вертикальні градієнти температури, що в багато разів перевищують сухоадіабатичний градієнт. Такі великі вертикальні температурні градієнти (додатні вдень та від'ємні вночі) спостерігаються до висоти біля 30 метрів. Але особливо великі вони в нижній частині приземного підшару (1 - 2 метри). Так, в жаркі літні дні температура на висоті 2 метрів нерідко може бути на 10°С (і більше) нижчою, ніж біля поверхні землі, внаслідок чого в цьому двохметровому шарі вертикальний градієнт температури (γ) може перевищувати 500°С/100 м. При таких величинах γ густина повітря помітно зменшується до поверхні землі. Це зумовлює, частково, явище пустельного міражу, що особливо добре спостерігається під час жаркого сонячного дня на асфальтованих автострадах. У нічні години земля охолоджується швидше, ніж атмосфера, і приземне повітря виявляється значно холоднішим за більш високі шари, завдяки чому формуються так звані приземні інверсії вихолоджування (ясними ночами як улітку, так і взимку).
На вертикальний розподіл температури в приземному підшарі значно впливають погодні умови. Наприклад, хмарність та сильний вітер удень послаблюють нагрівання, а вночі зменшують охолодження діяльної поверхні. З цієї причини значно зменшуються й вертикальні температурні градієнти. Розподіл температури з висотою в приземному підшарі залежить і від характеристики фізичного стану діяльної поверхні.
Так, рослинний покрив зменшує вертикальні градієнти температури, оскільки в цьому випадку діяльною поверхнею є вже не ґрунт, а поверхня рослинного покриву.
Вище 30 метрів, у граничному шарі атмосфери на характер розподілу по висоті температури повітря впливає не тільки радіаційний режим взаємодії з діяльною поверхнею, але й турбулентний теплообмін з діяльною поверхнею. При цьому чим на більшу висоту від поверхні землі в граничному шарі віддалене повітря, тим менше впливають на його температурний режим радіаційні умови, і сильніше впливає характер та інтенсивність турбулентного теплообміну. Тому в граничному шарі спостерігаються великі коливання вертикальних градієнтів температури. Вони зазнають тут добового та річного ходу. Влітку при сильному нагріванні земної поверхні в шарі до 500 метрів γ часто може перевищувати 1°С/100 м, а взимку вертикальний градієнт температури тут, як правило, малий і часто набуває від'ємних значень, тобто виникає інверсія. Вище за 500 м радіаційні чинники впливають менше, і середній градієнт температури зменшується, наближаючись на висоті 1500 м до 0,5°С/100 м.