- •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:
3.2.4. Поділ атмосфери на шари за взаємодією з підстильною поверхнею
На основі цієї ознаки атмосферу поділяють на два шари: 1) граничний шар або шар тертя та 2) вільна атмосфера.
У граничному шарі, який поширюється від поверхні Землі в середньому на 1 - 1,5 км, на характер руху повітря великий вплив справляє земна поверхня та сили турбулентного тертя. У цьому шарі яскраво виражаються добові зміни температури, тиску, вологості повітря, напрямку й швидкості вітру та інших метеорологічних параметрів.
У вільній атмосфері силами турбулентного тертя можна нехтувати. Тут на характер руху повітря земна поверхня практично не впливає і добовий хід метеорологічних величин більш згладжений.
3.2.5. Поділ атмосфери на шари за виявленим впливом її на літаючі апарати
Після запуску штучних супутників Землі (ШСЗ) особливо актуальним стало питання про вплив атмосфери на політ ШСЗ та на час їх існування. Виходячи з цього атмосферу поділяють на 1) щільні шари (власне атмосферу) та 2) навколоземний космічний простір. Нижня границя останнього знаходиться на висоті біля 150 км. Вказаний поділ атмосфери зумовлений тим, що опір щільних шарів атмосфери настільки великий, що в їх межах літаючий апарат при вимкнутому двигуні не може зробити хоча б один оберт навколо Землі. У навколоземному космічному просторі при аналогічних умовах існування ШСЗ перевищує необхідний час для здійснення одного оберту навколо землі. При цьому чим вища орбіта ШСЗ, тим більший час існування супутника на орбіті.
3.3. Горизонтальна неоднорідність атмосферного повітря
3.3.1. Поняття про повітряні маси
Результати досліджень показують, що атмосфера та, в основному, її найнижчий шар - тропосфера, неоднорідна не тільки у вертикальному, але і в горизонтальному напрямку. За допомогою спеціального методу, який отримав назву синоптичного, було встановлено, що всі метеорологічні величини та явища погоди зазнають змін на площині. Але ці зміни відбуваються нерівномірно - є величезні області, в яких метеорологічні величини змінюються по горизонталі порівняно повільно, і вузькі зони, де ці зміни відбуваються дуже швидко.
Великі об'єми тропосферного повітря, площа яких співвимірна з площею материків та океанів, які володіють визначеними фізичними властивостями, мають вельми незначні горизонтальні зміни метеорологічних величин, та більш-менш однорідні умови погоди - називаються повітряними масами.
По вертикалі повітряні маси простягаються від поверхні Землі на декілька кілометрів, іноді до тропопаузи.
Повітряні маси за своїми фізичними та іншими ознаками (вміст пилу та ін.) несуть на собі відбиток осередку свого формування, тобто тієї області Землі, де повітряна маса сформувалася як ціле під впливом однорідної земної поверхні.
За своїми термодинамічними характеристиками повітряні маси поділяють на: 1) теплі (стійкі та нестійкі), 2) холодні (стійкі та нестійкі) та 3) нейтральні (також стійкі та нестійкі).
У залежності від географічного положення осередку формування, відповідно до розміщення основних термічних поясів Земної кулі, виділяють такі повітряні маси: 1) арктичне або антарктичне повітря (А.П.); 2) повітря помірних широт (іноді називають полярним повітрям) (П.П.); 3) тропічне повітря (Т.П.); 4) екваторіальне повітря (Е.П.). Кожну з вказаних повітряних мас (за винятком Е.П.) у залежності від характеру підстильної поверхні осередку формування у свою чергу поділяють на морську та континентальну. Наприклад, континентальне Арктичне повітря (к.А.П.), або морське Тропічне повітря (м.Т.П.) та ін.
При зміні умов атмосферної циркуляції повітряна маса зміщується від осередку свого формування в інший географічний район і викликає там зміну погоди. Природно, що під час руху повітря через взаємодію з відмінною від осередку формування підстильною поверхнею, і, таким чином, зміною умов радіаційного режиму та інших фізичних процесів, відбувається зміна її властивостей. Цей процес еволюції повітряної маси називають трансформацією повітряної маси. Він триває доти, доки в новому районі не утвориться температура рівноваги.
Щодо повітряних мас у стратосфері, то на даний час існують деякі дані про їх присутність, але вони недостатньо вивчені.