Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный университет

им. Н.Г. Чернышевского

Кафедра метеорологии и климатологии

Среднее годовое распределение температуры в земной атмосфере с учетом материков и океанов

РЕФЕРАТ

Специальность 073100 - Метеорология

студента 5 курса географического факультета

ЗЛОБИНА РОМАНА ИГОРЕВИЧА

Саратов 2011

Содержание

Л

Введение 3

1 Условия 4

1.2 Краевые условия задачи 6

2 Основные расчеты 9

3 Подсчет среднего годового распределения зональной

температуры воздуха по высоте и по меридиану 12

4 Сравнение результатов 15

Список использованных источников 18

ВВЕДЕНИЕ

В своих работах Н. Е. Кочин впервые показал, как можно использовать уравнения гидродинамики для построения теории общей циркуляции атмосферы Земли. Не привлекая уравнения притока тепла, Кочин при построении своей теории предполагал температуру воздуха известной функцией и заимствовал ее из эмпирических данных.

В этой работе мы делаем попытку теоретически определить распределе­ние температуры.

При решении задачи о распределении температуры в атмосфере Земли необходимо учитывать два фактора:

1. приток тепла от излуче­ния;

2. приток тепла от турбулентной теплопроводности.

Первые теории распределения температуры с высотой в земной атмосфере (Гольд, Эмден, Миланкович, Гульберт) учитывали лишь один из этих факторов - излучение. Общая картина явления показана уже в этих работах (изотермия на больших высотах), но количественные расхождении между данными теории и, наблюдений очень велики, в особенности в нижних слоях тропо­сферы, где теория давала слишком большие по абсолютной величине значения для вертикальных температурных градиентов.

И. А. Кабель [2] первый привлек к рассмотрению излучение и турбулентность и улучшил совпадение с эмпирическими данными. Однако Кабель рассматривал лишь вертикальное турбулентное пере­мешивание и вследствие этого температуры, вычисленные по его теории, слишком высоки у экватора и слишком низки у полюсов.

Для получения более точной количественной картины вертикаль­ного распределения температуры на всех широтах следует ввести еще и горизонтальное перемешивание большого масштаба (получающееся за счет горизонтального перемешивания смягчение температур у экватора и полюсов было предметом работы Дефанта [3], приведшего даже некоторые подсчеты). Хорошее совпа­дение результатов Кибеля с эмпирическими данными для широты в 40⁰ обусловлено тем, что именно на этой широте влияние горизонтального перемешивания оказывается наименьшим.

В настоящей работе мы хотим теоретически получить среднее годо­вое распределение температуры в земной атмосфере для различных пунктов Земли, учитывая как радиацию, так и турбулентную тепло­проводность — вертикальную и горизонтальную.