- •Хмельницький державний університет метеорологія і кліматологія
- •Хмельницький
- •Передмова
- •Розділ 1. Метеорологія
- •1. Метеорологія й кліматологія як науки. Історія розвитку метеорології
- •1.1. Метеорологія й кліматологія дві неподільні науки
- •1.2. Атмосфера - об'єкт вивчення метеорології
- •1.3. Історія розвитку метеорології
- •1.4. Методи вивчення атмосфери
- •1.5. Метеорологічна служба в Україні
- •2. Будова атмосфери. Склад повітря і його зміна з висотою
- •2.1. Принципи розподілу атмосфери на шари. Будова атмосфери
- •2.2. Склад повітря у земної поверхні і його зміна з висотою
- •2.3. Загальна маса атмосфери
- •3. Радіація в атмосфері
- •3.1. Сонячна радіація
- •3.2. Інтенсивність сонячної радіації, її розподіл по Земній кулі
- •3.3. Поглинання і розсіювання сонячної радіації в атмосфері. Сумарна радіація
- •3.4. Відбита радіація. Альбедо Землі
- •3.5. Випромінювання земної поверхні і атмосфери
- •3.6. Радіаційний баланс земної поверхні
- •3.7. Прилади для вимірювання радіаційного балансу та його складових
- •4. Тепловий режим атмосфери
- •4.1. Причини зміни температури повітря
- •4.2. Тепловий баланс земної поверхні
- •4.3. Стратифікація атмосфери
- •4.4. Добовий і річний хід температури на поверхні ґрунту, водойм і повітря у земної поверхні
- •5. Вода в атмосфері
- •5.1. Поняття про процес випаровування вологи і насичення повітря водяною парою
- •5.2. Характеристики вологості повітря
- •5.2.1. Визначення величини вологості повітря
- •5.2.2. Методи вимірювання вологості повітря
- •Гігрометричний метод
- •5.2.3. Прилади для вимірювання вологості повітря
- •5.3. Конденсація водяної пари в атмосфері. Хмари, їх класифікація по будові і формі
- •5.4. Опади. Види опадів
- •6. Баричне поле і вітер
- •6.1. Поняття про баричне поле. Карти баричної топографії
- •6.2. Ізобари. Баричний градієнт
- •6.3. Баричні системи
- •6.4. Вітер, його утворення і рух
- •7. Атмосферна циркуляція та її вплив на утворення погоди
- •7.1. Загальна циркуляція атмосфери. Меридіанні складові загальної циркуляції
- •7.1.1. Загальна циркуляція атмосфери
- •7.1.2. Квазігеострофічність течій загальної циркуляції
- •7.1.3. Зональність у розподілі тиску та вітру
- •7.1.4. Меридіанні складові зональної циркуляції
- •7.1.5. Зони тиску та вітру у верхній тропосфері й стратосфері
- •7.1.6. Зональний розподіл тиску та вітру у земної поверхні та нижньої тропосфери
- •7.2. Географічний розподіл тиску. Пасати. Погода пасатів. Мусони
- •7.2.1. Географічний розподіл тиску. Центри дії атмосфери
- •7.2.1.1. Середня величина тиску для Земної кулі та півкулі
- •7.2.2. Кліматологічні фронти. Пасати. Погода пасатів. Мусони
- •7.2.2.1. Переважні напрямки вітру
- •7.2.2.2. Кліматологічні фронти
- •7.2.2.3. Пасати. Погода пасатів
- •7.2.2.4. Мусони
- •7.3. Циклони й антициклони
- •7.3.1. Циклони
- •7.3.2. Антициклони
- •7.4. Місцеві вітри. Бризи, фен, гірсько-долинні вітри
- •7.4.1. Бризи
- •7.4.2. Гірсько-долинні вітри
- •7.4.4. Бора
- •7.5. Служба погоди. Синоптичний аналіз і прогноз погоди
- •7.5.1. Синоптичні карти
- •7.5.2. Синоптичний аналіз і прогноз погоди
- •Розділ 2. Кліматологія
- •8. Кліматоутворення. Мікроклімат
- •8.1. Кліматоутворюючі процеси
- •8.2. Географічні фактори клімату
- •8.3. Висотна кліматична зональність
- •8.4. Мікроклімат і методи його дослідження
- •8.4.1. Методи дослідження мікроклімату
- •9. Клімат і біосфера
- •9.1. Головні фактори клімату
- •9.1.1. Промениста енергія
- •9.1.2. Температура
- •9.1.3. Освітлюваність
- •9.1.4. Відносна вологість і опади
- •9.1.5. Екологічна класифікація кліматів
- •9.2. Поняття про мега-, мезо- і мікроклімат
- •9.2.1. Мезоклімат гірських ландшафтів
- •9.2.2. Поняття про мікроклімат лісу
- •9.2.3. Мікроклімат ґрунту
- •9.2.4. Мікроклімат великого міста
- •10. Класифікація кліматів. Клімати Землі. Зміна клімату
- •10.1.Класифікація кліматів в.П. Кеппена, б.П. Алісова
- •10.1.1. Класифікація кліматів
- •10.1.2. Класифікація кліматів в.П. Кеппена
- •10.1.3. Класифікація кліматів б.П. Алісова
- •10.2. Клімат України
- •10.3. Зміна клімату в геологічному минулому
- •10.4. Сучасне потепління клімату
- •10.5. Причини сучасних коливань клімату
- •11. Взаємодія клімату і рослинності
- •11.2. Світло як екологічний фактор
- •11.3. Температура як екологічний фактор
- •11.4. Повітря як екологічний фактор
- •Розділ 3. Практична частина
- •12. Обладнання метеостанцій і постів
- •12.1. Метеорологічний майданчик
- •1 Флюгер з легкою дошкою; 2 – флюгер з важкою дошкою; 3- ожеледний станок;
- •12.2. Метеорологічний пост
- •12.3. Особливості виміру деяких метеоелементів
- •13. Будова вагового снігоміру. Визначення щільності снігу та запасу води в сніговому покрові
- •13.1. Будова вагового снігоміру
- •13.2. Проведення спостережень. Визначення щільності снігу та запасу води в сніговому покрові
- •Приклади визначення щільності снігу та запасу води в сніговому покрові
- •14. Визначення температури повітря по існуючим температурним шкалам
- •15. Виміри температури ґрунту та повітря
- •15.1. Види термометрів
- •15.2. Виміри температури ґрунту
- •15.3. Виміри температури повітря
- •16. Прогноз заморозків за спостереженнями на одному пункті
- •16.1. Загальні положення
- •16.2. Прогноз заморозків за способом Михайлевського
- •16.3. Практичне визначення вірогідності заморозків
- •Рішення
- •17. Виміри атмосферного тиску
- •17.1. Загальні положення
- •17.2. Прилади для вимірювання атмосферного тиску
- •17.3. Практичне визначення перевищення між точками та тиску
- •18. Визначення напрямку і швидкості вітру. Роза вітрів
- •18.1. Загальні положення
- •18.2. Прилади для виміру напрямку та швидкості вітру
- •18.3. Визначення рози вітрів
- •Стислий словник термінології з метеорології та кліматології
- •Література
6. Баричне поле і вітер
6.1. Поняття про баричне поле. Карти баричної топографії
Будь-який газ здійснює тиск на обмежуючи його стінки, тобто діє на них з деякою силою тиску. Чисельну величину цієї сили тиску, віднесену до одиниці площі називають тиском.
Атмосферне повітря також здійснює тиск як в вертикальному, так і в горизонтальному напрямках і постійно змінюється як в горизонтальному, так і вертикальному напрямку. Розподіл атмосферного тиску називають баричним полем.
Тиск є величина скалярна і характеризується одним числовим значенням в кожній точці атмосфери, вираженим в мб, мм. рт. ст., гПа. Як кожне скалярне поле його можна наглядно уявити у просторі поверхнями рівних значень атмосферного тиску (ізобаричними поверхнями). Кожна ізобарична поверхня, в різних своїх точках, в кожен момент знаходиться на різних висотах над рівнем моря і змінюється в часі. Щоб слідкувати за змінами баричного поля, в практиці служби погоди, щодня складаються карти баричної топографії (абсолютні і відносні).
На карту абсолютної баричної топографії наносять висоти визначеної ізобаричної поверхні над рівнем моря в певний час.
На карту відносної баричної топографії наносять висоти певної ізобаричної поверхні, але не від рівня моря, а від іншої ізобаричної поверхні яка розташована нижче. Висоти між цими поверхнями називаються відносними , а проведені по ним ізогіпси відносними ізогіпсами.
В метеорології існує поняття баричної (барометричної) сходинки. Барична сходинка - це відстань між двома рівнями тиску (ізобаричними поверхнями) в атмосфері, які різняться на одиницю тиску. По суті це є відносна висота однієї ізобаричної поверхні над іншою, яка залежить від температури повітря. Чим вища температура, тим більша буде величина баричної сходинки. Таким чином виходить, що по розподілу на карті відносних висот можна судити про розподіл середніх температур між двома ізобаричними поверхнями. Чим більша відносна висота, тим вище температура шару.
6.2. Ізобари. Баричний градієнт
Крім карт баричної топографії прийнято зображати баричне поле на рівні моря за допомогою ізобар (ліній рівного тиску). Кожна ізобара є слідом перетину якоїсь ізобаричної поверхні з рівнем моря. Для цього наносять на географічну карту величини атмосферного тиску, виміряного в один і той же час і приведені до рівня моря. На карті проводять ізобари (лінії, що з'єднують точки з однаковим атмосферним тиском). На карті можна виділити області підвищеного і пониженого тиску, а також місця згущення і розрідження ізобар. Імовірно, що при згущенні ізобар тиск в просторі змінюється скоріше, в іншому випадку повільніше. Зміну тиску в горизонтальному напрямку можна визначити за допомогою горизонтального баричного градієнта.
Горизонтальним баричним градієнтом тиску називають зміну тиску на одиницю відстані в горизонтальному напрямку в сторону зменшення. Там де ізобари згущені, зміна тиску на одиницю відстані буде більше, отже більший і горизонтальний баричний градієнт і навпаки, де ізобари розріджені - баричний градієнт менший.
Горизонтальний баричний градієнт є горизонтальною складовою повного баричного градієнта. Останній являє собою просторовий вітер, якій в кожній точці ізобаричної поверхні спрямований по нормалі до цієї поверхні, в бік поверхні з меншим значенням тиску. Повний баричний градієнт можна розкласти на вертикальну та горизонтальну складову, або на вертикальний і горизонтальний градієнт, називаючи його при цьому просто баричним градієнтом.