- •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
Передмова
Навчальний посібник являє собою загальний курс лекцій з дисципліни „Метеорологія і кліматологія”, який викладається для студентів спеціальності „Екологія та охорона навколишнього природного середовища”.
Враховуючи те, що кліматологія тісно пов’язана з метеорологією і що розуміння закономірностей клімату можливе тільки на основі тих загальних закономірностей, яким підпорядковані атмосферні процеси, в посібнику питання метеорології та кліматології викладаються не окремо, а по можливості, як єдине ціле. Структура посібника побудована на послідовному викладанні матеріалу від загальних питань метеорології та кліматології до практичного рішення задач, які, в першу чергу, можуть бути потрібні фахівцю-екологу.
Мета посібника – ознайомити студентів з основами загальної та прикладної метеорології і кліматології, а також навчити методам збору, обробки необхідних відомостей для врахування їх при вирішенні екологічних питань.
Розділ 1. Метеорологія
1. Метеорологія й кліматологія як науки. Історія розвитку метеорології
1.1. Метеорологія й кліматологія дві неподільні науки
Метеорологія й кліматологія дві окремі науки. Що ж їх розділяє і що об'єднує? Що є предметом їх вивчення?
Метеорологія – це наука про атмосферу - повітряну оболонку Землі, яка оточує земну поверхню, наука про фізичні процеси та явища в атмосфері Землі в їх взаємодії з земною поверхнею та космічним середовищем. Саме слово „метеорологія” виникло від двох грецьких слів: „метеор”, що в древній Греції означало будь-яке небесне явище (рух зірок, хмар тощо), і „логос” – вивчення, пізнання. Сучасному змісту науки про атмосферу більш відповідав би термін „аерологія” („аерос” – атмосфера, повітря).
Фізичний стан атмосфери характеризується метеорологічними елементами, які змінюються як в часі, так і в просторі. Основними метеорологічними елементами, які впливають на життєдіяльність людини є:
сонячна радіація;
атмосферний тиск;
температура і вологість повітря і ґрунту;
вітер;
хмарність;
опади, випаровування з земної і водної поверхні.
Кількісні характеристики метеорологічних елементів вимірюються на метеорологічних станціях спеціальними приладами.
Метеорологія відноситься до геофізичних наук, яка на основі законів фізики вивчає певні фізичні процеси, що протікають в атмосфері.
Стан атмосфери у земної поверхні в даний час і в даній місцевості називається погодою. Таким чином погоду досліджує та вивчає метеорологія. Прогнози погоди, які широко використовуються або ураховується всіма галузями господарства, надаються метеорологічною службою.
Погода в різних місцях Землі, яка формується під впливом різних факторів, різноманітна, але для кожної місцевості, у відповідний період, можна визначити певний її стан, який має назву клімат. Кліматом називається сукупність атмосферних умов, які притаманні (властиві) даній місцевості в залежності від її географічної обстановки. Під географічною обстановкою розуміється не тільки географічне положення місцевості (широта, довгота), а також висота над рівнем моря, характер земної поверхні, орографія і інші характеристики. Атмосферні умови змінюються в річному циклі від зими до літа. Сукупність цих умов змінюється і від року до року, але в багаторічному розрізі міняється в певних межах. Ці зміни мають характер коливань то в одному, то в іншому напрямку. Клімат таким чином володіє стійкістю.
Клімат є однією з фізико-географічних характеристик місцевості, а кліматологія по суті є географічною наукою, яка досліджує типи кліматів Землі і їх поширення. Кліматологія тісно пов'язана з метеорологією. Розуміння закономірностей зміни клімату на Землі можливе тільки на основі тих загальних законів, яким підпорядковані атмосферні процеси. Тому при аналізі причин виникнення різних типів клімату і їх розподілу на земній кулі, кліматологія виходить із законів і уявлень метеорології.
Хоча метеорологія і кліматологія є окремі науки, але в нашому курсі вони будуть розглядатися по можливості як одне ціле.
