- •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
10. Класифікація кліматів. Клімати Землі. Зміна клімату
10.1.Класифікація кліматів в.П. Кеппена, б.П. Алісова
10.1.1. Класифікація кліматів
Кліматоутворюючі процеси Землі, діючи в різній географічній обстановці, створюють різні кліматичні умови. Однак розподіл окремих характеристик клімату, таких як середні температури повітря, суми опадів і ін., виявляє визначені географічні закономірності: залежність від широти, континентальності розташування, орографії й ін. Очевидно, що і типи клімату, тобто поєднання цих характеристик у обраних інтервалах їхніх значень, також повинні розподілятися по Земній кулі не хаотично, а упорядковано, в залежності від тих самих факторів. Для того щоб орієнтуватися в різноманітті кліматичних умов на Землі, потрібно виділити визначені типи клімату і вивчити їхній розподіл по земній поверхні. Іншими словами, потрібно побудувати класифікацію кліматів і здійснити кліматичне районування на основі цієї класифікації.
У розподілі кліматів існує більш-менш ясно виражена зональність, але ця зональність сильно порушується впливом азональних факторів.
Дотепер була вже запропонована велика кількість класифікацій кліматів. При класифікації типів клімату різні автори виходили з різних критеріїв. Ми обмежимося стислим викладом декількох класифікацій, що мають найбільше наукове і практичне значення для Земної кулі в цілому.
10.1.2. Класифікація кліматів в.П. Кеппена
Особливо поширена класифікація кліматів Земної кулі, запропонована Володимиром Петровичем Кеппеном (1846-1940 рр.).
В.П. Кеппен виділяє типи клімату за температурним режимом і за ступенем зволоження. Поверхню Земної кулі він поділяє на вісім кліматичних поясів (включаючи дві біля полярних області).
Пояс вологого тропічного клімату, що позначається індексом А і розташовується по обидві сторони від екватора, характеризується відсутністю зими. Середня температура самого холодного місяця в ньому не нижче +18°С, а річна сума опадів не менш 750 мм. У цьому поясі розрізняють два типи клімату:
AF — клімат вологих тропічних лісів з рівномірним зволоженням протягом року;
AW - клімат саван із сухим періодом, що приходиться на зиму даної півкулі.
По обидві сторони від тропічного поясу розташовуються два пояси сухого клімату В, що охоплюють Земну кулю неповними кільцями. У цих поясах опадів мало, а випаровуваність при високих температурах велика. Межі цих поясів визначаються наступними співвідношеннями між середньою річною температурою t і річною кількістю опадів r у сантиметрах: при перевазі зимових опадів r не більше 2t, при перевазі літніх опадів r не більше 2(t+14), при рівномірному зволоженні r не більше 2(t+7). Ці значення r будемо називати межею посушливості.
Сухі клімати поділяють на два типи по річній кількості опадів: на клімати степів BS і клімати пустель BW. Межею між ними є річна кількість опадів r = t+7 при рівномірному зволоженні і r = t+14 при літніх опадах.
За поясами сухого клімату йдуть два пояси з помірно теплим кліматом С без регулярного сніжного покриву. З боку екватора кожний з них обмежений ізотермою +18°С самого холодного місяця, а з боку полюса - ізотермою -3°С самого холодного місяця. Опади в цьому помірно теплому кліматі перевищують межу засушливості. До клімату С належать, наприклад, клімати Західної Європи (крім Скандинавії), Середземномор’я, східного Китаю, південно-східних штатів США.
У групі кліматів С розрізняють три типи клімату: СW - помірно теплий із сухою зимою; СS - помірно теплий із сухим літом (середньоземноморський); СF – помірно теплий з рівномірним зволоженням.
Далі, над материками північної півкулі мається пояс помірно холодного клімату D зі стійким сніжним покривом узимку. Його межею на півдні є ізотерма -3°С самого холодного місяця, а на півночі – ізотерма +10°С самого теплого місяця, що збігається з північною межею поширення лісу. Опадів у цьому кліматі випадає більше межі засушливості. Це клімат лісової зони. У ньому розрізняються два типи:
DW - з сухою зимою (забайкальський тип усередині материка Азії, в області зимового антициклона);
DF - з рівномірним зволоженням, де сильні океанічні впливи.
У південній півкулі цього типу клімату нема, тому що немає скільки-небудь великої площі суші у відповідних широтах.
Нарешті, йдуть дві області полярного клімату Е. Вони обмежені ізотермою +10°С самого теплого місяця. Тут також два типи клімату: клімат тундри ЕТ, майже відсутній на суші в південній півкулі (якщо не рахувати Вогненної Землі, Землі Грейама і деяких субантарктичних островів), але добре виражений на півночі материків північної півкулі і на ряді островів в Арктиці, і клімат постійного морозу ЕF із середньою температурою самого теплого місяця не вище 0°С (Арктичний басейн, майже весь материк Антарктиди).
До того ж типу полярного клімату Кеппен відносить і клімат високогірних районів у середніх і низьких широтах.
Намічені вище 11 типів клімату Кеппен поділяє ще на ряд підтипів по більш конкретним особливостям режиму температури й опадів.
З класифікації Кеппена ясний зв’язок типів клімату з типами ландшафту.
Лев Семенович Берг запропонував тому при класифікації кліматів виходити з розробленої їм класифікації ландшафтно-географічних зон суші. Так як клімат є одним з визначальних компонентів географічного ландшафту, то кліматичні зони, по Бергу, у загальному збігаються з ландшафтно-географічними зонами, хоча є і деякі розбіжності. При цьому границі кліматичних зон виділяються не за числовим значенням метеорологічних елементів, а по найбільш характерних ознаках ландшафту, включаючи і клімат, і обумовлені їм рослинність, ґрунти.
Берг розрізняє 11 типів клімату низин і 6 типів клімату високих плато. Вертикальна кліматична зональність у гірських системах розглядається окремо.
У системі кліматичних типів по класифікації Берга ряд типів збігається з відповідними типами по класифікації Кеппена. Але Берг не виходить із заздалегідь обраних критеріїв, що відносяться до режиму метеорологічних елементів. Тому числові характеристики його кліматичних зон у ряді випадків залишаються невизначеними, тим більше, що деякі з цих зон занадто великі по протязі, і тому елементи клімату коливаються у них у занадто широких межах.
