- •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
1.4. Методи вивчення атмосфери
Які ж методи досліджень використовуються в метеорології? Одним з основних є метод стаціонарних спостережень. Він використовується всіма метеорологічними станціями (МС). На всіх МС, кожні 3 години (синхронно), здійснюються спостереження за рядом метеорологічних елементів.
На метеорологічних станціях основного типу регіструються наступні метеорологічні елементи:
температура повітря – на висоті 2 м над земною поверхнею;
атмосферний тиск;
вологість повітря – пружність водяної пари в повітрі та відносна вологість;
вітер – горизонтальний рух повітря на висоті 10...12 м над земною поверхнею. Вимірюється його швидкість та визначається напрям звідки він дує;
хмарність – ступінь покриття неба хмарами, типи хмар за міжнародною класифікацією, висота нижньої межі хмар, найближчих до земної поверхні, швидкість і напрям руху хмар;
кількість опадів, що випали з хмар, їх типи (дощ, сніг, град);
наявність та інтенсивність різних опадів, які утворюються на земній поверхні та на предметах: роси, інею, ожеледі, а також туману;
горизонтальна видимість – відстань, на якій внаслідок мутності атмосфери, припиняють розрізнятися контури предметів;
тривалість сонячного сяйва;
температура на поверхні ґрунту й на декількох глибинах у ґрунті;
стан поверхні ґрунту;
висота та щільність снігового покрову.
Реєстрації підлягають також завірюхи, шквали, смерчі, бурі, грози та деякі оптичні явища в атмосфері (райдуги, міражі та ін.).
На берегових метеорологічних станціях, крім того, проводяться спостереження за температурою води та хвилюванням водної поверхні.
Не всі метеорологічні елементи спостерігаються в один і той же час. Наприклад, кількість опадів вимірюється 4 рази на добу, висота сніжного покрову – один раз на добу, щільність снігу – один раз на п’ять днів.
Результати спостережень підлягають статистичному аналізу. За їх результатами складаються синоптичні карти та інші матеріали, які використовуються для передбачення прогнозу погоди.
Використовують також такий метод як експеримент. Його мета одержання результату для вирішення практичних питань (наприклад, вплив водосховищ, лісових насаджень на метеоелементи).
В деяких випадках, для вивчення атмосферних процесів та явищ, використовується математичне моделювання (наприклад, циркуляція атмосфери). Моделювання потребує великих матеріальних й часових затрат, крім того, його точність, на сьогодні бажає бути кращою.
1.5. Метеорологічна служба в Україні
В усіх країнах існують спеціальні державні організації, які мають назву метеорологічні служби. До їх складу входять мережі метеорологічних станцій, а також науково-дослідні метеорологічні установи. Завданням метеорологічної служби є проведення наукових досліджень та відповідних вимірів атмосфери та її складових, а також практичне обслуговування зацікавлених відомств, установ, організацій та населення своєчасною інформацією про погоду, клімат, а також прогнозами погоди.
Україна має таку структуру метеорологічної служби:
Міністерство екології та природних ресурсів
Комітет по гідрометеорології
УкрНДІкомгідромет
Гідрометобсерваторія
Український гідрометцентр
Обласний центр по гідрометеорології
Метеорологічні станції
Гідрологічні, аерологічні, актинометричні, агрометеорологічні станції
Метеопости
Гідрологічні пости
