- •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
13.2. Проведення спостережень. Визначення щільності снігу та запасу води в сніговому покрові
Снігомір виносять з приміщення за 30 хв. до спостережень. Перевіряють рівновагу. Після перевірки циліндр встромляють в сніг до тих пір, поки він не дійде до ґрунту. За шкалою, що нанесена на циліндр, визначають висоту снігового покрову (h).
Потім виймають циліндр зі снігу (разом із снігом, що є в циліндрі) й визначають його вагу.
Рис. 13.1. Снігомір ваговий ВС-43:
1 – металевий циліндр; 2 – вага
Щільність снігу (d) визначають за формулою:
(13.1)
(13.1)
де m – маса снігу в грамах;
v – об’єм снігу в см3.
З
(13.2)
,
(13.2)
де h – висота снігового покрову (см);
d – щільність снігу (г/см3).
Приклади визначення щільності снігу та запасу води в сніговому покрові
а) визначення щільності снігу.
Приклад 1. Висота снігового покрову дорівнює 36 см, вага цієї проби становить 500 г. Визначити щільність снігу.
1. Визначаємо об’єм взятої проби:
де s – площа поперечного перетину циліндру.
2. Визначаємо щільність снігу:
б) визначення запасу води в сніговому покрові:
Приклад 2. Визначити запас води в сніговому покрові, використовуючи дані прикладу 1:
14. Визначення температури повітря по існуючим температурним шкалам
Температура повітря, а також ґрунту і води в більшості країн виміряється в градусах міжнародної температурної шкали, або шкали Цельсія (оС), загальноприйнятою для фізичних вимірювань. Нулем цієї шкали є температура, при який тане лід, а +100оС відповідає стану кипіння води (обидві ці умови розглядаються для атмосферного тиску 760 мм рт. ст., близько до фактично існуючих умов на рівні моря).
Однак в США та деяких інших країнах існує не тільки в побуті, але й застосовується в метеорології шкала Фаренгейта (F). У цієї шкали, інтервал між точками, коли тане лід, і коли кипить вода, поділений на 180о, при чому точці, коли тане лід відповідає значення +32о. Таким чином, величина одного градуса Фаренгейта дорівнює 5/9оС, а нуль шкали Фаренгейта відповідає –17,8оС. Звідси, нуль шкали Цельсія відповідає +32оF, а +100оС значенню +212оF.
Крім того, в теоретичній метеорології застосовується абсолютна шкала температури (шкала Кельвіна, К). Нуль цієї шкали відповідає повному припиненню теплового руху молекул, тобто самої низької можливої температури. По шкалі Цельсія це буде – 273,180,03о. Однак на практиці використовується значення абсолютного нуля, яке дорівнює -273оС. Величина градуса абсолютної шкали дорівнює величині градуса шкали Цельсія. Тому нуль шкали Цельсія відповідає 273о абсолютної шкали. По абсолютній шкалі всі температури плюсові, тобто вище абсолютного нуля.
При розрахунках температура по абсолютній шкалі позначається літерою К. В формулах абсолютна температура позначається через Т, а температура по шкалі Цельсія через t.
Для переходу від температури по Фаренгейту до температури по Цельсію, використовують формулу
(14.1)
(14.1)
Д
(14.2)
(14.2)
