- •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
3.4. Відбита радіація. Альбедо Землі
Надходячи до земної поверхні сумарна радіація частково поглинається шаром ґрунту або води і переходить в тепло, а інша частина відбивається. Величина відбиття залежить від характеру земної поверхні.
Відношення кількості
відбитої радіації до сумарної, яка
надходить на поверхню, називається
альбедо
поверхні
(А).
Це відношення виражається в відсотках.
З загального потоку сумарної радіації
відбивається
.
Друга частина сумарної радіації
поглинається земною поверхнею і
називається поглинутою
радіацією.
Альбедо залежить від поверхні ґрунту і змінюється від 5% для чорнозему до 80-90% для снігу. Планетарне альбедо Землі дорівнює 35-40%. У табл. 3.1 приведені значення альбедо різних поверхонь.
Таблиця 3.1. Альбедо природних поверхонь (по В.Л. Гаєвському та М.І. Будико)
Поверхня |
Альбедо |
Поверхня |
Альбедо |
Сніг та крига |
|
Ниви та луки |
|
Свіжий сухий сніг |
0,80-0,90 |
Ниви жита та пшениці |
0,10-0,25 |
Чистий вологий сніг |
0,60-0,70 |
Картопляні ниви |
0,15-0,25 |
Забруднений сніг |
0,40-0,50 |
Луки |
0,15-0,25 |
Морська крига |
0,30-0,40 |
Сухий степ |
0,20-0,30 |
Оголений ґрунт |
|
Деревна рослинність |
|
Темні ґрунти |
0,05-0,15 |
Хвойні ліси |
0,10-0,15 |
Вологі сірі ґрунти |
0,10-0,20 |
Листяні ліси |
0,15-0,20 |
Сухі глинисті або сірі ґрунти |
0,20-0,45 |
|
|
Сухі світлі піщані ґрунти |
0,25-0,45 |
|
|
3.5. Випромінювання земної поверхні і атмосфери
Верхні шари ґрунту, води, рослинність самі випромінюють довгохвильову радіацію яку називають власним випромінюванням земної поверхні (Еs). Віддача радіації земною поверхнею приводила б до швидкого охолодження, якби цьому не перешкоджав зворотній процес - поглинання сонячної і атмосферної радіації земною поверхнею.
Атмосфера нагрівається поглинаючи як сонячну радіацію, так і випромінювання земної поверхні. Будучи нагрітою атмосфера сама випромінює невидиму інфрачервону радіацію. Близько 70% атмосферної радіації поступає на землю. Атмосферна радіація, яка надходить до земної поверхні, називається зустрічним випромінюванням (Еа), тому що воно спрямоване назустріч власному випромінюванню земної поверхні. Зустрічне випромінювання є додатковим джерелом тепла до поглинутої сонячної радіації. Зустрічне випромінювання завжди менше земного. Різниця між власним випромінюванням землі і зустрічним випромінюванням атмосфери називається ефективним випромінюванням (Ее)
(3.3)
(3.3)
Інтенсивність ефективного випромінювання в ясні ночі складає 0,10-0,15 кал/см2 за хвилину на рівнинах і до 0,20 кал/см2 за хвилину в гірській місцевості. В хмарну погоду Ее зменшується, в порівнянні з ясною, тобто менше охолоджується і земна поверхня.
