- •Міністерство освіти і науки України
- •Національний педагогічний університет
- •Імені м. П. Драгоманова
- •Г. Д. Проценко
- •Передмова
- •Предмет метеорології та кліматології
- •1.2 Державна гідрометеорологічна служба
- •1.3 Значення метеорології та кліматології для народного господарства
- •1.4 Коротка історія розвитку метеорології та кліматології.
- •2. Атмосфера Землі
- •2.1. Хімічний склад сухого повітря нижніх шарів атмосфери
- •2.2. Склад повітря у високих шарах атмосфери
- •2.3. Густина повітря
- •2.4. Вертикальна будова атмосфери
- •2.5. Методи дослідження атмосфери
- •3. Сонячна, земна та атмосфера радіація
- •3.1. Випромінювання Сонця
- •3.2. Основні закони випромінювання
- •3.3. Спектральний склад сонячної та земної радіації
- •3.4. Сонячна стала
- •3.5. Пряма сонячна радіація
- •3.6. Послаблення сонячної радіації в атмосфері
- •3.7. Сумарна сонячна радіація
- •3.8. Засвоєння сонячної радіації земною поверхнею
- •3.9. Випромінювання земної поверхні та атмосфери
- •3.10. Радіаційний баланс земної поверхні
- •4. Тепловий режим земної поверхні та атмосфери
- •4.1. Тепловий баланс земної поверхні
- •4.2. Нагрівання й охолодження ґрунту
- •4.3. Добовий та річний хід температури поверхні ґрунту
- •4.4 Розповсюдження тепла у глибину ґрунту
- •4.5. Промерзання ґрунту. Вічна мерзлота
- •4.6. Особливості нагрівання і охолодження водойм
- •4.7. Шляхи теплообміну земної поверхні з атмосферою
- •4.8. Добовий хід температури повітря
- •4.9. Неперіодичні зміни температури повітря
- •4.10. Приморозки
- •4.11. Річні зміни температури повітря
- •4.12. Вертикальний розподіл температури повітря
- •4.13. Географічний розподіл температури повітря поблизу земної поверхні
- •4.13.1. Мінливість середніх місячних температур повітря
- •4.13.2. Приведення температури повітря до рівня моря
- •4.13.3.Географічний розподіл середньої річної температури повітря
- •4.13.4. Розподіл середньої місячної температури повітря в січні
- •4.13.5. Географічний розподіл місячної температури повітря в липні
- •4.13.6. Екстремальні температури
- •4.14. Температурні інверсії
- •4.14.1. Приземні інверсії
- •4.14.2. Висотні інверсії
- •4.15. Адіабатичні процеси в атмосфері
- •4.15.1. Сухоадіабатичні зміни температури повітря
- •4.15.2. Вологоадіабатичні зміни температури повітря
- •4.16. Стратифікація атмосфери та вертикальна рівновага сухого повітря
- •4.17. Стратифікація атмосфери та вертикальна рівновага насиченого повітря
- •4.18. Добовий хід стратифікації атмосфери та конвекції
- •4.19. Тепловий баланс системи Земля – атмосфера
- •Питання для самоперевірки
- •5. Вода в атмосфері
- •5.1. Випаровування води
- •5.1.1. Тиск насиченої водяної пари
- •5.1.2. Швидкість випаровування води
- •5.2. Географічний розподіл випаровування та випаровуваності
- •5.3. Характеристики вологості повітря
- •5.4. Добовий та річний хід тиску водяної пари
- •5.5. Добовий та річний хід відносної вологості повітря
- •5.6. Географічний розподіл вологості повітря
- •5.7. Конденсація та сублімація водяної пари в атмосфері
- •5.8. Міжнародна класифікація хмар
- •5.9. Мікроструктура та водність хмар
- •5.10. Світлові явища у хмарах
- •5.11. Добовий та річний хід хмарності
- •5.12. Тривалість сонячного сяйва
- •5.13. Серпанок, туман, імла
- •5.13.1. Умови утворення туманів
- •5.13.2. Географічний розподіл туманів
- •5.14. Наземні гідрометеори
- •5.15. Ожеледь. Ожеледиця. Зледеніння літаків
- •5.16. Умови утворення атмосферних опадів
- •5.17. Класифікація атмосферних опадів
- •5.18. Електризація хмар та опадів
- •5.19. Гроза
- •5.19.1. Куляста блискавка
- •5.19.2. Вогні святого Ельма
- •5.20. Активний вплив людини на атмосферні процеси
- •5.21. Режим атмосферних опадів
- •5.21.1. Добовий хід атмосферних опадів
- •5.21.2. Річний хід атмосферних опадів
- •5.21.3. Тривалість та інтенсивність опадів
- •5.22. Географічний розподіл атмосферних опадів
- •5.23. Показники зволоження території
- •5.23.1. Коефіцієнти зволоження території
- •5.23.2. Мінливість умов зволоження території. Посушливі явища
- •5.24. Водний баланс земної кулі
- •5.24.1. Обіг вологи в атмосфері
- •5.25. Сніговий покрив
- •5.25.1. Снігова лінія
- •5.25.2. Хуртовини
- •Ключ до тестів і модуля
- •6. Атмосферний тиск та циркуляція атмосфери
- •6.1. Одиниці вимірювання атмосферного тиску
- •6.2. Зміна атмосферного тиску при зміні висоти
- •6.2.1. Вертикальний баричний градієнт
- •6.2.2. Баричний ступінь
- •6.3. Баричне поле
- •6.3.1. Карти баричної топографії
- •6.3.2. Горизонтальний баричний градієнт
- •6.4. Добовий та річний хід атмосферного тиску
- •6 Мал. 6.10. Напрямок вітру в румбах та градусах. .5. Вітер
- •6.6. Сили, які впливають на швидкість та напрямок вітру
- •6.6.1. Зміна напрямку та швидкості вітру при підняті угору
- •6.6.2. Вплив тертя на швидкість і напрямок вітру
- •6.6.3. Добовий та річний хід швидкості вітру
- •6.7. Повітряні маси. Атмосферні фронти
- •6.7.1. Повітряні маси
- •6.7.2. Атмосферні фронти
- •6.8. Струминні течії в атмосфері
- •6.9. Географічний розподіл атмосферного тиску. Центри дії атмосфери
- •6.9.1. Розподіл тиску в січні
- •6.9.2. Розподіл тиску в липні
- •6.9.3. Центри дії атмосфери
- •6.10. Кліматологічні фронти
- •6.11. Загальна циркуляція атмосфери
- •6.11.1. Зони атмосферного тиску та вітру поблизу земної поверхні і в нижній тропосфері
- •6.11.2. Зони тиску та вітру у верхній тропосфері і стратосфері
- •6.11.3. Циркуляція атмосфери в тропічних широтах. Пасати
- •6.11.4. Тропічні циклони
- •6.11.5. Мусони
- •6.12. Циркуляція атмосфери в помірних та високих широтах
- •6.12.1. Циклони
- •6.12.2.Антициклони
- •6.13. Місцеві вітри
- •6.14. Шквали
- •6.15. Маломасштабні вихори
- •6.16. Синоптичний аналіз та прогноз
- •6.17. Місцеві ознаки погоди
- •Питання для самоперевірки
- •7. Клімат та чинники його формування
- •7.1. Кліматична система
- •7.2. Чинники формування клімату
- •7.2.1. Радіаційні чинники формування клімату
- •7.2.2. Циркуляційні чинники клімату
- •7.2.3. Роль підстильної поверхні у формуванні клімату
- •7.2.3.1. Основні властивості підстильної поверхні, які впливають на клімат
- •7.2.3.2.Особливості морського та континентального кліматів
- •7.2.3.3. Континентальність клімату
- •7.2.4. Вплив морських течій на клімат
- •7.2.5. Вплив рослинного покриву на клімат
- •7.2.6. Вплив снігового покриву на клімат
- •7.2.7. Вплив рельєфу на клімат
- •8. Класифікація кліматів
- •8.1. Класифікація кліматів л.С. Берга
- •8.2. Класифікація кліматів б.П. Алісова
- •9. Мікроклімат та методи його дослідження
- •9.1. Методи дослідження мікроклімату
- •9.2. Мікроклімат міста
- •10. Зміни та коливання клімату
- •10.1. Ознаки різних типів клімату минулого
- •10.1.1. Ознаки теплого клімату
- •10.1.2.Ознаки холодного клімату
- •Ознаки сухого клімату
- •10.1.4. Ознаки вологого клімату
- •10.2. Про зміни клімату в геологічному минулому
- •10.3. Про коливання клімату в історичний час
- •10.4. Сучасні коливання клімату
- •10.5. Гіпотези, що пояснюють зміни клімату Землі
- •10.5.1. Астрономічні гіпотези
- •10.5.2. Фізичні гіпотези
- •10.5.3. Геолого-географічні гіпотези
- •10.6. Вплив людини на клімат
- •10.6.1. Навмисний вплив
- •10.6.1.1. Зрошення
- •10.6.1.2. Осушення
- •10.6.1.3. Будівництво ставків та водосховищ
- •10.6.1.4. Створення полезахисних лісових смуг
- •10.6.1.5. Затримання снігу та талої води на полях
- •10.6.1.6. Збільшення кількості атмосферних опадів шляхом активного пливу людини на атмосферні процеси
- •10.6.2. Ненавмисний вплив
- •10.6.2.1. Зміна газового складу атмосфери
- •10.6.2.2. Збільшення вмісту аерозолів
- •10.6.2.3. Збільшення виробництва промислової енергії
- •Тести до іі модуля
- •Ключ до тестів іі модуля
- •Бібліографічний список
- •Предметний покажчик
- •Іменний покажчик
10.6.1.4. Створення полезахисних лісових смуг
Лісові смуги зменшують швидкість вітру на полях і завдяки цьому сніг не здувається з полів, зменшується видування поверхневого шару грунту та стікання води з полів. Усе це сприяє покращенню водного та термічного режиму на полях.
Полезахисні лісові смуги, як правило, складаються із двох рядів високорослих дерев. Вони повинні бути продувними. Проміжки між кронами дерев повинні збільшуватись внизу і зменшуватись у верхній частині смуги. Ефективна дія лісосмуги поширюється на 20-30 її висот до смуги та 40-50 висот за смугою і залежить від кута між смугою і вітром. Коли лісосмуга густа (не продувна), то в ній і вздовж неї протягом зими утворюються замети значної висоти, які весною довго тануть і затримують сільськогосподарські роботи на прилеглих полях.
На полях з лісосмугами весь сніг залишається на місці. Тому весною після танення снігу запаси продуктивної вологи в грунті на цих полях на 40-50 мм більші, ніж на полях без лісосмуг. Це сприяє значному підвищенню врожайності сільськогосподарських культур.
Лісосмуги сприяють ефективному використанні вологи з грунту. Внаслідок зменшення швидкості вітру зменшується турбулентне перемішування повітря і у зв’язку з цим зменшується випаровування води рослинами, відносна вологість повітря між рослинами на 10-15 % більша, ніж на відкритих полях.
За цієї ж причини дещо змінюється і термічний режим повітря. Тут вдень температура повітря підвищується на один градус, а вночі знижується, що призводить до збільшення добової амплітуди температури. У той же час зменшується кількість днів із суховіями та зменшується інтенсивність пилових бур.
10.6.1.5. Затримання снігу та талої води на полях
Цей засіб ефективний у разі відсутності полезахисних лісових смуг. Для затримання снігу на полях використовують різні щити, огорожі, куліси, ряди високостебельних рослин (кукурудза, соняшник тощо). Використовують і сам сніг, коли за допомогою снігорозорювачів створюють вали із снігу, які затримують свіжовипавший сніг.
Експериментально встановлено, що в умовах України ряди високостебельних рослин слід залишати на зиму через кожні 11-14 м. На такому полі середня висота снігового покриву становить 41 см, а на полі без снігозатримання – усього 12 см. Це створює сприятливий температурний режим грунту. Мінімальна температура на глибині вузла кущіння рослин (3 см) не опускається нижче -150 С, а на полях без затримання снігу вона удвічі нижча. Глибина промерзання грунту також втричі менша.
Крім того, весною після танення снігу запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту на полі з затриманням снігу на 50 мм більші. Це дає можливість рослинам випаровувати більше вологи. В результаті мікроклімат поля із затриманням снігу протягом весняно-літнього періоду помітно відрізняються.
Ефективним є також затримання на полях талої води весною. Досвід показує, що середньому щорічно весною з полів стікає шар води товщиною 50-80 мм, особливо на північному сході України. Збільшивши запаси продуктивної вологи в грунті за рахунок талої води на 50 мм, ми доб’ємося того ж ефекту, як і при затриманні снігу. Одним із найпростіших засобів затримання талої води є оранка поперек схилу. Просте пристосування до плуга дозволяє одночасно створювати додаткові земляні вали, що посилюють ефект оранки поперек схилу.