- •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
10.6.1.6. Збільшення кількості атмосферних опадів шляхом активного пливу людини на атмосферні процеси
Опади випадають лише із змішаних хмар, тобто хмар, які складаються з крапель води та кристалів льоду. Такі хмари існують при температурі повітря від -100 С до -400 С. Краплі води в атмосфері при температурі до -100 С не замерзають, вони перебувають у переохолодженому стані. Отже, завдання людини – внести кристали льоду у переохолоджену хмару. Зараз для цього використовують тверду вуглекислоту або пари йодистого срібла. Ці реагенти висіваються у верхній частині переохолодженої хмари і в атмосфері утворюється безліч кристаликів льоду.
Отже, людина сприяє утворенню кристаликів льоду в атмосфері, а далі відбувається природний процес сублімації водяної пари на кристалах льоду. Завдяки цьому на кристалах виростають сніжинки, які й випадають із хмар. Якщо під хмарами температура вище 00 С, то сніжинки тануть і випадає дощ. Цим же методом можна розсіяти низькі хмари над аеродромом, чи тумани. За допомогою цих же реагентів можна захистити врожай цінних сільськогосподарських культур від знищення їх градом. Отже, методами активного впливу на хмари і тумани можна дещо змінювати метеорологічний режим місцевості. Такі виробничі експерименти проводились багато років у Дніпропетровській області. Правда, поки що широко використовувати у виробництві ці методи економічно не вигідно.
Слід ще раз підкреслити, що усі ці заходи дозволяють вплинути на місцеві особливості клімату і не у змозі вплинути на клімат Землі. На думку вчених це твердження справджується і в тому випадку, коли такі чи подібні заходи будуть застосовуватись на території порядку сотень мільйонів гектарів.
10.6.2. Ненавмисний вплив
Ненавмисний вплив є побічним результатом господарської діяльності людини. У минулому людина у великих масштабах змінювала особливості земної поверхні знищуючи ліси, розорюючи землі для вирощування врожаю сільськогосподарських культур. Масштаби розорювання земель в Україні найбільші у світі – близько 75 % площі. Решту площі займають поселення, ліси, дороги тощо.
До масового розорювання степів там буяла трав’яниста рослинність і створювалась м’яка подушка на поверхні грунту, в результаті чого поверхневий стік був дуже малий, вся вода атмосферних опадів засвоювалась грунтом і рослини поступово використовували її протягом літа, було багато джерел. Після розорювання полів різко збільшився поверхневий стік. Після танення снігу чи великих дощів більшість води зразу стікає в річки, в результаті чого різко зменшились витрати тепла на випаровування і збільшились витрати тепла на нагрівання повітря. Це може бути однією з причин підвищення температури повітря з кінця 19 століття. Крім того, негативними наслідками суцільного розорювання є те, що величезна кількість джерел зникла, збільшилась кількість днів з суховіями та пиловими бурями.
Починаючи з 20 ст. людина стала виробляти багато енергії і викидати в атмосферу величезну кількість різноманітних відходів, які впливають на клімат. Ненавмисний вплив, на відміну від навмисного може суттєво впливати на клімат Землі. Розглянемо основні напрямки такого впливу.