- •Программная лекция 1 из модуля 1 «предмет и задачи метеорологии. Методы метеорологии и климатологии. Метеорологические наблюдения»
- •Проблемная лекция 1 из модуля 1
- •Программа наблюдений на метеорологических станциях
- •Метеорологические приборы
- •Методы аэрологических наблюдений
- •Метеорологическая служба
- •Всемирная метеорологическая организация
- •Проблемная лекция 2 из модуля 1.
- •Состав верхних слоев атмосферы
- •Основные метеорологические элементы
- •Метеорологические явления
- •Вертикальная неоднородность атмосферы. Важнейшие свойства атмосферы
- •Горизонтальная неоднородность атмосферы
- •Циклоны и антициклоны
- •Программная лекция 3 из модуля 1 «атмосферное давление и плотность воздуха. Статика атмосферы»
- •Проблемная лекция 3 из модуля 1
- •«Атмосферное давление и плотность воздуха.
- •Статика атмосферы»
- •Общий характер распределения в атмосфере температуры
- •Уравнение состояния сухого и влажного воздуха
- •Изменение давления воздух с высотой. Барометрическая формула
- •Вертикальный градиент давления
- •Реальная атмосфера
- •Программная лекция 4 из модуля 1 «рух воздух в атмосфере»
- •Проблемная лекция 4 из модуля 1 «движение воздуХа в атмосфере» движение воздуХа в атмосфере
- •Структура ветра
- •Влияние препятствий на ветер
- •Градиентная сила
- •Силы, которые возникают при движении воздуха.
- •Установишееся движение при отсутствии трения. Градієнтний ветер
- •Установившееся движение при наличии трения
- •ГрадИЕнтнЫй ветер при круговых изобарах
- •Антициклон
- •Воздушные массы. Турбулентное перемешивание в атмосфере
- •Проблемная лекция 5 Из модуля 1
- •Конденсация и сублимация водного пара. Облачность. Осадки» вода в атмосфере
- •Характеристики влажности воздуха
- •Суточный и годовой ход влажности воздухА
- •Изменение влажности с высотой
- •Общие условия фазовых переходов воды в атмосфере
- •Испарение и испаряемость Упругость насыщения над разными поверхностями
- •Скорость испарения
- •Суточный и годовой ход испарения
- •Облачность. Классификация облаков
- •Годовой ход туманов
- •Химический состав осадков
- •Продукты наземной конденсации:
- •Водный баланс на земном шаре
- •Программная лекция 1 из модуля 2 «общие положения радиационного режима в атмосфере. Основные понятия и законы излучения»
- •Проблемная лекция 1 из модуля 1 «общие положения радиационного режима в атмосфере. Основные понятия и законы излучения» основные законы лучистой энергии
- •Потоки солнечной энергии
- •Факторы, которые влияют на приход прямой радиации к земной поверхности
- •Рассеянная и суммарная солнечные радиаци
- •Суммарная радиация (q) - это сумма прямой (s') и рассеянной радиации (d).
- •Альбедо земной поверхности
- •Длинноволновое излучение земной поверхности и атмосферы
- •Радиационный баланс деятельной поверхности
- •Природа парникового эффекта, его глобальные экологические и социальные следствия
- •Программная лекция 2 из модуля 2 «термодинамика атмосферы. Адиабатические процессы»
- •Проблемная лекция 2 из модуля 2 «термодинамика атмосферы. Адиабатические процессы»
- •Потенциальная температура
- •Влажноадиабатические изменения температуры
- •Псевдоадиабатический процесс
- •Энергия неустойчивости, конвекция и ускорение конвекции
- •Термическая стратификация атмосферы
- •Уровень конвекции
- •Инверсии в тропосфере
- •Инверсии свободной стратосферы
- •Вопросы для самопроверки
- •Температура воздуха на разных широтах
- •Температурные аномалии
- •Суточный и годовой ход температуры воздух Суточный ход температуры
- •Годовой ход температуры воздуха
- •Заморозки
- •Тепловой баланс деятельной поверхности и атмосферы Тепловой баланс деятельной поверхности
- •Тепловой баланс системы Земля-атмосфера
- •Тепловой баланс почвы и воды
- •Изменение температуры почвы с глубиной
- •Нагревание и охлаждение водоемов
- •Вопросы для самопроверки
- •Проблемная лекция 1 из модуля 3
- •Программная лекция 1 з модулю 3
- •Теплооборот, влагообмен и атмосферная циркуляция как климатообразующие факторы
- •Влияние географической широты на климат
- •Изменение климата с высотой
- •Влияние распределения моря и суши на климат
- •Континентальность климата, индексы континентальности
- •Орография и климат
- •Океанические течения и климат
- •Влияние снежного и растительного покрова на климат
- •Общая циркуляция атмосферы
- •Термическая циркуляции в атмосфере
- •Общая циркуляция атмосферы
- •Циркуляция над однородной поверхностью
- •Циркуляция в реальной атмосфере
- •Пассаты
- •Антипассаты
- •Муссоны
- •Местные ветры
- •Горно-долинные ветры
- •Ледниковые ветры
- •Маломасштабные вихри
- •Служба погоды
- •Синоптический анализ и прогноз
- •Долгосрочные прогнозы
- •Принципы классификации климатов
- •Климат украины
- •Факторы, которые вызывают изменения климата
- •Изменения земного климата в прошлом и их причины
- •Колебание климата в 20-м веке
- •Использованная литература
Факторы, которые влияют на приход прямой радиации к земной поверхности
При прохождении солнечной энергии через атмосферу проходит ее ослабление, которое обусловлено поглощением и рассеянием. Рассеяние преобладает в видимой части спектра, а поглощение – в ультрафиолетовой части. Ослабление потока радиации зависит от длины пути, который проходит поток в атмосфере и от прозрачности атмосферы на этом пути. Длина пути луча в атмосфере зависит от высоты Солнца. При положении Солнце в зените лучи проходят самый короткий путь в атмосфере. При этом масса атмосферы, которую проходят лучи, принимается за условную единицу (m=1). По мере опускания Солнца к горизонту путь лучей увеличивается, а потому увеличивается и масса атмосферы. Как показали расчеты, при этом масса атмосферы в 34,4 раза больше, чем при положении Солнца в зените.
Ослабление потока прямой радиации в земной атмосфере характеризуется коэффициентом прозрачности и фактором мутности.
Коэффициент прозрачности – это отношения потока прямой солнечной радиации, который прошел через атмосферу при оптической массе атмосферы, равной единице, к потоку солнечной радиации на верхней границе атмосферы.
Фактор мутности – это количество массы сухой и чистой атмосферы (идеальной атмосферы), которое нужна для того, чтобы получить такое же ослабление солнечной радиации, которое дает запыленная, влажная, иначе говоря, реальная атмосфера.
Таким образом, поток прямой радиации и ее спектральный состав зависят от:
-
Высоты Солнца. С увеличением высоты места над уровнем моря поток прямой радиации увеличивается, так как уменьшается толщина атмосферы, которая пронизывается солнечными лучами и потому меньше рассеивается поток прямой радиации.
-
Прозрачности атмосферы. Прозрачность атмосферы зависит от содержания поглощающих газов и аэрозолей, в частности от наличия облаков и тумана. Большая часть аэрозолей и водяной пар, который рассеивают радиацию, находятся в нижних слояъ атмосферы. Густые облака нижнего яруса практически не пропускают прямую радиацию.
Рассеянная и суммарная солнечные радиаци
Рассеянная радиация зависит от следующих факторов:
-
Чем больше высота Солнца, тем более поток рассеянной радиации.
-
Поток рассеянной радиации увеличивается при увеличении замутненности атмосферы.
-
Потек рассеянной радиации значительно увеличивается при наличии светлых и относительно тонких облаков.
-
Приход рассеянной радиации зависит от характера деятельной поверхности, в первую очередь, от ее отражательной способности, так как радиация, отраженная от поверхности, снова рассеивается в атмосфере и часть ее снова попадает на поверхность, где добавляется к первично рассеянной радиации. В особенности заметно увеличивает рассеянную радиацию снежный покров, который отражает до 70-90 % падающих на него прямых и рассеянных лучей. Чем меньше высота Солнца, тем сильнее увеличивается рассеянная радиация за счет вторичного рассеяния.
-
С увеличением высоты над уровнем моря рассеянная радиация при ясном небе уменьшается, так как уменьшается толщина выше лежащих слоев атмосферы, которые рассеивают. Но при наличии облаков рассеянная радиация в подоблачном слое атмосферы увеличивается с высотой.