Вопросы для самопроверки

1. Перечислить все виды потоков солнечной радиации. Привести их определения.

2. Факторы, которые влияют на приход прямой солнечной радиации.

3. Факторы, которые влияют на приход рассеянной солнечной радиации.

4. Дать определение коэффициента прозрачности и фактора мутности.

5. Сформулировать первый закон термодинамики.

6. Записать уравнения Пуассона и проанализировать его.

7. Дать определение сухоадиабатического градиента температуры.

8. Что называют аэрологической диаграммой? Как она строится?

9. Дать определение термической стратификации атмосферы. Перечислить ее виды.

10. Привести определения устойчивой, неустойчивой и безразличной стратификации атмосферы.

11. Дать определение инверсии температуры.

12. Перечислить и охарактеризовать инверсии тропосферы.

13. Перечислить и охарактеризовать инверсии свободной стратосферы.

ПРОГРАММНАЯ ЛЕКЦИЯ 3 ИЗ МОДУЛЯ 2

«ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРЫ.

СУТОЧНЫЙ И ГОДОВОЙ ХОД ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ И ВОДНЫХ БАССЕЙНОВ»

Данные о колебании температуры воздуха, возможности прогнозирования заморозков необходимы, в первую очередь, в сельском хозяйстве для сохранности урожаев.

Данные о температуре почвы находят широкое применение в разных областях народного хозяйства. В особенности широко они применяются в сельском хозяйстве. От температуры почвы в значительной мере зависит интенсивность процессов разложения органических веществ, растворимости разных солей, гниения и др. Нормальная жизнедеятельность почвенных микроорганизмов может быть только при некоторых определенных температурах. Определенная температура почвы обуславливает прорастание семян, появление всходов.

Данные о температуре на разных глубинах широко используют в строительстве, в частности для решения вопросов, связанных со строительством газопроводов, нефтепроводов, водопроводов.

◙ Основные положения, которые необходимо знати после изучения данного модулю.

1. Тепловой режим атмосферы.

2. Суточный и годовой ход температуры воздуха.

3. Заморозки.

4. Тепловой баланс земной поверхности.

5. Тепловой режим почвы и водных бассейнов.

6. Суточный и годовой ход температуры поверхности почвы.

7. Влияние растительного и снежного покрова на температуру почвы.

ПРОБЛЕМНАЯ ЛЕКЦИЯ 3 ИЗ МОДУЛЯ 2

«ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРЫ.

СУТОЧНЫЙ И ГОДОВОЙ ХОД ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХ,

ИХ ИЗМЕНЕНИЕ С ВЫСОТОЙ И ШИРОТОЙ»

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРЫ

Тепловой режим атмосферы – это характер распределения и изменения температуры в атмосфере. Тепловой режим атмосферы определяется главным образом ее теплообменом с окружающей средой, то есть с деятельной поверхностью и космическим пространством.

Основным источником нагревания нижних слоев атмосферы является тепло, получаемое ими от деятельной поверхности. В дневные часы, если приход радиации преобладает над излучением, деятельная поверхность нагревается, становится теплее воздуха и тепло передается от нее воздуху. Ночью деятельная поверхность теряет тепло излучением и становится холоднее воздуха. В этом случае воздух отдает тепло почве, в результате чего сам он охлаждается.

Перенос тепла между деятельной поверхностью и атмосферой, а также в самой атмосфере могут осуществлять следующие процессы:

- молекулярная теплопроводность. Воздух, который непосредственно соприкасается с деятельной поверхностью, обменивается с ней теплом при помощи молекулярной теплопроводности. Однако, вследствие того, что коэффициент молекулярной теплопроводности неподвижного воздуха сравнительно мал, этот вид теплообмена тоже очень мал в сравнении с другими его видами;

- турбулентное перемешивание. Движение атмосферного воздуха имеет неупорядоченный, хаотичный характер. Такое движение называется турбулентным перемешиванием или турбулентностью. В результате турбулентного перемешивания атмосферы возникает интенсивный перенос тепла из более теплых ее слоев в менее теплые. Теплообмен между земной поверхностью и атмосферой за счет турбулентности происходит значительно интенсивнее, чем теплообмен за счет молекулярной теплопроводности воздуха;

- тепловая конвекция. Тепловой конвекцией называется упорядоченный перенос отдельных объемов воздуха в вертикальном направлении, который возникает в результате сильного нагревания нижнего слоя атмосферы. Теплые порции воздуха как более легкие поднимаются, и их место занимают холодные, которые потом тоже нагреваются и поднимаются вверх. Вместе с порциями воздуха, которые перемешиваются, происходит перенос тепла от более нагретых слоев атмосферы к менее нагретым.

- радиационная теплопроводность. В передачи тепла от почвы к атмосфере принимает участие и излучение деятельной поверхностью длинноволновой радиации, которая поглощается нижними слоями атмосферы. Последние, нагреваясь, таким же способом последовательно передают тепло выше лежащим слоям. В период охлаждения поверхности радиационный поток тепла направлен от выше лежащих слоев атмосферы вниз. Радиационный поток тепла над сушей обнаруживается, главным образом, в ночные часы, если турбулентность резко ослаблена, а тепловая конвекция отсутствует.

- испарение влаги деятельной поверхности и последующая конденсация (сублимация) водяного пара в атмосфере.

Из пяти перечисленных процессов обмена между деятельной поверхностью и атмосферой основная роль принадлежит турбулентному перемешиванию и тепловой конвекции. Однако температура в определенном месте может изменяться также в результате горизонтального перемещения воздуха, то есть адвекции. Если в данное место поступает воздух, который имеет более высокую температуру, то происходит адвекция теплая; если же приходит воздух с более низкой температурой, то имеет место адвекция холода. Адвекция являть важным фактором местного изменения температуры.