- •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
- •6.6. 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
9.2. Мікроклімат міста
Великі сучасні міста створюють свої місцеві особливості клімату завдяки великій кількості багатоповерхових будівель, заасфальтованих площ та вулиць, зелених насаджень тощо.
У першу чергу слід звернути увагу на те, що у великих промислових центрах у повітрі накопичується багато пилу та диму. Тому тут значно зменшується пряма сонячна радіація (до 20 %), особливо зменшується ультрафіолетова радіація. Навпаки, збільшується кількість розсіяної радіації, до якої приєднується радіація, відбита стінами будинків. В основному з цим влітку пов’язане відчуття задухи у містах.
За багатьма дослідженнями у містах наявні “острови тепла”, тобто у містах вища температура ніж у позаміській зоні. У першу чергу це пояснюється тим, що дощова вода швидко стікає в каналізацію і тому на випаровування води витрачається мало тепла. Крім того, у містах в атмосферу надходить багато тепла при спалюванні палива. Нарешті, через забруднену атмосферу в містах зменшується ефективне випромінювання, а значить і нічне вихолоджування земної поверхні та атмосфери.
Характеристики островів тепла залежать від місцевих особливостей міст. При переході від сільської місцевості до міста горизонтальний градієнт температури може досягати 40 С на кожен кілометр відстані. У самому місті термічний режим неоднорідний, оскільки міські парки та водойми є відносно холодними місцями.
Різниця температури між містом і сільською місцевістю має добовий хід. Найбільшою вона є через кілька годин після заходу сонця, а найменшою в середині дня. Справа в тому, що після заходу Сонця у сільській місцевості запаси тепла витрачаються швидко за рахунок ефективного випромінювання, а запаси тепла в місті зменшуються повільно. Протягом ночі різниця температур поступово зменшується, особливо швидко вона зменшується після сходу Сонця. Посилення вітру та збільшення хмарності вдень призводить до зменшення різниці температури між містом і селом. Середня річна температура повітря у багатьох містах на 10С вища, ніж у позаміській зоні. При хмарній вітряній погоді вона може повністю нівелюватись. Острів тепла над містом проявляється до висоти 100-500 м, а інколи навіть до 1 км.
При слабких вітрах (до 2-3 м/с) у містах може виникати місцева циркуляція. Біля поверхні землі вітер дме до центру, тобто до острова тепла, а зверху до окраїн міста. У самому місті освітлені й затінені вулиці й двори обумовлюють місцеву циркуляцію між цими ділянками. Водойми в місті обумовлюють перенесення повітря вдень до будинків, а вночі навпаки – до водойм. Середня швидкість вітру у містах менша, ніж у позаміській зоні. В окремих випадках, коли напрямок вітру співпадає з напрямком вулиць, може спостерігатись значне посилення вітру у цих „коридорах”.
Вологість повітря у містах менша. Зменшення парціального тиску водяної пари може досягати 2,0-2,5 гПа, а відносної вологості 11-20 %. Це пояснюється меншим випаровуванням та підвищеною температурою повітря. Найбільша різниця спостерігається увечері, а протягом року – влітку. У помірних широтах зимою у містах протягом доби вологість може бути більшою за рахунок антропогенних джерел вологи.
Розподіл атмосферних опадів у містах складний. Зимою кількість опадів у містах та в приміській зоні відрізняються мало. Влітку над містом опадів випадає більше, але не в центрі, а на околицях. Справа в тому, що у містах інтенсивніші конвективні рухи повітря, які сприяють розвитку потужних хмар. Але поки хмара перетвориться у купчасто-дощову, то вона за напрямком перенесення повітря досягає околиць і опади випадають на підвітряних околицях, а інколи на відстані кількох кілометрів від міста.
У містах змінюється також кількість атмосферних явищ. Так, кількість днів з туманами у містах зменшується у зв’язку з підвищенням температури та зменшення вологості повітря. Те ж саме можна сказати і про грози. Сумарна тривалість гроз у містах протягом року в середньому у 1,5-2,5 рази менша, ніж на околицях. Причина та ж сама, що і при формуванні опадів: поки хмара досягне стадії купчасто-дощової, то потік повітря над містом її переносить за околицю.
Отже, сукупність будівель, заасфальтованих площ, водойм тощо змінюють особливості метеорологічного режиму цієї місцевості, завдяки чому і формується особливий мікроклімат міст.
Питання для самоперевірки
-
Завдання класифікації кліматів.
-
Перші класифікації кліматів.
-
Описові класифікації. Класифікація кліматів В.Кеппена.
-
Класифікація кліматів Л.С.Берга.
-
Характеристика кліматичних зон Л.С.Берга.
-
Класифікація кліматів Б.П.Алісова.
-
Характеристика кліматичних зон (поясів) Б.П.Алісова.
-
Мікроклімат, мезоклімат.
-
Методи дослідження мікроклімату.
-
Мікроклімат великих міст.