
- •Перелік скорочень
- •Передмова
- •1. Вступ
- •1.1. Загальні поняття
- •1.2. Метеорологія і кліматологія як наука
- •1.3. Методи метеорології і кліматології
- •1.3.1. Метод спостереження
- •1.3.2. Метод експерименту
- •1.3.3. Теоретичні методи
- •1.3.4. Кліматологічне опрацювання метеорологічної інформації
- •1.3.5. Метод карт
- •1.4. Організація мережевих метеорологічних спостережень
- •1.5. Структура метеорологічної служби в світі та в Україні
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •2. Атмосфера, її будова та загальні властивості
- •2.1. Походження атмосфери
- •2.2. Атмосферне повітря та його хімічний склад
- •2.3. Роль окремих компонентів повітря в атмосферних процесах
- •2.4. Метеорологічні аспекти охорони атмосферного повітря від забруднення
- •2.5. Вертикальна будова атмосфери
- •2.6. Магнітосфера і радіаційний пояс Землі та пов’язані із ними геофізичні явища
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •3. Радіаційний і світловий режими
- •3.1. Загальні відомості про Сонце і процеси на ньому
- •3.2. Сонячна стала і коливання світності Сонця
- •3.3. Розподіл сонячної радіації по Земній кулі за відсутності атмосфери
- •3.4. Спектральний склад сонячної, атмосферної та земної радіації
- •3.5. Послаблення сонячної радіації в атмосфері Землі
- •3.6. Радіаційні потоки в атмосфері
- •3.6.1. Потоки короткохвильової радіації
- •3.6.2. Потоки довгохвильової радіації
- •3.7. Радіаційний баланс підстильної поверхні
- •3.8. Природна освітленість і світловий режим земної поверхні
- •3.9. Сонячна радіація як екологічний чинник життєдіяльності організмів
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •4. Тепловий режим атмосфери і підстильної поверхні
- •4.1. Тепловий баланс підстильної поверхні
- •4.2. Загальні закономірності теплообміну у ґрунті
- •4.3. Добовий і річний хід температури на поверхні ґрунту
- •4.4. Режим температури ґрунту на глибинах
- •4.5. Промерзання ґрунту. Вічна мерзлота
- •4.6. Особливості температурного режиму водойм
- •4.7. Нагрівання та охолодження повітря
- •4.8. Заморозки
- •4.9. Вертикальна стратифікація температури повітря
- •4.10. Добовий і річний хід температури повітря
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •5. Водяна пара в атмосфері
- •5.1. Загальні поняття про випаровування і насичення
- •5.2. Швидкість випаровування
- •5.3. Характеристики вологості повітря та основні закономірності їх зміни у просторі і часі
- •5.4. Умови конденсації водяної пари
- •5.5. Продукти конденсації водяної пари
- •5.5.1. Наземні гідрометеори
- •5.5.2. Серпанок, тумани
- •5.5.3. Хмари та їх класифікація
- •5.5.4. Оптичні, електричні та акустичні явища у хмарах
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •6. Атмосферні опади
- •6.1. Класифікація опадів
- •6.2. Процеси укрупнення хмарних елементів
- •6.3. Типи добового та річного ходу опадів
- •6.4. Сніговий покрив і пов’язані із ним явища
- •6.5. Посухи, суховії, пилові бурі та заходи боротьби з ними
- •6.6. Проблема активного впливу на хмари
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •7. Баричне поле і вітер
- •7.1. Рівняння стану газів
- •7.2. Тиск повітря та одиниці його вимірювання
- •7.3. Зміна атмосферного тиску з висотою
- •7.4. Густина повітря
- •7.5. Основне рівняння статики
- •7.6. Барометричні формули
- •7.7. Баричне поле
- •7.8. Географічний розподіл атмосферного тиску на рівні моря
- •7.9. Добовий та річний хід атмосферного тиску
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •8. Основні поняття синоптичної метеорології
- •8.1. Синоптичні об'єкти
- •8.2. Повітряні маси
- •8.3. Атмосферні фронти
- •8.3.1. Теплі фронти
- •8.3.2. Холодні фронти
- •8.3.3. Фронти оклюзії
- •8.4. Баричні системи
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •9. Атмосферна циркуляція
- •9.1. Поняття про загальну циркуляцію атмосфери
- •9.2. Місцеві вітри (бора, бризи, фен, гірсько-долинні вітри)
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •10. Кругообіг тепла, вологи та атмосферна циркуляція як кліматоутворювальні процеси
- •10.1. Загальні поняття про кліматоутворювальні чинники
- •10.2. Географічні чинники клімату
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •10. Рослинність кожного регіону є __________________ його клімату.
- •11. Класифікація кліматів землі
- •11.1. Загальні поняття про кліматичні класифікації і районування кліматів
- •11.2. Ботанічна класифікація кліматів в.П. Кеппена
- •11.3. Ландшафтно-ботанічна класифікація кліматів л.С. Берга
- •11.4. Класифікація кліматів б.П. Алісова
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •12. Клімат україни
- •12.1. Загальні риси клімату України
- •12.1.1. Сонячна радіація
- •12.1.2. Підстильна поверхня
- •12.1.3. Циркуляція атмосфери
- •12.2. Кліматичні величини
- •12.3. Кліматична характеристика пір року
- •12.4. Сучасні зміни клімату в Україні. Їх вплив на природу та господарську діяльність людини
- •Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
- •Г) всі відповіді не вірні. Список літератури
- •1. Вступ 6
- •2. Атмосфера, її будова та загальні властивості 31
- •3. Радіаційний і світловий режими 71
- •4. Тепловий режим атмосфери і підстильної поверхні 117
- •5. Водяна пара в атмосфері 172
- •6. Атмосферні опади 227
- •7. Баричне поле і вітер 252
4.10. Добовий і річний хід температури повітря
Добовий і річний хід температури повітря відображає тепловий стан поверхні. В приземному шарі повітря добовий максимум встановлюється о 14–15 год, а мінімум – після сходу Сонця. Найбільша добова амплітуда в субтропічних широтах (30°C), найменша – в полярних (5°C). Річний хід температури залежить від широти, характеру підстильної поверхні, висоти над рівнем моря, рельєфу, віддаленості від океану.
Типи річного ходу температури повітря. За величиною амплітуди й часом настання екстремальних значень виділяють чотири типи річного ходу температури повітря (рис. 4.8).
1. Екваторіальний тип. Спостерігається дуже мала амплітуда температури, оскільки відмінності в інсоляції упродовж року невеликі, а час найбільшого надходження радіації на верхню межу атмосфери збігається з часом підвищеної хмарності та дощів. В екваторіальній зоні упродовж року спостерігається два максимуми температури: перший після весняного рівнодення і другий після осіннього рівнодення, коли на цих широтах Сонце перебуває у зеніті і два мінімуми: перший після зимового та другий – після літнього сонцестояння. На екваторі у цей час опівдні Сонце піднімається на найменшу висоту – до 66°34′.
2. Тропічний тип. Відмічаються максимуми температури після літнього та мінімуми після зимового сонцестояння. Річна амплітуда температури більша, ніж в екваторіальній зоні.
Рис. 4.8. Типи
річного ходу температури повітря:
1 –
екваторіальний
(Джакарта,
=6°
пд. ш.); 2 –
тропічний
(Асуан,
=24°
пн. ш.); 3 –
помірного
поясу (Саратов,
=52°
пн. ш.); 4 –
полярний
(Верхоянськ,
=67°
пн. ш.)
4. Полярний тип. Характерна довга холодна зима й порівняно коротке прохолодне літо. Мінімум температури зміщується на час появи Сонця над горизонтом: у Північній півкулі на лютий – березень, а в Південній на серпень – вересень. Максимум відмічається у Північній півкулі у липні або серпні, у Південній – у січні або грудні.
Запитання і завдання для тематичної перевірки знань
-
Чому діяльний шар океану має великий вплив на тепловий режим атмосфери?
-
Перерахуйте чинники, якими визначається тепловий баланс діяльної поверхні?
-
Рівняння теплового балансу діяльнісної поверхні має вигляд: а) В+LE+P+A=1; б) В–LE–P–A=0; в) В=LE+P+A; г) В=LE–P–A.
-
Перерахуйте чинники, які визначають тепловий режим земної поверхні.
-
Перерахуйте теплофізичні властивості ґрунту, які характеризують його тепловий стан.
-
Теплоємність – це: а) співвідношення кількості тепла, отриманого тілом при нескінченно малій зміні його станів у певному процесі, до спричинених ним приростів температури; б) здатність передавати тепло від шарів, які нагрілися більше до шарів з нижчою температурою; в) кількість тепла, яку необхідно підвести до тіла, щоб збільшити його температуру на 1 градус; г) всі відповіді правильні.
-
Теплопровідність – це: а) співвідношення кількості тепла, отриманого тілом при нескінченно малій зміні його станів у певному процесі, до спричинених ним приростів температури; б) здатність передавати тепло від шарів, які нагрілися більше до шарів з нижчою температурою; в) кількість тепла, яку необхідно підвести до тіла, щоб збільшити його температуру на 1 градус; г) всі відповіді правильні.
-
Теплоємність і коефіцієнт теплопровідності ґрунту в більшій мірі залежать від: а) пористості ґрунту; б) мінерального складу ґрунту; в) вологості ґрунту; г) всі відповіді неправильні.
-
Потік тепла, спрямований углиб ґрунту вважається додатнім, якщо зберігається наступна залежність: а)
-
Амплітуда добового ходу температури поверхні ґрунту характеризується: а) досить великими коливаннями теплообміну удень та доволі рівним ходом упродовж ночі; б) досить малими коливаннями теплообміну удень та доволі великими упродовж ночі; в) доволі рівним ходом упродовж теплообміну удень та досить великими коливаннями температури упродовж ночі; г) доволі рівним ходом упродовж теплообміну удень та малими коливаннями температури упродовж ночі.
-
Упродовж ночі інтенсивність теплообміну у ґрунті змінюється: а) мало, а додатній радіаційний баланс змінюється на від’ємний невдовзі після сходу Сонця; б) мало, а від’ємний радіаційний баланс змінюється на додатній невдовзі після сходу Сонця; в) значно, а додатній радіаційний баланс змінюється на від’ємний невдовзі після заходу Сонця; г) значно, а додатній радіаційний баланс змінюється на від’ємний невдовзі після сходу Сонця.
-
Вкажіть правильне твердження: а) амплітуда добового ходу температури перебуває у прямій залежності від теплопровідності та теплоємності ґрунту; б) амплітуда добового ходу температури перебуває у прямій залежності від теплопровідності та оберненій залежності від теплоємності ґрунту; в) амплітуда добового ходу температури перебуває у прямій залежності від теплоємності та оберненій залежності від теплопровідності ґрунту; г) амплітуда добового ходу температури перебуває в оберненій залежності від теплопровідності та теплоємності ґрунту.
-
Вкажіть правильне твердження: а) амплітуда ходу температури поверхні світлих ґрунтів значно менша, ніж темних, оскільки поглинальна і випромінювальна здатність світлих поверхонь менші, ніж темних; б) амплітуда ходу температури поверхні темних ґрунтів значно більша, ніж світлих, оскільки поглинальна і випромінювальна здатність темних поверхонь більші, ніж світлих; в) амплітуда ходу температури поверхні світлих ґрунтів значно більша, ніж темних, оскільки поглинальна і випромінювальна здатність світлих поверхонь менші, ніж темних; г) амплітуда ходу температури поверхні темних ґрунтів значно менша, ніж світлих, оскільки поглинальна і випромінювальна здатність темних поверхонь менші, ніж світлих.
-
Встановіть відповідність між буквами та цифрами. Заморозки 1. У повітря. 2. На ґрунті. Визначення А. При додатній температурі у повітрі, від’ємна температура спостерігається на поверхні ґрунту. Б. Від’ємна температура спостерігається у повітрі на рівні двох метрів.
-
Вставте пропущені поняття: «За часом виникнення заморозки бувають весняні та осінні, а за тривалістю поділяються на тривалі (понад ____ годин), середньотривалі (_____ годин) і короткочасні (______ годин).
-
Вставте пропущені поняття: «Заморозки поділяються за інтенсивністю. Якщо температура повітря уночі не опускається нижче ____, то заморозки належать до слабких. При заморозках середньої інтенсивності температура приземного шару повітря лежить у межах від ___ до ____. Сильні заморозки – при температурі нижче ____».
-
Одним з методів боротьби із заморозками є те, що в задимленому повітрі зменшується ефективне випромінювання, що й сповільнює зниження температури. Цей метод називається: а) метод відкритого обігріву; б) метод створення димової завіси; в) метод обкурювання; г) метод механічного захисту.
-
радіаційні заморозки прогнозуються на підставі спостережень за: а) хмарністю, температурою і вологістю повітря о 13 та 21 годині; б) хмарністю, температурою і вологістю ґрунту о 13 та 21 годині; в) хмарністю, температурою і вологістю повітря о 12 та 20 годині; г) хмарністю, температурою і вологістю ґрунту о 12 та 20 годин.
-
Середній вертикальний температурний градієнт становить: а) 1,000С / 100 м; б) 0,750С / 100 м; в) 0,950С / 100 м; г) 0,650С / 100 м.
-
Приведення температури до рівня моря описується формулою: а) tв = tH – 0,01γz; б) tв = tH + 0,01γz; в) tH = tв + γz/100 м; г) tH = tв – γz/100 м.
-
Вкажіть правильне твердження: а) рослинний покрив збільшує амплітуду добових коливань температури поверхні ґрунту, оскільки від не перешкоджає нагріванню його сонячними променями удень та послаблює радіаційне охолодження уночі; б) рослинний покрив зменшує амплітуду добових коливань температури поверхні ґрунту, оскільки від не перешкоджає нагріванню його сонячними променями удень та посилює радіаційне охолодження уночі; в) рослинний покрив зменшує амплітуду добових коливань температури поверхні ґрунту, оскільки від перешкоджає нагріванню його сонячними променями удень та послаблює радіаційне охолодження уночі; г) рослинний покрив збільшує амплітуду добових коливань температури поверхні ґрунту, оскільки від перешкоджає нагріванню його сонячними променями удень та послаблює радіаційне охолодження уночі
-
Серед перелічених законів виберіть ті, які описують закономірності поширення температурних коливань у ґрунті: а) Закон незмінності періоду коливань температури ґрунту з глибиною; б) Закон зменшення амплітуди коливань температури ґрунту з глибиною; в) Закон зсуву фази коливань температури ґрунту з глибиною; г) Закон запізнювання; г) всі відповіді неправильні.
-
Шар сталої добової температури встановлюється на глибині: а) від 20 до 40 см; б) від 70 до 100 см; в) від 90 до 95 см; г) від 60 до 70 см.
-
Вставте пропущені поняття: «Виділяють ___ типи вертикального розподілу температури ґрунту: тип ___ і тип ____».
-
Пересічне значення геотермічного градієнта становить: а) 1,00С/100 м; б) 3,30С/100 м; в) 0,60С/100 м; г) всі відповіді неправильні.
-
Глибину у межах якої температура зростає на 10С, називають: а) геотермічним градієнтом; б) коефіцієнтом температуропровідності; в) геотермічним ступенем; г_ всі відповіді неправильні.
-
Лінії на графіку, які з’єднують точки з однаковими температурами у ґрунту називаються: а) ізотермами; б) ізобарами; в) термоізоплетами; г) всі відповіді неправильні.
-
Вкажіть правильне твердження: а) за умови більшої товщини снігового покриву глибина промерзання ґрунту менша; б) за умови більшої товщини снігового покриву глибина промерзання ґрунту більша; в) у лісі ґрунт промерзає на меншу глибину порівняно із зораним полем; г) у лісі ґрунт промерзає на більшу глибину порівняно із зораним полем.
-
Перерахуйте особливості температурного режиму водойм.
-
Термічна конвекція у воді припиняється восени, коли унаслідок охолодження: а) температуру у всіх шарах води досягає 0 0С, оскільки при такій температурі густина прісної води найбільша; б) температуру у всіх шарах води досягає 4 0С, оскільки при такій температурі густина прісної води найбільша; в) температуру у всіх шарах води досягає 4 0С, оскільки при такій температурі густина прісної води найменша; г) всі відповіді неправильні.
-
У морях та океанах виділяють квазіоднорідний шар, який називається: а) верхній шар води, який постійно перемішується; б) нижній шар води, який не зазнає коливань; в) середній шар води, де відбувається конвективне перемішування води, тому температура води з глибиною швидко змінюється; г) усі відповіді неправильні.
-
У морях та океанах виділяють шар сезонного термоклину, який називається: а) верхній шар води, який постійно перемішується; б) нижній шар води, який не зазнає коливань; в) середній шар води, де відбувається конвективне перемішування води, тому температура води з глибиною швидко змінюється; г) усі відповіді неправильні.
-
Яку роль відіграє солоність води у процесах замерзання природних водойм взимку?
-
Встановіть відповідність букв та цифр. Конвекція 1. Турбулентний теплообмін. 2. Вільна конвекція. 3. Динамічна конвекція. 4. Мішана конвекція. 5. Адіабатичний процес. Визначення А. Залежить від шорсткості поверхні і швидкості вітру. Б. Здійснюється шляхом невпорядкованого, хаотичного перемішування різних об’ємів повітря. В. Температура повітря змінюється без обміну теплом між ними і навколишнім середовищем. Г. Виникає в результаті впорядкованого перенесення об’ємів повітря у вертикальному напрямку. Д. Виникає в атмосфері в результаті впорядкованих та вертикальних рухів при обтіканні перешкод.
-
Встановіть відповідність букв і цифр. Заморозки 1. Адвентивні. 2. Радіаційні. 3. Мішані. Визначення А. Адвективно-радіаційні. Б. Спричинені охолодженням земної поверхні за рахунок випромінювання тепла земною поверхнею уночі. В. Спричинені надходженням холодних повітряних мас.
-
Вертикальна стратиграфія температури – це…
-
Зміна температури і тиску при сухоадіабатичній зміні стану в сухому повітрі описується рівнянням:
-
Сухо адіабатичний вертикальний градієнт температури – це зміна температури сухого або ненасиченого водяною парою повітря при його адіабатичному перемішуванні на: а) 10 м; б) 100 м; в) 1000 м; г) 1000 см.
-
Потенційна температури – це…
-
Встановіть відповідність між буквами та цифрами. Шар повітря 1. Абсолютно нестійкий. 2. Абсолютно стійкий. 3. Волого нестійкий. 4. Байдужий стан. Математичний вираз А. γ > γс > γв. Б. γв < γ < γс. В. γ = γс. Г. γ < γв < γс.
-
Які умови вертикальної рівноваги в атмосфері?
-
Що таке рівень конвекції і як він визначається?
-
Які причини виникнення радіаційних інверсій?
-
Як утворюються інверсії турбулентності?
-
Які причини виникнення інверсій стиснення?
-
Як утворюються динамічні інверсії?
-
Що таке крива стратифікації? Як вона будується?
-
Опишіть адіабатичні процеси, які відбуваються в атмосфері.
-
Що таке суха адіабата?
-
Як змінюється з висотою потенційна температура у порції повітря, що вертикально переміщується, і в різних шарах атмосфери?