31-45

31. Климат. Климотообразующие процессы. Климатом называют сово­купность атмосферных условий, присущую данной местности в зависимости от ее географической обстановки(не только положение мест­ности, т. е. широта, долгота и высота над уровнем моря, но и характер земной поверхности, орография, почвенный покров и пр.)

Климатообразующие процессы: теплооборот, влагооборот и общая циркуляция атмосферы. Теплооборот — природный процесс, создающий тепловой режим атмосферы. Слагается из: притока к Земле электромагнитной солнечной радиации, лучистая энергия которой при поглощении радиации в атмосфере и на земной поверхности переходит в теплоту; из обмена теплотой между атмосферой и земной поверхностью путем длинноволнового излучения; теплопроводности и фазовых преобразований воды (затраты на испарение воды и освобождение скрытой теплоты испарения при конденсации в атмосфере); из перераспределения теплоты на земле путем переноса её воздушными океаническими течениями; из отдачи как отраженной и рассеянной солнечной радиации, так и собственного длинноволнового излучения Земли и атмосферы в космическое пространство. Влагооборот на Земле, непрерывный процесс перемещения воды в географической оболочке Земли, сопровождающийся её фазовыми преобразованиями. Слагается из испарения воды, переноса водяного пара на расстояния, его конденсации, выпадения облаков, просачивания выпавшей воды — инфильтрации и стока. Общей циркуляцией атмосферы называют систему крупномас­штабных воздушных течений на Земле, т. е. таких течений, ко­торые по своим размерам соизмеримы с большими частями ма­териков и океанов. Волновые движения различного мас­штаба — циклоны и антициклоны, постоянно возникающие в ат­мосфере, делают эту систему особенно сложной. С перемещениями воздуха в системе общей циркуляции свя­заны основные изменения погоды: воздушные массы, переме­щаясь из одних областей Земли в другие, приносят с собой но­вые условия температуры, влажности, облачности и пр.

32. Геогр. факторы климата: геогр широта, высота над ур моря.

Основными географическими факторами климата являются: географическая широта; высота над уровнем моря; распределение суши и воды на поверхности земного шара; орография (формы рельефа) поверхности суши; океанические течения; растительный,, снежный и ледяной покров. Особое место занимает деятельность человеческого общества, в настоящее время также влияющая на климатообразующие процессы и тем самым на климат путем изменения тех или иных географических факторов.

Географическая широта определяется с помощью параллелей. Она бывает северная и южная. Если точка лежит к северу от экватора, то она имеет северную широту, а если к югу — южную. Географическая широта на экваторе равна 0°. Все точки, расположенные на одной параллели, имеют одинаковую широту. От нее зависит зональность в распределении элементов климата. Солнечная радиация поступает на верхнюю границу атмосферы в строгой зависимости от географической широты, которая определяет полуденную высоту Солнца и про­должительность облучения в данное время года. Поглощенная радиация распределяется гораздо сложнее, так как зависит и от облачности, и от альбедо земной поверхности, и от степени прозрачности воздуха. Климат высоких слоев атмо­сферы имеет лучше выраженную зональность, чем климату зем­ной поверхности. Высота над уровнем моря — координата в трёхмерном пространстве (две другие — широта и долгота), показывающая, на каком уровне, относительно принятого за ноль уровня моря, находится тот или иной объект. Атмосферное давление с высотой падает, солнечная радиа­ция и эффективное излучение возрастают, температура и ам­плитуда ее суточного хода, как правило, убывают, массовая доля водяного пара также убывает, а ветер достаточно сложно меняется по скорости и направлению. В одном и том же горном районе климатические ус­ловия могут сильно различаться в зависимости от высоты места. При этом изменения с высотой намного сильнее, чем изменения с широтой — в горизонтальном направлении.

33. Геогр. факторы климата: высотная климатич зональность, распределение суши и моря. Высотная зональность, закономерная смена процессов и явлений с высотой в горах. Обусловлена изменением кверху плотности, давления, температуры, влаго- и пылесодержания воздуха. С климатической В. п. связана смена условий речного стока, типа почв, растительности, животного мира, некоторых геоморфологических процессов, т. е. почти всех компонентов природного комплекса.

Распределение суши и моря является эффективным фактором климата. Именно с ним связано деление типов климата на морской и континентальный. В южном полушарии, где океанская поверхность преобладает, а распре­деление суши более симметрично относительно полюса, чем в северном полушарии, зональность в распределении темпе­ратуры, давления, ветра выражена лучше. Связь с распределением суши и моря: субтропические зоны высокого давления разры­ваются над материками летом; в умеренных широтах над ма­териками ярко выражено преобладание высокого давления зи­мой и низкого летом.

34. Геогр. факторы климата: орография, океан течения, растит и снеж покров.

На климатические условия в горах влияет не только высота местности над уровнем моря. На них влияют также высота и направление горных хребтов, экспозиция склонов относи­тельно стран света и преобладающих ветров, ширина долин и крутизна склонов и пр. воздушные течения могут задерживаться и отклоняться хребтами, а фронты — деформироваться. В узких проходах между хребтами скорость воздушных течений меня­ется. В горах возникают местные системы циркуляции – горно-долинные и ледниковые ветры. Формы рельефа оказывают влияние и на суточный ход температуры. В связи с перетеканием воздушных течений через хребты, на наветренных склонах гор создается увеличение облачности и осадков. На подветренных склонах, напротив, возникают фены с повышением температуры и уменьшением влажности и облачность.

Океанические течения создают особенно резкие различия в тем­пературном режиме поверхности моря и тем самым влияют на распределение температуры воздуха и на атмосферную цир­куляцию. Например, Гольфстрима оказывает отепляющее влияние на климат восточной части северного Атланти­ческого океана и Западной Европы, так же есть и холодные океанические течения. В этих районах увеличива­ется повторяемость туманов, как это особенно ярко проявля­ется у Ньюфаундленда, где воздух может переходить с теплых вод Гольфстрима на холодные воды Лабрадорского течения.

Достаточно густой травяной покров уменьшает суточную амплитуду темпе­ратуры почвы и снижает ее среднюю температуру. Сл-но, он уменьшает и суточную амплитуду температуры воз­духа. Сложное влияние на климат имеет лес. Над ним может даже возрастать количество осадков за счет увеличения шеро­ховатости поверхности, над которой течет воздух. Влияния растительного покрова имеют в основном микроклиматическое значение, распространяясь преимущест­венно на приземный слой воздуха и варьируя на небольших пространствах.

Снежный (и ледяной) покров уменьшает потерю тепла почвой и колебания ее температуры. Но сама поверхность по­крова сильно отражает солнечную радиацию днем и сильно ох­лаждается излучением ночью, поэтому она охлаждает и нахо­дящийся над нею воздух. Весной на таяние снежного покрова тратится большое количество тепла, которое берется из атмо­сферы. Таким образом, температура воздуха над тающим снеж­ным покровом остается близкой к нулю. Над снежным покро­вом часты и сильны инверсии температуры, зимой связанные с радиационным выхолаживанием, весной — с таянием снега.

35. Микроклимат пересеченной местности. Микроклимат - местные особенности климата, существенно меняющиеся на небольших расстояниях. Основная роль в микроклимате пересеченной местности при­надлежит экспозиции, т. е. ориентировке склонов относительно стран света, а также формам рельефа. Склоны разной экспозиции про­греваются по-разному, т. к. приток солнечной радиации различен. Колебания температуры в вогнутых формах рельефа (ни­зины, лощины) больше, чем на выпуклых (вершины холмов): дневные температуры повышаются, а ночные понижаются. Воздух обтекает препятствия. Поэтому перед холмом и на боковых его склонах скорость ветра возрастает, а за холмом убывает, там также могут возникать подветренные вихри. Расчлененная местность влияет и на распределение осадков. На наветренных склонах и вблизи вершин возвышенностей осадки убывают, так как скорость падения мелких капель там замедляется восходя­щим движением воздуха; на подветренных склонах осадки уве­личиваются вследствие ослабления ветра или появления нисхо­дящих составляющих скорости, увеличивающих скорость па­дения капель.

36. Микроклимат города. Микроклимат - местные особенности климата, существенно меняющиеся на небольших расстояниях. Большой город, особенно с сильно развитой промышленно­стью, загрязняет атмосферу над собой, увеличивает ее мутность и тем самым уменьшает приток солнечной радиации. За счет увеличения мутности может теряться до 20 % солнечной радиа­ции. Крыши и стены домов, мостовые и пр., поглощая радиацию, нагреваются в течение дня сильнее, чем почва и трава, и от­дают тепло воздуху, особенно вечером. Поэтому температуры воздуха в городах в 70—80 % случаев выше, чем в сельской. Система городских улиц и площадей приводит к измене­ниям направления ветра в городе. Ветер преимущественно на­правляется вдоль улиц. В общем скорость ветра в городе осла­бевает, но в узких улицах усиливается; на улицах и перекрест­ках легко возникают пыльные вихри и поземки. Над го­родом усиливается конвекция и больше развиваются облака, что также уменьшает число часов солнечного сияния и количе­ство ясных дней. Наблюдается и увеличение осадков над городом. Автомобильный транспорт вносит наибольший вклад в за­грязнение воздуха городов.

37. Классификация климатов Алисова. 7 основных климатических зон — экваториальную, две тропические, две умеренные и две полярные; 6 переходных зон, характеризующихся сезонной сменой преобладающих воздушных масс : две. субэкваториальные зоны, или зоны тропических муссонов, в которых летом преоб­ладает экваториальный, а зимой тропический воздух; ,две суб­тропические зоны, в которых летом преобладает тропический, а зимой умеренный воздух; зоны субарктическая и субантарк­тическая, в которых летом преобладает умеренный, а зимой арк­тический или антарктический воздух. В каждой из широтных зон различаются четыре основных типа климата: материковый, океанический, климат западных

берегов и климат восточных берегов.

38. Ветер, его хар-ки. Приборы для измерения ветра. Ветром называется перемещение масс воздуха из области высокого атмосферного давления в область с низким давлением. Характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра — определяют по компасу в зависимости от той части горизонта, откуда он дует. Н.в. может быть северное, северо-западное, юго-восточное, западное и т.д. Н.в. выражают в румбах горизонта или в угловых градусах. На практике под скоростью ветра подразумевается только числовое ее значение. Направление вектора скорости называется направлением ветра. Шкала Бофорта: 0- штиль, т. е. полное отсутствие ветра, 4 балла -умеренный и соответствует скорости 5—7 м/с; в 7 баллов — сильный, со скоростью 12— 15 м/с; в 9 баллов — шторм, со скоростью 18—21 м/с; 12 баллов — это уже ураган, со ско­ростью свыше 29 м/с. Различают сглаженную скорость ветра за некоторый не­ большой промежуток времени, в течение которого производятся наблюдения, и мгновенную скорость ветра, которая сильно ко­леблется и временами может быть значительно ниже или выше сглаженной скорости.

Приборами служат ручной анемометр(ось, полусферическая чашка, колечко, ножка с винтовой нарезкой) и флюгер Вильда( железная трубка, подвижная доска, дуга со шрифтом, противовес, флюгарка, противовес, указатели румбов).

39. Основные источники загрязнения атмосферы.

Черная и цветная металлургия (выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия); химические производства; выбросы автотранспорта (выхлопные газы двигателей сгорания( особенно карбюраторных) содержат огромное кол-во токсичных соединений);

1. Конструктивно-технологические мероприятия, исключающие выделение опасных веществ в самом источнике их образования. 2. Улучшение состава топлива, совершенствование ап­паратов карбюрации, уменьшение или устранение попа­дания отбросов в атмосферу с помощью очистных со­оружений. 3. Предотвращение загрязнения атмосферы путем ра­ционального размещения источников вредных выбросов и расширения зеленых насаждений. 4. Контроль за состоянием воздушной среды со сто­роны специальных государственных органов и общест­венности.

40. Силы, опред ветер. Сила барического градиента, Кориолиса. Мерой неравномерности распределения давления является горизонтальный барический градиент — др/дп. Воздух стре­мится двигаться от высокого давления к низкому по наиболее короткому пути; это и есть направление барического градиента. При этом воздух получает ускорение тем больше, чем больше барический градиент. Следовательно, барический градиент есть сила, сообщающая воздуху ускорение, т. е. вызывающая ветер и меняющая его скорость. Горизонтальный барический градиент есть равнодействую­щая сил давления, действующая в горизонтальном направлении на единицу объема воздуха. [др/дп] = [р/l] = [F/l2 l] = [F/l3].( сила, отнесенная к единице объема). Для того чтобы получить силу барического градиента, дей­ствующую на единицу массы, нужно градиент разделить на плотность воздуха. Тогда мы получим для силы горизонтальго барического градиента выражение -1/p* др/дп. Сила, рассчитанная на единицу массы, равна ускорению, сообщаемому этой силой. Следовательно, выражение -1/p* др/дп представляет собой ускорение, которое получает воздух под действием барического градиента. градиент в 1 гПа на 100 км создает уско­рение примерно в 0,001 м/с²; градиент в 3 гПа на 100 км в 0,003 м/с².

Тело, движущееся во вращающейся системе координат, получает относительно этой системы так называе­мое поворотное ускорение, или ускорение Кориолиса, направ­ленное под прямым углом к скорости. Поворот­ное ускорение не меняет модуль скорости, а только меняет на­правление движения. Пов ускор направлено в северном полушарии вправо от скорости, в южном — влево.

( А=2w*sinф*v; w- угловая скорость вращения Земли, ф — географическая широта и V — скорость движения (ветра). Условно поворотное ускорение можно назвать отклоняющей Силой вращения Земли (отнесенной к единице массы) или кориолисовой силой. Отклоняющая сила вращения Земли обращается в нуль у экватора и принимает наибольшее значение 2 wV на полюсе. Она также пропорциональна скорости ветра V и обращается в нуль при скорости, равной нулю. Если тело неподвижно, то никакого ускорения относительно Земли оно получить не мо­жет.

41.Силы, опред ветер. Сила трения, центробежная сила. Трение в атмосфере является силой, которая сообщает уже существующему движению воздуха отрицательное ускоре­ние, т. е. замедляет движение, а также меняет его направ­ление. Сила трения наиболее велика у самой земной поверхности. С высотой она убывает и на уровне около 1000 м становится незначительной по сравнению с другими силами, такую высоту наз.- уровнем тре­ния. Нижний слой тропосферы от земной поверхности до уровня трения называется слоем трения или планетарным пограничным слоем. Сила трения вызывается тем, что скорость воз­душных частиц, соприкасающихся с земной поверхностью, замедляется, частицы с уменьшенной скоростью в процессе турбулентного обмена передаются в вышележащие слои, а сверху взамен их поступают частицы с большей скоростью, которые в свою очередь замедляются при соприкосновении с земной поверхностью. Вследствие турбулентности уменьшение скорости передается вверх на более или менее мощный слой атмосферы. Сила трения влияет на скорость и направление ветра.

42. Барический з-н ветра. Суточный и годовой ход ветра. Ветер у земной поверхности всегда (за исключением широт, близких к экватору) отклоняется от барического градиента на некоторый угол меньше прямого в северном полушарии вправо, в южном влево. Отсюда следует такое положение: если встать спиной к ветру, а лицом туда, куда дует ветер, то наиболее низкое давление окажется слева и несколько впереди, а наиболее высокое давление — справа и несколько сзади. Это положение носит название барического закона ветра, или закона Бейс-Балло. Точно так же действительный ветер в свободной атмосфере всегда дует почти по изобарам, оставляя (в северном полушарии) низкое давление слева, т. е. отклоняясь от барического градиента вправо на угол, близкий к прямому. Это положение можно считать распространением барического закона ветра на свободную атмосферу. У земной поверхности над су­шей максимум скорости ветра наблюдается около 14 часов, ми­нимум— ночью или утром. Начиная примерно с высоты 500 м суточный ход обратный: с максимум ночью и минимумом днем. Причина суточного хода скорости ветра — в суточном ходе турбулентного обмена. Суточный ход обнаруживается и в направлении ветра. Возрастание скорости утром и днем в приземном слое над су­шей сопровождается вращением ветра вправо, по часовой стрелке, убывание скорости вечером и ночью — вращением влево. В более высоких слоях происходит обратное: левое вращение при усилении скорости и правое при ослаблении. В южном полушарии вращение происходит в обратном на­правлении. Причина суточного изменения направления ветра та же — суточный ход турбулентного обмена.

43. Масштабы атмосферных движений.

Анализ атмосферных движений позволяет выделить следующие характерные масштабы движений.

1. Микрометеорологический масштаб, характеризующийся колебаниями ветра, давления и температуры с периодами от долей секунды до минут.

2. Масштаб конвективных облаков с горизонтальными размерами порядка 1—10 км и временем существования от десятка минут до одного — двух часов.

3. Мезометеорологический масштаб отражает изменения метеорологических величин, вызванные такими явлениями, как горно-долинные ветры, бризы на побережьях морей, смерчи (торнадо), ледниковые ветры и др. Характерные горизонтальные размеры таких местных циркуляций составляют 10—100 км, а продолжительность во времени — от нескольких часов до полусуток.

4. Синоптический масштаб — движения этого масштаба определяют основные изменения погоды вследствие возникнове­ния, развития, перемещения и разрушения огромных волн и вихрей, т. е. атмосферных возмущений. Главные из них — циклоны и антициклоны. Характерные горизонтальные размеры атмосферных возмущений — 1000—3000 км, а время их существо­вания — 1—7 дней.

1.5. Глобальный масштаб, описывающий ультрадлинные волны в атмосфере. Характерные пространственные размеры движений этого масштаба 10 ООО—40 000 км, а характерный период времени — около двух недель.

44. Общая циркуляция атмосферы. Зоны распределения давления. Общей циркуляцией атмосферы называют систему крупномас­штабных воздушных течений на Земле, т. е. таких течений, ко­торые по своим размерам соизмеримы с большими частями ма­териков и океанов. Волновые движения различного мас­штаба — циклоны и антициклоны, постоянно возникающие в ат­мосфере, делают эту систему особенно сложной. С перемещениями воздуха в системе общей циркуляции свя­заны основные изменения погоды: воздушные массы, переме­щаясь из одних областей Земли в другие, приносят с собой но­вые условия температуры, влажности, облачности и пр. От общей циркуляции атмосферы отличают местные циркуляции, такие, как бризы на побережьях морей, горно-долинные ветры, ледниковые ветры и др. Эти местные циркуляции временами и в определенных районах налагаются на течения общей циркуляции. Распределение атмосферного давления все время меняется. Эти изменения обусловливаются в основном изменением температуры и циркуляционными факторами — перемещением и эволюцией циклонов и антициклонов. По обе стороны от экватора (в зоне от 15 ° с. ш. и 25 ° ю. ш. в январе и между 35° с. ш. и 5° ю. ш. в июле) формируется область пониженного давления. Это область экваториальной депрессии, смещающаяся в то полушарие, в котором в данном месяце лето.

В субтропических широтах (30—32° с. ш. и ю. ш. в январе и 33—37° с. ш. и 26—30° ю. ш. в июле) формируются две субтропические зоны повышенного давления, смещающаяся от января к июлю к северу, а от июля к январю к югу. От субтропиков к умеренным широтам (55—65° с. ш. и ю. ш.) давление падает, особенно сильно в южном полушарии, и достигает минимума в субарктических и субантарктических зонах. К полюсам обоих полушарий давление опять растет.

45. Центры действия атмосферы. ЦЕНТРЫ ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ - обширные области атмосферы с преобладанием антициклонов или циклонов. Проявляются на картах среднего многолетнего атмосферного давления в виде участков с повышенным или пониженным давлением воздуха; определяют преобладающее направление ветров в системе общей циркуляции атмосферы. Постоянные центры действия атмосферы: экваториальная полоса пониженного давления, субтропические полосы повышенного давления Сев. и Южного полушарий, области пониженного давления над океанами в высоких широтах умеренных поясов, области повышенного давления над сушей Арктики и Антарктидой. Существуют сезонные центры действия атмосферы их можно обнаружить на картах только зимних и летних месяцев.