- •Кафедра географії та краєзнавства метеорологія та кліматологія навчальний посібник
- •1.1. Загальна характеристика земної атмосфери
- •1.2. Сонячна радіація в атмосфері
- •1.3. Сонячна радіація на земній поверхні
- •1.4. Термічний режим земної поверхні та приземного шару повітря
- •1.5. Зміна температури повітря з висотою
- •2.1. Вологість повітря та випаровування
- •2.2. Продукти конденсації та сублімації в атмосфері
- •Розділ 1. Сонячна радіація на Землі та термічний режим атмосфери
- •1.1. Загальна характеристика земної атмосфери
- •1.1.1 Склад атмосфери
- •1.1.2. Будова повітряної оболонки Землі
- •1.1.3. Походження та еволюція атмосфери
- •1.1.4. Взаємодія атмосфери з іншими оболонками Землі
- •1.1.5. Значення атмосфери в географічній оболонці та в житті людини
- •1.2. Сонячна радіація в атмосфері та на земній поверхні
- •1.2.1. Склад та кількість сонячної радіації, що надходить до Землі
- •1.2.2. Чинники, котрі визначають кількість сонячної радіації на верхній межі атмосфери
- •1.2 3. Якісне перетворення сонячної радіації в атмосфері. Закон Буге
- •1.2.4. Пряма й розсіяна сонячна радіація
- •1.2.5. Сумарна сонячна радіація та її розподіл
- •1.3. Сонячна радіація на земній поверхні
- •1.3.1. Альбедо різних видів земної поверхні
- •1.3.2. Ефективне випромінювання Землі та закономірності його розподілу
- •1.3.3. Тепличний (оранжерейний) ефект атмосфери
- •1.3.4. Радіаційний баланс підстилаючої поверхні
- •1.3.5. Схема теплового балансу земної поверхні
- •1.3.6. Рівняння теплового балансу різних видів земної поверхні та атмосфери
- •1.3.7. Географічний розподіл складових теплового балансу
- •1.3.8. Визначальний вплив теплового балансу на формування температур повітря
- •Питання для самоконтролю до тем 1 – 3 розділу 1
- •1.4. Термічний режим земної поверхні та приземного шару повітря
- •1.4.1. Способи теплопередачі від земної поверхні в атмосферу та в ґрунт
- •1.4.2. Солярні температури повітря
- •1.4.3. Чинники формування температури повітря та її розподіл по сезонах
- •1.4.4. Відмінності термічного режиму північної та південної півкуль
- •1.4.5. Добовий хід температури діяльної поверхні та повітря
- •1.4.6. Типи річного ходу температур повітря
- •1.4.7.Відмінність поширотної зміни добової та річної амплітуди температур повітря
- •1.5. Зміна температури повітря з висотою
- •1.5.1. Типи термічної стратифікації у тропосфері
- •1.5.2. Типи термічної інверсії атмосфери
- •1.5.3. Приморозки та способи запобігання їм
- •1.5.4. Значення інформації про термічний режим земної поверхні та атмосфери для народного господарства:
- •Питання для самоконтролю до тем 4 – 5
- •Розділ 2. Вода в атмосфері
- •2.1. Вологість повітря
- •2.1.1. Основні характеристики вологості повітря
- •2.1.2. Залежність характеристик вологості від температури повітря
- •2.1.3. Випаровування та випаровуваність і їх географічний розподіл
- •2.2. Продукти конденсації та сублімації в атмосфері
- •2.2.1. Поняття про конденсацію та сублімацію і їх продукти
- •2.2.2. Наземні гідрометеори
- •2.2.3. Тумани, їх типи
- •2.2.4. Значення даних про вологість повітря у народному господарстві
- •2.2.5. Адіабатичний процес у тропосфері
- •2.2.6.Міжнародна класифікація хмар
- •2.2.7. Генетичні типи хмар
- •2.2.8. Хмарність та її значення у географічній оболонці
- •2.2.9. Електричні, звукові та оптичні явища в атмосфері, пов’язані з хмарністю
- •2.3. Атмосферний тиск
- •2.3.1. Одиниці виміру атмосферного тиску
- •2.3.2. Зміна атмосферного тиску в латеральному напрямку та з висотою
- •2.3.3. Планетарні закономірності розподілу атмосферного тиску. Системи ізобар
- •2.3.4. Причини зміни атмосферного тиску
- •2.3.5. Баричні центри дії атмосфери
- •2.3.6. Вітер, його показники та види
- •2.4. Атмосферні опади та атмосферне зволоження
- •2.4.1. Чинники та механізми утворення атмосферних опадів
- •2.4.2. Класифікації опадів
- •2.4.3.Режим випадання атмосферних опадів
- •2.4.4.Зональний розподіл атмосферних опадів
- •2.4.5. Сніговий покрив та його значення у географічній оболонці
- •2.4.6. Атмосферне зволоження
- •Питання для самоконтролю до розділу 2
- •Розділ 3. Циркуляція атмосфери
- •3.1. Повітряні маси та атмосферні фронти
- •3.1.1. Поняття про повітряну масу
- •3.1.2. Відмінності погоди, зумовлені приходом теплої і холодної повітряних мас
- •3.1.3. Географічні типи та підтипи повітряних мас
- •3.1.4. Теплий та холодні атмосферні фронти
- •3.2.Циклональні та антициклональні атмосферні вихори
- •3.2.1. Типи циклональних атмосферних вихорів
- •3.2.2. Фронтальні циклони позатропічних широт
- •3.2.3.Тропічні циклони
- •3.2.4.Малі атмосферні вихори
- •3.2.5. Поняття «антициклон». Генетичні типи антициклонів
- •3.3. Загальна та місцева циркуляція атмосфери
- •3.3.1. Теплові машини атмосферної циркуляції
- •3.3.2. Основні ланки загальної циркуляції атмосфери
- •3.3.3. Азональна ланка атмосферної циркуляції
- •3.3.4. Циркуляція у вільній атмосфері
- •3.3.5. Місцева циркуляція атмосфери
- •Розділ 4. Погода та клімат
- •4.1. Поняття про різноманіття погод та кліматів
- •4.1.1. Погода та її показники
- •4.1.2. Класифікація погод
- •4.1.3. Поняття «клімат», його показники
- •4.1.4. Кліматотвірні чинники
- •4.1.5. Генетична класифікація кліматів
- •4.2. Мікроклімат. Зміни клімату
- •4.2.1. Мікроклімат та чинники, що його визначають
- •4.2.2. Особливості мікроклімату міст
- •4.2.3. Чинники та періодичність динаміки клімату
- •4.2.4. Свідчення змін клімату
- •4.2.5. Коротка історія сучасних змін клімату Землі
- •4.3. Проблема «людина і клімат»
- •4.3.1.Значення клімату для різних галузей господарської діяльності
- •4.3.2. Екологічна роль погодно-кліматичних показників для існування людини
- •4.3.3. Уплив антропогенної діяльності на погодно-кліматичні умови та атмосферні явища
- •Питання для самоконтролю до розділу 4
- •Список основної літератури:
- •Неклюкова н.П. Общее землеведение. Земля как планета. Атмосфера. Гидросфера. — м.: Просвещение, 1977. — 336 с.
- •Список додаткової літератури:
2.2. Продукти конденсації та сублімації в атмосфері
2.2.1. Поняття про конденсацію та сублімацію і їх продукти
Конденсація - це перехід водяної пари в рідкий стан. Сублімація - це перехід водяної пари в твердий стан, проминаючи рідку фазу.
Ці процеси можуть відбуватися лише в насиченому повітрі (Е = е), тобто фактична пружність повинна збільшуватися до величини максимальної пружності або температура має знизитися до точки роси. В природних умовах, зазвичай, конденсація і сублімація обумовлені зниженням температури до точки роси. Якщо атмосфера ідеальна (суха і чиста), то навіть якщо фактична пружність більша за максимальну у 6-8 разів, конденсація не відбувалася б. Проте в атмосфері завжди багато ядер конденсації і тому конденсація неодмінно відбувається , якщо е = Е.
Зниження температури повітря нижче точки роси можливо внаслідок:
Охолодження діяльної поверхні шляхом випромінювання та послідуючого охолодження нижнього шару атмосфери.
Адвекції і контакту теплого повітря з холодною діяльною поверхнею.
Змішування двох мас повітря, які містять близьку до насичення кількість водяної пари, але мають різну t°.
Адіабатичного підняття повітря.
Ядра конденсації - це часточки солей та кислот із морської води, частинки ґрунту, гірських порід, органічних речовин, мікроорганізми, космічний та вулканічний пил. Над океаном в 1 см3 міститься 600 - 800 ядер конденсації, а над промисловими районами - до декількох мільйонів.
2.2.2. Наземні гідрометеори
Якщо конденсація або сублімація водяної пари відбувається на земній поверхні або на наземних предметах, утворюються наземні гідрометеори. До наземних гідрометеорів відносяться: роса, іній, паморозь зерниста, паморозь кристалічна, ожеледь, ожеледиця, рідкий наліт, твердий наліт.
Роса - крапельки води, які іноді зливаються. Утворюється часто вночі (або ввечері) на землі або рослинах, коли земна поверхня охолоджена нижче точки роси в результаті ефективного випромінювання.
Іній - білий кристалічний осад. Утворюється в тих же умовах, що й роса, але при t° поверхні нижче 0°. Найчастіше іній можна побачити вночі та ввечері, а взимку і вдень на горизонтальних або слабо нахилених площинах, на дротах. Приморозки на ґрунті, зазвичай, супроводжуються інеєм .
Найбільш сприятливі умови для утворення роси або інею - ясні та малохмарні ночі, штиль або слабкий вітер у місцевостях з підвищеною вологістю повітря восени. За ніч при сприятливих умовах роси може утворитися у кількості 0,1 -- 0,3мм шару води. За рік цей показник може сягнути 10 - 50мм вологи. У холодних тропічних пустелях західних узбереж материків рослини й тварини одержують вологу лише за рахунок роси.
Паморозь зерниста - сніговидний осад матово-білого кольору, утворений в результаті намерзання на предмети переохолоджених крапель туману при t° -2°, - 7° на навітряній стороні на гілках дерев, дротах, тобто на вертикальних поверхнях. Найбільш сприятливі умови для утворення цієї паморозі в горах при натіканні шаруватих хмар. Іноді утворюється шар паморозі товщиною 1 м.
Кристалічна паморозь - білий осад із кристалів льоду тонкої структури. Утворюється в результаті сублімації водяної пари, що надходить у повітря при випаровуванні крапель туману. На деревах антенах - пухнасті гірлянди, які легко осипаються коли гілочку колихнути. В фільмах так показують чарівне царство Діда Мороза.
Ожеледь - шар прозорого або мутного льоду на поверхні землі при випадінні та замерзанні переохолодженого дощу або мжички, якщо температура поверхні нижча 0°.
Ожеледиця - тоненький шар льоду при випаданні не переохолоджених крапель дощу на земну поверхню з t нижче 0°. Ожеледиця швидко тане й найчастіше спостерігається уранці або вночі.
Дані про маси паморозі та ожеледиці широко використовуються при проектуванні ліній зв’язку, електропередач, тому що кристалічна паморозь викликає затухання високочастотних телеграфних сигналів, тощо .
Найбільш загрозливе явище - ожеледь. Додаткове навантаження на дроти спричинює їхнє обривання та скручування. Важливо правильно розрахувати навантаження. Якщо воно занижене, можливі аварії. Дроти високовольтних ліній підігрівають. Окремий випадок ожеледі чи ожеледиці - обледеніння літаків та морських суден. Якщо на висоті літак влітає в переохолоджену хмару, можливі аварії. Обледеніння морських суден найбільш характерне для полярних районів. Кораблі можуть перевернутися й навіть затонути.
Рідкий наліт – це водяний осад на вертикальних поверхнях із навітряного боку. Він утворюється, коли після помірних холодів приходить тепле вологе повітря. Воно охолоджується й конденсується на вертикальних поверхнях, що мають t° вищу 0°.
Твердий наліт. Якщо після сильних морозів відбувається різке потепління, на вертикальних поверхнях з t° нижче 0° утворюється твердий наліт - напівпрозорий шар льоду з навітряного боку. Він буває на масивних кам’яних стовпах, колонах, стінах кам’яних будівель, гілках дерев, тощо при хмарній погоді.