- •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:
3.3. Загальна та місцева циркуляція атмосфери
3.3.1. Теплові машини атмосферної циркуляції
Який принцип дії паровоза чи тепловоза? За рахунок чого вони рухаються? Загальновідомо, що цей рух забезпечується перетворенням теплової енергії у механічну енергію руху. Аналогічний механізм, який приводить у рух повітря атмосфери. Академік Шулейкін розробив ідею про теплові машини географічної оболонки. Тепловою машиною називають систему, в якій теплова енергія перетворюється в механічну. В механічну енергію атмосферних рухів переходить 1-2 % сонячної радіації (Rб). Кожна теплова машина складається із двох основних елементів – нагрівача і холодильника, які зв’язуються між собою потоком речовини – теплоносія. При цьому частина теплоти витрачається на рух теплоносія, тобто теплова енергія переходить в механічну.
Найбільша теплова машина в географічній оболонці - це система екватор-полюси. Це теплова машина 1-го роду, з якою пов’язані найбільш масштабні рухи в атмосфері, тобто рух повітря від полюсів у напрямку до екватора. Різниця в нагріванні материків та океанів утворює теплову машину 2-го роду. З нею пов’язане виникнення мусонів субтропічних, помірних та субполярних широт. У географічній оболонці є теплові машини 3-го роду. Вони утворюються у місцях поєднання контрастних за своїми властивостями ділянок земної поверхні; водойма – суходіл (бризи), гірські хребти – міжгірні долини (гірсько-долинні вітри), льодовики – поверхня без льоду (стокові вітри). Коефіцієнт корисної дії усіх теплових машин атмосферної циркуляції дуже невеликий, тому що невеликі перепади температур, великі втрати на теплообмін між земною поверхнею та атмосферою.
3.3.2. Основні ланки загальної циркуляції атмосфери
Загальна циркуляція атмосфери визначається різницею термічного режиму ділянок земної поверхні, що призводить до існування зон та областей з різним атмосферним тиском. Крім того, на рух повітря впливає сила Коріоліса, а в приземному шарі – і сила тертя. Нагрівачем теплової машини є її частина, яка отримує тепло ззовні, а холодильником – та частина, яка віддає тепло у зовнішнє середовище.
Ознаки географічних теплових машин (на відміну від класичних): поєднання різних форм переносу енергії: теплової, механічної (рух повітря передається водній поверхні); внутрішньої енергії водяної пари, що вивільнюється при конденсації та поглинається при випаровуванні; опосередкований вплив різниці tо – через розподіл густина – тиск.
Циклічність рухів у географічній оболонці зумовлена впливом сили Коріоліса на перенос теплоносія. Напрямок руху повітря істотно відхиляється від лінії, котра з’єднує ділянки із вищими та нижчими температурами. Тому не відбувається вирівнювання температур, густини, тиску, які й зумовлювали самі ці рухи. Тому рухи повітря постійно повторюються.
Розглянемо пануючі вітри по широтах. Пасати представляють тропічну ланку атмосферної циркуляції. Потужність пасатів 250 м – 1,2км, а біля екватору вони поширюються аж до тропопаузи. Швидкість вітру вітру – 5-8 м/сек. Пасати переміщуються із менш нагрітої поверхні до більш нагрітої – розвивається конвекція, але на висоті 1200-2000м лежить шар інверсії, зумовлений антициклоном. Тому хмари пасатної інверсії - Cu - плоскі, опадів майже не дають. Пасати північної та південної півкуль сходяться у зоні внутрітропічної конвергенції біля екватора. Тут повітря інтенсивно піднімається угору, утворюються потужні купчасто-дощові хмари, з котрих регулярно випадають зливи.
Друга ланка атмосферної циркуляції – помірна. Вона представлена західним переносом вітрів. Третя ланка атмосферної циркуляції – полярна. У ній переважає східний перенос вітрів.