17. Суточный и годовой ход хар-к влажности воздуха.

Суточный и годовой ход влажности. С повышением температуры увеличивается испарение, а следовательно, и содержание в воздухе водяного пара. Суточный ход абсолютной влажности воздуха над поверхностью морей и океанов, на побережье и над материками зимой параллелен суточному ходу температуры. Наибольшие значения приходятся на 14—15 ч, наименьшие—на время, близкое к восходу Солнца.

Над материками и на побережье при устойчивом береговом ветре в суточном ходе абсолютной влажности наблюдается два максимума (около 10 и 22 ч) и два минимума (около времени восхода Солнца и около 16 ч). Уменьшение абсолютной влажности воздуха в послеполуденные часы объясняется вертикальным обменом воздуха, при котором влажный у земной поверхности воздух поднимается вверх и на его место приходит более сухой воздух. В предвечерние часы конвекция ослабевает, а испарение с нагретой почвы еще велико, поэтому влагосодержание у земной поверхности начинает расти. В ночные часы испарение сильно уменьшено, воздух у земной поверхности охлаждается и содержащийся в нем водяной пар конденсируется в виде росы. Отсюда и уменьшение абсолютной влажности.

Годовые колебания абсолютной влажности совпадают с годовым ходом температуры: наибольшие значения в северном полушарии приходятся на июль, наименьшее — на январь.

Абсолютная влажность, так же как и испарение, в своем географическом распределении также следует за распределением температуры: наибольшие значения наблюдаются в экваториальной зоне и убывают к полюсам.

Суточные и годовые колебания относительной влажности воздуха над материками и на побережье примерно обратные суточному и годовому ходу температуры воздуха. Объясняется это тем, что с повышением температуры возрастает упругость водяного пара е и упругость насыщения Е, причем последняя возрастает значительно быстрее.

Над морями и океанами суточный ход относительной влажности параллелен суточному ходу температуры. Это связано с тем, что из-за испарения влагосодержание воздуха увеличивается, а упругость насыщения изменяется незначительно, так как суточный ход температуры очень мал.

В годовом ходе относительной влажности повсеместно минимумы приходятся на лето, а максимумы — на зиму, кроме прибрежных областей, где наблюдаются муссоны.

Наиболее высокие значения как абсолютной, так и относительной влажности наблюдаются над океанами: с удалением от них в глубь континентов в общем происходит уменьшение влажности. С высотой абсолютная влажность быстро убывает, и уже на высоте 8—10 км содержание водяного пара становится ничтожно малым.

18. Атм. Давление. Единицы и методы измерения.

Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле.

На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 641 — 816 мм рт. ст. (внутри смерча давление падает и может достигать значения 560 мм ртутного столба).

Нормальным атмосферным давлением называют давление в 760 мм рт.ст. на уровне моря при температуре 15 °C. (Международная стандартная атмосфера - МСА)(101 325 Па).

В соответствии с международной системой единиц (система СИ) основной единицей для измерения атмосферного давления является гектопаскаль (гПа), однако, в обслуживании ряда организаций разрешается применять старые единицы: миллибар (мб) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.).

1 мб = 1 гПа; 1 мм рт.ст. = 1.333224 гПа

19.ИЗМЕНЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПО ВЫСОТЕ

Атм. Давление убывает с увеличением высоты. Эту закон-ть впервые выявил Паскаль. Для хар-ки изменения Р с высотой исп. Барическая ступень – высота, на которую надо подняться, чтобы давление уменьшиось на единицу. Барическая ступень (дельта h) обратно пропорциональна верт. Градиенту атм давления в этом слое. Ф-ла: дельта h=(8000/P)*(1+0,004t). Если Р не меняется, тоследует, что при повышении Т на 1 градус барическая ступень увеличивается примерно на 0,4%. В теплом в=\-хе барическая ступень больше, чем в холодном, при неизменном Р.

20. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГРАДИЕНТ ДАВЛЕНИЯ

Вертикальный градиент зависит, в первую очередь от самого давления, а также температуры воздуха. Поэтому в нижнем слое атмосферы давление наибольшее, особенно при низких температурах. Барическая ступень — это высота, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 мб. Одним из частных решений основного уравнения статики является барометрическая формула Лапласа, учитывающая влажность воздуха и зависимость ускорения силы тяжести от высоты и широты места. По этой формуле можно определить превышение одного пункта над другим на определенной географической широте, располагая наблюдениями над давлением, температурой воздуха и упругостью водяного пара в рассматриваемых пунктах. Формула Лапласа, дающая высокую точность расчетов, часто используется в более упрощенном виде — допускают, что воздух сухой, и не учитывают зависимость ускорения силы тяжести от широты и высоты. Зная две из трех входящих в барометрическую формулу величин (давление, температура, высота), нетрудно определить третью. Таким образом высота двух пунктов вычисляется с точностью до 1 м. И хотя это можно сделать с помощью геодезических методов, по барометрической формуле и метеорологическим наблюдениям проще и быстрее, что особенно важно в горных районах. Можно также вычислить распределение давления по высоте и решить задачу приведения давления к уровню моря и ряд других практически важных задач.

Для существования человека убывание давления с высотой имеет очень большое значение. На больших высотах у человека наступает так называемая горная болезнь — гипоксия, или кислородное голодание, т. е. кровь здесь недостаточно насыщается кислородом. Люди не могут селиться выше 5200 м — этот предел зафиксирован в Перу. В Индии встречаются поселения на высоте до 4000 м. Выше 7000 м человек не может жить и работать без кислородной маски. Лишь некоторые птицы поднимаются до высоты 7—9 км.

21.ОСНОВНОЕ УР-Е СТАТИКИ АТМ.

Уравнение, описывающее изменение атмосферного давления с высотой в предположении статического равновесия, т. е. при равновесии силы тяжести и вертикальной составляющей барического градиента:

dp=-pgdz, или dp/p=-(g/RT)*dz

Интеграл этого уравнения называется барометрической формулой.

22. БАРИЧЕСКАЯ СТУПЕНЬ, ЕЕ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ФАКТОРОВ

барометри́ческая ступе́нь (бари́ческая ступе́нь) — величина, определяющая изменение высоты в зависимости от изменения атмосферного давления. Применяется при барометрическом нивелировании и при пересчёте показаний статоскопа в разность высот.

Зависит от давления и температуры воздуха.

Наглядный смысл барометрической ступени — высота, на которую надо подняться, чтобы давление понизилось на 1 гПа.

Согласно общепринятому определению, Барическая ступень, барометрическая ступень, разность высот двух точек на одной вертикали, соответствующая разности атмосферного давления в 1 мбар между этими точками (1 мбар = 100 н/м2). Б. с. тем больше, чем ниже давление. Поэтому с высотой она увеличивается. На уровне моря, при стандартном давлении в 1000 мбар и температуре воздуха 0?С, Б. с. близка к 8 м на 1 мбар. На высоте порядка 5 км, где давление примерно в 2 раза ниже, чем на уровне моря, Б. с. близка к 15 м на 1 мбар. С ростом температуры воздуха Б. с. увеличивается на 0,4% на каждый градус температуры. Б. с. пользуются при барометрическом нивелировании.