- •1. Метеорология и климатология. Климат. Положение метеорологии и климатологии в системе наук, их практическое значение.
- •2.Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии.
- •3. Атмосфера и погода.
- •4.Методы метеорологии и климатологии.
- •5.Метеорологическая сеть, метеорологическая служба. Международные метеорологические программы.
- •1.Атмосферное давление, единицы измерения.
- •2.Температура воздуха, температурные шкалы.
- •3.Состав сухого воздуха у земной поверхности. Водяной пар в воздухе. Изменение состава воздуха с высотой.
- •4.Плотность воздуха.
- •5.Строение атмосферы: основные слои атмосферы и их особенности.
- •6.Адиабатические процессы в атмосфере.
- •7.Ветер. Связь ветра с изменениями давления. Скорость и направление ветра.
- •8.Розы ветров.
- •9.Воздушные массы.
- •10.Атмосферные фронты.
- •1.Испарение и испаряемость. Скорость испарения.
- •2.Характеристики влажности воздуха.
- •3.Суточный и годовой ход характеристик влажности воздуха.
- •5.Облака. Микроструктура и водность облаков. Описание основных родов облаков.
- •6.Образование осадков.
- •7.Виды осадков.
- •8.Облачность, ее суточный и годовой ход.
- •9.Характеристика режима осадков.
- •10.Дымка, туман. Условия образования туманов.
- •11.Гроза, молния и гром. Шаровая молния.
- •12.Снежный покров и его характеристики. Климатическое значение снежного покрова.
- •1.Спектральный состав солнечной радиации.
- •2.Коротковолновая и длинноволновая радиация.
- •3.Тепловое и лучистое равновесие Земли.
- •4.Солнечная постоянная, солнечная активность.
- •5.Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы.
- •6.Явления, связанные с рассеянием радиации. Суточный ход прямой и рассеянной радиации.
- •7.Поглощенная радиация. Радиационный баланс земной поверхности. Уходящая радиация.
- •1.Причины изменения температуры воздуха.
- •2.Механизмы теплообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью.
- •3.Тепловой баланс.
- •4.Суточный и годовой ход температур поверхности почвы и водоемов. Различия в тепловом режиме почвы и водоемов.
- •5.Суточный ход температуры воздуха и его изменение с высотой. Заморозки.
- •6.Годовая амплитуда температуры воздуха.
- •7.Конвекция и стратификация атмосферы.
- •8.Распределение температуры с высотой в тропосфере и стратосфере.
- •9.Инверсии температуры, их типы.
- •1.Барическое поле, изобарические поверхности, изобары.
- •2.Горизонтальный барический градиент.
- •3.Барические системы.
- •4.Колебания давления во времени, непериодические изменения и суточный ход.
- •5.Геострофический и градиентный ветер. Изменение ветра с высотой.
- •6.Суточный ход ветра.
- •1.Масштабы атмосферных движений. Средняя величина давления для земного шара и полушарий.
- •2.Циркуляция в тропиках.
- •3.Пассаты и антипассаты.
- •4.Тропические муссоны.
- •5.Преобладающие направления ветра.
- •6.Внетропическая циркуляция.
- •7.Внетропические циклоны. Возникновение и эволюция циклонов.
- •8.Службы погоды. Прогноз погоды. Синоптический анализ.
- •1. Глобальный и локальный климаты. Климатическая система.
- •2.Географические факторы климата.
- •3.Микроклимат как явление приземного слоя атмосферы.
- •4.Методы исследования микроклимата.
- •5.Непреднамеренные воздействия человека на климат.
- •6.Техногенное увеличение концентрации углекислого газа и аэрозолей и его последствия.
- •7.Климат большого города.
- •8.Классификация климатов.
- •1. Изменение климата в историческое время.
- •2. Методы исследования и восстановления климатов прошлого.
- •3.Изменение климата в период инструментальных наблюдений.
- •4.Антропогенные изменения климата.
12.Снежный покров и его характеристики. Климатическое значение снежного покрова.
Снежный покров - продукт атмосферных процессов и, следовательно, климата, но в то же время он сам влияет на климат, как и на другие составляющие географического ландшафта. Температура на поверхности снежного покрова ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает исключительно высоким альбедо (80 - 90%). В то же время шероховатая поверхность снега сильно излучает. Малая теплопроводность снега приводит к тому, что потеря тепла с поверхности снежного покрова не покрывается притоком тепла из более глубоких его слоев и из почвы. Поэтому почва, покрытая снегом, сохраняет зимой достаточно высокую температуру. На этом основано и озимое земледелие: снежный покров предохраняет всходы от вымерзания. Чем тоньше снежный покров зимой, тем сильнее промерзание почвы при прочих равных условиях.
Снежный покров охлаждает воздух. Над ним образуются значительные приземные радиационные инверсии температуры. Весной при таянии снежного покрова приток тепла идет на таяние снега, и температура воздуха остается близкой к нулю до тех пор, пока снег не стает. В теплом воздухе, перемещающемся над тающим снежным покровом, могут возникать так называемые весенние инверсии температуры.
Запасы воды, накапливаемые за зиму в снежном покрове, примерно на 50% обеспечивают питание рек России. С весенним таянием снега связаны половодья на ее равнинных реках. Высота половодья зависит не только от накопленных за зиму запасов снега, но и от быстроты его таяния и от свойств поверхности почвы. Особенно высоки половодья, если снег осенью выпадает на замерзшую почву: весной талые воды вследствие этого не впитываются в почву, а стекают.
Наличие снежного покрова сильно повышает освещенность. Рассеянная радиация увеличивается вследствие отражения как прямой, так и рассеянной радиации от снежного покрова и вторичного ее рассеивания, поэтому повышается и освещенность. Сильное отражение и рассеяние света в снежных горах могут вызвать временную слепоту у альпинистов.
Снеговой линией (снеговой границей) называют границу в горах, выше которой круглый год сохраняется снежный покров (в многолетнем среднем). Это значит, что годовой приход твердых атмосферных осадков выше этой линии равен их расходу путем таяния и сползания ледников.
Снеговая линия зависит как от температурного режима, так и от количества осадков, выпадающих в твердом виде. В полярных широтах она очень низкая, так как даже летом отрицательные температуры начинаются там на небольшой высоте или на самом уровне моря. По мере приближения к тропикам снеговая линия повышается; вблизи тропика она в среднем достигает 5300 м, а в отдельных горных системах – почти 6000 м. Еще ближе к экватору, где осадки возрастают, снеговая линия снижается в среднем до 4600 м.
Лекция 4. Радиация в атмосфере
1.Спектральный состав солнечной радиации.
Под солнечной радиацией в метеорологии принято понимать спектр электромагнитных волн, излучаемых Солнцем. Спектр солнечной радиации близок к спектру излучения абсолютно черного тела с температурой около 6000 К. Этот спектр за пределами земной атмосферы условно делят на три качественно различные части: ультрафиолетовую (с длиной волн от 0,01 до 0,39 мкм), видимую (от 0,40 до 0,76 мкм) и инфракрасную (от 0,76 до 4,0 мкм). За ультрафиолетовой частью спектра находится рентгеновское излучение, а за инфракрасной - радиоизлучение Солнца. Максимум энергии излучения приходится на волну длиной 0,475 мкм (зелено-голубые лучи).
При различной высоте Солнца длина пути, проходимого солнечным лучом в атмосфере, неодинакова. Вследствие этого весьма различен и спектральный состав солнечной радиации. При уменьшении высоты Солнца особенно сильно уменьшается ультрафиолетовая часть радиации, несколько меньше - видимая и лишь незначительно - инфракрасная.