- •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.
3. Атмосфера и погода.
Атмосфера – это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами, движущаяся вместе с Землей в мировом пространстве как единое целое и одновременно принимающая участие во вращении Земли. На дне атмосферы в основном протекает вся жизнь.
Воздух – газ – в отличие от воды, сжимаем. Поэтому с высотой плотность его убывает и атмосфера постепенно сходит на нет (переходит в космическое пространство) без резкой границы. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, три четверти – в нижних 10 км, девять десятых – в нижних 20 км. Но присутствие воздуха – чем выше, тем все более разреженного – обнаруживается до очень больших высот.
В высоких слоях атмосферы происходит поглощение ультрафиолетового и корпускулярного солнечного излучения, которое вызывает различные фотохимические реакции разложения нейтральных газовых молекул на электрически заряженные атомы. Поэтому высокие слои сильно ионизированы и обладают очень большой электрической проводимостью. В этих слоях наблюдаются такие явления, как полярные сияния и постоянное свечение воздуха, создающие так называемый ночной свет неба; электрическое состояние высоких слоев определяет условия распространения радиоволн, в них происходят сложные микрофизические процессы, связанные с космическим излучением. Методы изучения процессов, происходящих в высоких слоях, существенно отличаются от применяющихся для исследования нижних слоев атмосферы (30–40 км), но тесно связаны с методами изучения земного магнетизма.
В атмосфере происходят многообразные физические процессы, непрерывно изменяющие ее состояние. Физическое состояние атмосферы у земной поверхности и в нижних 30–40 км в данный момент времени называется погодой. Погода характеризуется метеорологическими величинами (температура, давление, влажность воздуха, ветер, облачность, атмосферные осадки) и атмосферными явлениями (гроза, туман, пыльная буря, метель и др.). Изменения погоды у земной поверхности влияют на очень многие области хозяйственной деятельности человека и особенно на сельское хозяйство. Погода в более высоких слоях влияет на работу авиации. Атмосферные процессы на разных высотах связаны между собой, поэтому для понимания причин изменения погоды у земной поверхности необходимо изучать всю толщу атмосферы, по крайней мере до 30–40 км.
В любом месте земли погода в разные годы меняется по-разному. Однако при всех различиях отдельных дней, месяцев и лет каждую местность можно характеризовать вполне определенным климатом. Локальным климатом называют совокупность атмосферных условий за многолетний период, присущую данной местности в зависимости от ее географической обстановки. Под географической обстановкой подразумевается не только положение местности, т.е. широта, долгота и высота над уровнем моря, но и характер земной поверхности, почвенный покров и др. Атмосферные условия, определяющие климат каждого места, испытывают периодические изменения в годовом ходе – от зимы к лету и от лета к зиме. Кроме периодических изменений совокупность атмосферных условий несколько изменяется от года к году. Это так называемая межгодовая изменчивость атмосферных условий.
Таким образом, в естественных условиях в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен лет локальный климат обладает определенной устойчивостью. Поэтому он и является одной из физико-географических характеристик местности, одной из составляющих географического ландшафта. Климат связан с другими составляющими географического ландшафта благодаря существованию тесных зависимостей между атмосферными процессами и состоянием земной поверхности, включая и Мировой океан. Однако локальный климат устойчив, если географическое распределение климатов на земном шаре, определяемое состоянием глобальной климатической системы, сравнительно мало меняется. Главными задачами климатологии являются изучение глобальной климатической системы и прогноз возможных изменений глобального и локального климатов на ближайшее время и на далекую перспективу.