Контрольные вопросы и задачи:

1. Какие сроки наблюдений приняты во Всемирной службе погоды?

2. Что называется истинным солнечным, средним солнечным временем и уравнением времени?

3. В чём суть системы поясного времени?

4. Как осуществить переход между истинным солнечным, средним солнечным и поясным временем?

5. Каковы особенности системы счёта летнего и зимнего времени на территории Республики Беларусь?

6. Какие сроки метеорологических и актинометрических наблюдений применяются на территории Республики Беларусь?

7. Определить значение уравнения времени 10 января, 15 февраля, 20 марта, 25 апреля, 25 мая, 20 сентября, 25 октября, 25 декабря (см. Приложение 1 «Лабараторнага практыкума па метэаралогii i клiматалогii» П. А. Ковриго). В какие месяцы и дни протяжённость истинных и средних суток одинакова?

8. Определить среднее солнечное время, если летнее время на станции Браслав составляет 14 час. 30 мин.; 0 час. 30 мин.

9. Среднее солнечное время на станции Брод – 15 час. Чему равно летнее и среднее солнечное время в этот момент на станции Гомель; Гродно; Лепель?

10. На станции Полоцк 20 февраля зимнее время – 18 час. 24 мин. Рассчитайте истинное время.

Задание на дом:

1. Что называется атмосферным давлением?

2. Какое атмосферное давление принято считать нормальным?

3. Какие единицы измерения атмосферного давления существуют, их соотношение?

4. Как и с какой целью атмосферное давление приводится к уровню моря?

5. Что такое барометрическое нивелирование?

6. Приведите формулу Бабинэ (упрощённую барометрическую формулу).

7. Что такое барическая ступень? Приведите формулу барической ступени.

8. Как и с какой целью атмосферное давление приводится к уровню моря?

Тема 2. Атмосферное давление Общие понятия

Воздух, будучи смесью газов, имеет вес, вследствие чего поверхность Земли испытывает давление, равное общему весу атмосферы. Величина атмосферного давления на единицу поверхности определяется весом столба воздуха от земной поверхности до верхней границы атмосферы. Подсчитано, что на поверхность площадью 1 м² столб воздуха давит массой 10333 кг.

Нормальным принято считать давление воздуха при температуре 0°С на уровне моря на широте 45° северного полушария: в этих условиях оно равно 760 мм ртутного столба, или 1013,2 мб, или 1013,2 гПа.

Поскольку при поднятии над земной поверхностью мощность вышележащего слоя атмосферы уменьшается, давление воздуха с высотой убывает. Одним из практических применений этой закономерности является барометрическое нивелирование – способ определения разности высот двух пунктов по разности давлений в этих пунктах в один и тот же момент времени. При разности давлений не выше 133 гПа / 1000 м можно воспользоваться формулой Бабинэ (упрощённая барометрическая формула):

,

где Z – разность высот двух пунктов (двух уровней), м; t – средняя температура столба воздуха между нижним и верхним пунктами, °С; α – коэффициент теплового расширения газов ( ); Р₁ – давление в пункте, расположенном ниже; Р₂ – давление в вышерасположенном пункте.

Наличие водяного пара в воздухе формула Бабинэ не учитывает.

При расчётах превышений часто используют величину, называемую барической (барометрической) ступенью.

Барической ступенью называется высота, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа, 1мб или 1 мм. рт. ст. В этом случае Р₁ - Р₂ = 1 мб, а Р₁ + Р₂ можно с малой погрешностью приравнять к 2Р. Подставляя эти выражения в формулу Бабинэ, получим следующую формулу барической ступени:

,

где h – барическая ступень, м; Р – среднее давление того столба воздуха, для которого рассчитывается барическая ступень; t – средняя температура воздуха, °С. Обычно средний вертикальный градиент температуры в тропосфере принимается равным 0,6 °С / 100 м.

Поскольку, как уже было сказано, давление с высотой падает, показания приборов для измерения давления, расположенных на разных высотных уровнях, будут несопоставимы. Поэтому каждая станция, зная свою абсолютную высоту и величину барической ступени, приводит исправленный отсчёт прибора к уровню моря. Как правило, в распоряжении метеостанций имеются готовые, уже рассчитанные таблицы барических ступеней.