Студопедия — ВОДЯНОЙ ПАР И ОБЛАКА
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВОДЯНОЙ ПАР И ОБЛАКА






Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. Если воздух не способен удерживать бльшее количество водяного пара, он переходит в состояние насыщения, и тогда вода с открытой поверхности перестает испаряться. Содержание водяного пара в насыщенном воздухе находится в тесной зависимости от температуры и при ее повышении на 10°С может увеличиться не более, чем вдвое.

Относительная влажность – это отношение фактически содержащегося в воздухе водяного пара к количеству водяного пара, соответствующему состоянию насыщения. Относительная влажность воздуха вблизи земной поверхности часто велика утром, когда прохладно. С повышением температуры относительная влажность обычно уменьшается, даже если количество водяного пара в воздухе мало изменяется. Предположим, что утром при температуре 10°С относительная влажность была близка к 100%. Если в течение дня температура понизится, начнется конденсация воды и выпадет роса. Если же температура повысится, например до 20°С, роса испарится, но относительная влажность составит лишь ок. 50%.

Облака возникают при конденсации водяного пара в атмосфере, когда образуются либо капельки воды, либо кристаллы льда. Формирование облаков происходит, когда при подъеме и охлаждении водяной пар переходит через точку насыщения. При подъеме воздух попадает в слои все более низкого давления. Ненасыщенный воздух с подъемом на каждый километр охлаждается примерно на 10° С. Если воздух с относительной влажностью ок. 50% поднимется более чем на 1 км, начнется образование облака. Конденсация сначала происходит у основания облака, которое растет вверх до тех пор, пока воздух не перестанет подниматься и, следовательно, охлаждаться. Летом этот процесс легко увидеть на примере пышных кучевых облаков с плоским основанием и воздымающейся и опускающейся вместе с перемещением воздуха вершиной. Облака формируются также в фронтальных зонах, когда теплый воздух скользит вверх, надвигаясь на холодный, и при этом охлаждается до состояния насыщения. Облачность возникает и в областях низкого давления с восходящими потоками воздуха.

 

Облако это видимое скопление продуктов конденсации или сублимации водяного пара. Из облаков выпадают осадки, в них возникают грозы, они влияют на температурный режим почвы, водоемов и воздуха.

Облака образуются только в случае подъема воздуха, при опускании воздуха они исчезают. При изменении условий образования облаков они могут видоизменяться: перистые облака могут преобразовываться в перисто-слоистые, потом в высокослоистые и слоисто-дождевые. Высококучевые часто переходят в слоисто-кучевые, а слоисто-кучевые при снижении могут перейти в слоистые или в слоисто-дождевые. Также возможен обратный переход облаков.

Классификация облаков

Название форм облаков Ср. высота, км Описание
русское латинское (сокр.)
Облака верхнего яруса Образуются в результате волнообразных или наклонно восходящих движений воздуха
Перистые Cirrus (Ci) 7...8 Отдельные белые волокнистые облака, обычно прозрачные. Толщина слоя - от сотен метров до нескольких километров. Размеры отдельных частей от 300...500 м до 1...2 км, массивы могут распространяться на сотни километров. Сквозь перистые облака просвечивают Солнце и Луна, яркие звезды. Осадков не дают. Время существования от 12-18 часов до нескольких суток.
Перисто-кучевые Cirrocumulus (Cc) 6...8 Белые тонкие облака в виде мелких волн, ряби, хлопьев, без серых оттенков. Толщина слоя от 100 до 400 м. Хорошо просвечивают Солнце, Луна, яркие звёзды. Осадков не дают. Время существования от десятков минут до нескольких часов.
Перисто-слоистые Cirrostratus (Cs) 6...8 Однородная (без разрывов) беловатая или голубоватая пелена слегка волокнистого строения, сквозь которую просвечивают Солнце и Луна. Обычно приходят на смену уплотняющимся Ci, но могут появляться и на фоне ясного неба. Уплотняясь и снижаясь, Cs нередко переходят в As. Время существования от 12-18 часов до нескольких суток.
Облака среднего яруса Образуются в результате волнообразных или наклонно восходящих движений воздуха
Высококучевые Altocumulus (Ac) 2...6 Белые, иногда сероватые облака в виде волн или гряд, состоящие из отдельных пластин или хлопьев, иногда сливающихся в сплошной покров. Состоят преимущественно из переохлажденных капель воды. Толщина слоя от 200 до 700 м. В тонких облаках местами просвечивают Солнце и Луна. Осадков не дают.
Высокослоистые Altostratus (As) 3...5 Серая или синеватая однородная пелена слегка волокнистого строения. Как правило, постепенно закрывают все небо. Большей частью состоят из переохлажденных капель воды и ледяных кристаллов. Толщина слоя от 1 до 2 км. Солнце и Луна просвечивают как через матовое стекло. Летом осадки из таков облаков обычно не достигают земной поверхности или достигают в виде редких капель, а зимой эти облака могут быть причиной снегопада.
Облака нижнего яруса Образуются в результате наклонно восходящих движений воздуха
Слоисто-кучевые Stratocumulus (Sc) 0.8...1.5 Серые облака, состоящие из крупных гряд, волн, пластин, разделенных просветами или сливающимися в сплошной серый волнистый покров. Состоят преимущественно из капель воды. Толщина слоя от 200 до 800 м. Солнце и луна могут просвечивать только сквозь тонкие края облаков. Осадки, как правило, не выпадают. Из слоисто-кучевых не просвечивающих облаков могут выпадать слабые непродолжительные осадки.
Слоистые Stratus (St) 0.1...0.7 Однородный слой серого цвета, сходный с туманом, но расположенный на некоторой высоте. Состоят из капель воды. Из облаков могут выпадать осадки в виде мороси (зимой – в виде редкого снега). Толщина слоя от 200 до 800 м. Солнце и Луна обычно не просвечивают.
Слоисто-дождевые Nimbostratus (Ns) 0.1...1.0 Темно-серый облачный покров, иногда с синеватым оттенком. Обычно закрывает все небо сплошным слоем. Толщина слоя до нескольких километров. Из облаков выпадают осадки (иногда с перерывами) в виде обложного дождя или снега.
Облака вертикального развития Образуются в результате вертикально восходящих движений воздуха (конвекции)
Кучевые Cumulus (Cu) 0.8...1.5 Плотные, развитые по вертикали облака с белыми куполообразными вершинами и плоским сероватым основанием. Могут представлять собой как отдельные, редко расположенные облака, так и скопления, закрывающие почти все небо. Облака состоят в основном из капель воды. Осадков не дают, но могут эволюционировать в дождевые облака, в т.ч. Cb.
Кучево-дождевые Cumulonimbus (Cb) 0.4...10 Мощные белые облачные массы с темным основанием. Поднимаются в виде гор или башен, верхние части которых имеют волокнистую структуру. Верхняя часть облака (наковальня) состоит из кристаллов льда. Из облаков выпадают ливневые осадки, летом часто с грозами.

 

Ве́тер — поток воздуха в горизонтальном направлении. На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении; на других планетах он является потоком свойственным этим планетам атмосферных газов. Сильнейшие ветры Солнечной системы наблюдаются на Нептуне и Сатурне.Солнечный ветер является потоком разряженных газов от звезды, а планетарный ветер является потоком газов, отвечающих за дегазацию планетарной атмосферы в космическое пространство. Ветры как правило классифицируют по масштабам, скорости, видам сил, которые их вызывают, местам распространения и воздействию на окружающую среду.В метеорологии ветры классифицируют, в первую очередь, по их силе, продолжительности и направлению, откуда этот ветер дует. Таким образом, порывами принято считать кратковременные (несколько секунд) и сильные перемещения воздуха. Сильные ветры средней продолжительности (примерно 1 минута) называются шквалами. Названия более продолжительных ветров зависят от силы, например, такими названиями являются бриз, буря,шторм, ураган, тайфун. Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа на протяжении суток, длится несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры — муссоны — имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разныхширотах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы.

 

Местные ветры —ветры, отличающиеся какими-либо особенностями от главного характера общей циркуляции атмосферы, но, как и постоянные ветры, закономерно повторяются и оказывают заметное влияние на режим погоды в ограниченной части ландшафта или акватории. К местным ветрам относятся бриз, меняющий своё направление дважды в сутки, горно-долинные ветры, бора, фён, суховей, самум и многие другие.

Бриз (франц. brise — легкий ветер) — местный ветер небольшой скорости, меняющий направление дважды в сутки. Возникает на берегах морей, озер, иногда больших рек. Днем суша нагревается быстрее, чем вода, и над ней устанавливается более низкое атмосферное давление. Поэтому дневной бриз дует с акватории на нагретое побережье. Ночной (береговой) — с охлажденного побережья на прогретую воду. Бризы хорошо выражены летом во время устойчивой антициклональной погоды, когда разница в температуре суши и воды наиболее значительная. Бризы охватывает слой воздуха в несколько сот метров и на морях действует в пределах нескольких десятков километров. В эпоху парусного судоходства бризами пользовались для начала плавания.

Горно-долинные ветры формируются в горных районах и меняют своё направление два раза в сутки. Воздух по-разному нагревается над гребнями горных хребтов, склонами и дном долины. Днём ветер дует вверх по долине и склонам, а ночью, наоборот, — с гор в долину и вниз в сторону равнины. Скорость горно-долинных ветров невысока - около 10 м/с.

Бора (итал. bora от греч. boreas— северный ветер) - сильный порывистый холодный ветер, дующий на побережье морей или крупных озер с горных хребтов, разделяющих сильно охлажденную и более теплую (особенно приморскую) поверхность у их подножий. Он образуется, если невысокие горные хребты отделяют холодный воздух над сушей от тёплого воздуха над водой. Этот ветер наиболее опасен в морозную погоду, когда с большой скоростью (до 40-60 м/с) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Над тёплой водной поверхностью контраст температур между потоком холодного воздуха и тёплым морем значительно увеличивается, и скорость боры возрастает. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание, поднимает высокие волны, а брызги воды намерзают на корпуса кораблей. Иногда с наветренной стороны на судне нарастает слой льда толщиной до 4 метров, под тяжестью которого корабль может перевернуться и затонуть. Бора продолжается от нескольких суток до недели. Особенно типична бора на югославском побережье Адриатического моря, у Новороссийска (северо-восточный ветер), на западном склоне Урала — восточная Кизеловская бора и другие. Особый тип боры — стоковый ветер в Антарктиде и на северном острове Новой Земли.

Фён (нем. Fohn, от лат. Favonius — теплый западный ветер) – сухой, тёплый сильный ветер, порывисто дующий с высоких гор в долины. Он наблюдается во всех горных странах. Воздух перетекает через гребень хребта, устремляется по подветренному склону в долину, и при опускании его температура повышается, а влажность уменьшается в результате адиабатического нагревания — на один градус на каждые 100 м спуска. Чем больше высота, с которой спускается фён, тем выше поднимается температура принесённого им воздуха. Скорость фёна может достигать 20-25 м/с. Зимой и весной он вызывает бурное таяние снегов, сход лавин, повышается испарение с почвенно-растительного покрова, уровень горных рек. Летом его иссушающее дыхание губительно для растений; иногда в Закавказье летний фён приводит к тому, что листва на деревьях высыхает и опадает. Обычно длится менее суток, изредка до 5 или больше. Фён хорошо выражен в Альпах, на Кавказе, в горах Средней Америки.

 

Шквал — внезапное резкое усиление ветра (на 8 м/с и более за период времени 1-2 минуты), связанное с кучево-дождевыми облаками. Скорость ветра при шквале превышает 10 м/с (может достигать 20-25 м/с и более), продолжительность — от нескольких минут до 1-1.5 часов. Шквал зачастую наносит разрушения — ломает деревья, повреждает лёгкие здания и т. д.Шквал нередко сопровождается ливневым дождём и грозой, в ряде случаев — градом, а если почва сухая и нет осадков — пыльной бурей.От урагана отличается непродолжительным характером и возникает преимущественно на стыке фронтов.

Барическое поле, распределение давления воздуха в атмосфере. Б. п. в каждый данный момент времени и в среднем характеризуется поверхностями, соединяющими места с равными давлениями — изобарическими поверхностями. При пересечении с поверхностями равного уровня, в том числе с уровнем моря, изобарические поверхности образуют линии равного давления — изобары (см. рис. при ст. Барические системы). По густоте изобар на карте распределения давления можно судить о степени изменения давления в горизонтальном направлении или о горизонтальном барическом градиенте, который является важной характеристикой Б. п.

Б. п. Земли состоит из многочисленных областей пониженного и повышенного давления — барических систем. Неоднородность давления на поверхностях уровня является причиной возникновения воздушных течений. Б. п. непрерывно меняется во времени, что приводит к соответствующим изменениям в воздушных течениях.

 

КЛИМАТЫ ЗЕМЛИ

  ñ Экваториальный ñ Субэкваториальный ñ Тропический ñ Субтропический ñ Умеренный ñ Субарктический (Субантарктический) ñ Арктический (Антарктический)  

 

Компоненты климатической системы и различные процессы, влияющие на формирование и изменения климата, делят на внешние и внутренние.

К внешним процессам относят:

ñ приток солнечной радиации

ñ изменения состава атмосферы, вызванные процессами в литосфере и притоком аэрозолей и газов из космоса

ñ изменения очертаний океанов, суши, орографии, растительности

К внутренним процессам относят:

ñ взаимодействия атмосферы с океаном, с поверхностью суши и льдом
(теплообмен, испарение, осадки)

ñ взаимодействие лед-океан

ñ изменение газового и аэрозольного состава атмосферы

ñ облачность

ñ снежный и растительный покров

ñ рельеф и очертания материков

Чтобы раскрыть условия формирования климата, необходимо определить его причины. Их называют климатообразующими факторами. Основные климатообразующие факторы приведены на схеме.

На Земле при условии однородной, достаточно влажной поверхности различия в климате любых участков Земли зависели бы от радиационного баланса и циркуляции атмосферы. В этом случае климатические пояса располагались бы строго зонально и границы их совпадали бы с параллелями. На самом деле климатические пояса выражены не столь идеально. Это объясняется тем, что климат различных участков Земли формируется под влиянием всех климатообразующих факторов.

 

Количество осадков, выпавших в том или ином месте за определенное время, выражается в миллиметрах слоя выпавшей воды. Утверждение, что выпало 68 мм осадков, означает, что если бы вода осадков не стекала, не испарялась и не впитывалась почвой, она покрыла бы подстилающую поверхность слоем толщиной 68 мм. Твердые осадки (снег и др.) также выражаются толщиной слоя воды, который они образовали бы, растаяв.

Один миллиметр осадков на площади 1 м2 соответствует 1 кг выпавшей воды (или 103 т на
1 км2, или 10 т на 1 га).

Для характеристики климата подсчитывают многолетние средние количества (суммы) осадков по месяцам и за год. Иногда подсчитывают осадки по десятидневкам и пятидневкам. Для выяснения суточного хода осадков определяют их средние часовые суммы по записям самописцев. По много-летним средним месячным суммам осадков определяют их годовой ход.

Большой интерес представляет изменчивость осадков. По отклонениям месячных и годовых сумм в отдельные годы от многолетних средних величин вычисляют средние квадратические отклонения, характеризующие изменчивость осадков и крайние отклонения.

В дополнение к средним суммам осадков подсчитывают еще среднее число дней с осадками за месяц и за год, среднюю месячную и годовую продолжительность осадков в часах, общую продолжительность в течение дня с осадками, а также вероятность осадков, т.е. отношение числа часов с осадками к общему числу часов в месяце или в году и вероятность осадков для различных градаций их количества.

Определяют среднюю интенсивность осадков в миллиметрах за сутки с осадками, а также интенсивность осадков в миллиметрах за минуту или за час для осадков различной продолжительности.

При всех подсчетах за день с осадками принимают день, когда выпало измеримое количество осадков, т.е. по крайней мере 0,1 мм. Отдельно подсчитывается число дней с осадками больше или меньше 1 мм.

Например, С.П. Хромов и М.А. Петросянц (2004) приводят для Парижа следующие значения характеристик осадков:

сумма, мм……………………………………..574

число дней с осадками ………………………169,5

интенсивность осадков, мм/сут……………...3,4

число часов с осадками………………………654

средняя интенсивность, мм/ч………………...0,9

число часов с осадками в дождливый день…3,8

вероятность осадков за год……………………0,075

Для определения суточного хода количества осадков выбирают осадки, выпавшие за опреде-ленный часовой интервал суток, в процентах общего суточного количества. При этом исключаются абсолютные значения осадков, сильно варьирующие от одного места к другому и затрудняющие сравнение.

Суточный ход осадков очень сложен; даже в многолетних средних величинах в нем часто нельзя обнаружить какие-либо закономерности.

На суше различают два основных типа суточного хода осадков – континентальный и береговой, которыми, однако, не ограничивается все разнообразие явлений. В связи с местными условиями наблюдаются многочисленные отступления от этих типов и их усложнения.

В континентальном типе главный максимум осадков приходится после полудня и слабый вторичный максимум – рано утром. Главный минимум отмечается после полуночи и вторичный минимум – перед полуднем. Главный максимум связан с дневным возрастанием конвекции, вторичный – с ночным образованием слоистых облаков. Летом главный максимум выражен резче, чем зимой, что объясняется годовым ходом конвекции. Этот тип суточного хода наиболее характерен для тропиков, так как здесь дневная конвекция развивается сильнее, а повторяемость фронтальных облаков (не имеющих существенного суточного хода) меньше.

В береговом типе единственный максимум осадков приходится на ночь и утро, а минимум – на послеполуденные часы. Этот тип суточного хода выражен лучше летом, чем зимой. Некоторые плоские побережья в дневные часы летом отличаются особенно малой облачностью и, следовательно, уменьшенными осадками. Дело в том, что при переходе воздуха с моря на нагретую сушу в дневные часы относительная влажность в нем падает, и развитие облаков затрудняется. Но дальше в глубь материка облачность и осадки возрастают вследствие увеличения неустойчивости стратификации.

В некоторых районах суточный ход осадков зимой относится к береговому типу, а летом –
к континентальному (например, в Париже).

Суточный ход повторяемости осадков над сушей совпадает с суточным ходом количества осадков. Интенсивность осадков на суше наименьшая до полудня, наибольшая – после полудня и вечером. Так, летом в Потсдаме в дни с осадками утром выпадает в среднем 1,13 мм/ч, а после полудня – 2,54 мм/ч. Зимой различие гораздо меньше. В средних широтах максимальная интенсивность осадков приходится на 14–16 ч, минимум – на 4–6 ч.

 

 

Сне́жный покро́в — слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей.

Снежный покров обладает малой плотностью, возрастающей со временем, особенно весной. Отражательнаяспособность (альбедо) свежевыпавшего снега — 70-90 %, старого, тающего снега — 30-40 %.

Снежный покров сильно отражает солнечную радиацию, но предохраняет почву от чрезмерного выхолаживания, аозимые посевы от вымерзания; оказывает огромное влияние на климат, рельеф, питание рек и ледников,почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. В то же время, снеговой покров может приводить квыпреванию растений, которому в Западной Сибири, согласно проведенному в 1960-х гг. исследованию, было подвержено 133 вида деревьев и кустарников из 630 изученных. Причина этого явления была установлена советскими учёными в конце 1980-х гг.[1]

Различают:

ñвременный снежный покров, стаивающий за несколько часов или дней после образования;

ñустойчивый снежный покров, сохраняющийся в течение всей зимы или с небольшими перерывами.

Снежный покров может служить индикатором загрязнения окружающей среды.
Снег имеет свойство накапливать вредные вещества из атмосферы, в снег попадают различные виды отходов. Вывоз снега необходимо проводить своевременно, пока не начался процесс таяния. Если не вывезти снег, то во время таяния, весь мусор поступит в воды и начнется загрязнение.
В снежном покрове может находиться во много раз больше загрязняющих веществ, чем в атмосфере. Если провести специальные измерения, взять пробы по определению уровня загрязнения снега за зиму, то можно понять, насколько сильным было экологическое загрязнение в определенном регионе в целом.
Снежный покров загрязняется поэтапно. Сначала отдельные снежинки вбирают в себя загрязняющие вещества из атмосферы, поэтому выпавший снег уже является не чистым, а загрязненным.
Особенно сильно загрязнен снег, который выпал в промышленных районах, а также рядом с автомобильными трассами, железными дорогами.
Очень опасен процесс таяния загрязненного снега, ведь в талой воде будет находиться большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. А талая вода способна унести вредные вещества на тысячи километров.

Своевременный вывоз снега помогает не только поддерживать чистый, ухоженный вид города, но и не позволяет возникнуть опасным очагам загрязнения.

 







Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 543. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Метод Фольгарда (роданометрия или тиоцианатометрия) Метод Фольгарда основан на применении в качестве осадителя титрованного раствора, содержащего роданид-ионы SCN...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия