- •Раздел 11 гл.II составлен проф. Н.М. Кругловым
- •I. Программа курса «Метеорология и климатология»
- •1. Цели и задачи дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •3. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •4. Содержание дисциплины
- •4.2. Содержание разделов дисциплины
- •5. Лабораторный практикум
- •5.1. Тематика практических работ
- •5.2. Распределение учебного времени
- •6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •6.1. Рекомендуемая литература
- •6.2.Средства обеспечения освоения дисциплины
- •7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •II. Основное содержание курса «Метеорология и климатология»
- •1. Введение в курс. Основные понятия
- •2. Основные сведения об атмосфере
- •3. Радиационный режим атмосферы
- •- Паргелический круг – форма гало, представляющая узкую белую полосу, появляющуюся на небе днем и проходящую параллельно горизонту на высоте Солнца;
- •4. Тепловой режим атмосферы
- •5. Температурный режим почвогрунтов и водных объектов
- •5. Вода в атмосфере. Влагооборот
- •7. Барическое поле и ветер
- •8. Климат
- •9. Инструментальная метеорология
- •10. Прогноз погоды. Элементы синоптической метеорологии
- •11. Исследование метеорологических элементов в агротехнологиях
- •III. Климат и климатообразующие факторы Центрального Черноземья
- •Гидрология территории
- •3. Растительность
- •4. Почвы
- •5. Климатические особенности
- •6. Сельскохозяйственное освоение территории
- •IV. Словарь и основные определения
- •Поглощенная радиация – это та часть падающей на земную поверхность радиации, которая поглощается земной поверхностью и идет на нагревание верхних слоев почвы и воды.
- •V. Контрольные вопросы по курсу «Метеорология и климатология»
- •VI. Задания к контрольным работам
- •Оглавление
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
Адвекция водяного пара – упорядоченный перенос водяного пара в атмосфере в горизонтальном направлении.
Абсолютная влажность есть плотность водяного пара, выраженная в граммах на кубический метр воздуха:
Атмосфера Земли - газовая оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с ней как единое целое.
Атмосферные явления – туман, гроза, гололед, пыльная (песчаная) буря, роса, иней, полярные сияния и др.
Атмосферное давление – это вес вышележащего столба воздуха сечением 1 см2, простирающегося до внешней периферии атмосферы; атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади.
Агрометеорология - наука, изучающая метеорологические, климатические и гидрологические условия, имеющие значение для сельского хозяйства.
Азимут Солнца – угол между плоскостью небесного меридиана и вертикальной плоскостью, проходящей через центр Солнца.
Активный слой – слой почвы или воды, температура которого испытывает суточные и годовые колебания.
Антициклон – атмосферный вихрь с замкнутыми изобарами, кратными 5 гПа, с повышенным давлением, максимальным в центре, и вращением воздуха по часовой стрелке в северном полушарии (против часовой – в южном).
Альбедо поверхности – отношение количества отраженной радиации к общему количеству радиации, падающей на данную поверхность.
Альбедо Земли – это отношение уходящей в космос отраженной и рассеянной солнечной радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающей в атмосферу.
Аэрология – раздел метеорологии, изучающий физические процессы и явления в свободной атмосфере (выше приземного слоя) и методы их исследования.
Аэрономия – раздел метеорологии, изучающий верхние слои атмосферы, где существенны диссоциация атмосферных газов и их ионизация.
Аэрозоли – твердые и жидкие частицы, взвешенные в атмосфере.
Барические системы – это циклоны и антициклоны, которые на приземных синоптических картах обрисовываются замкнутыми концентрическими изобарами неправильной, в общем округлой или овальной формы.
Барическое поле – распределение атмосферного давления.
Биометеорология – научная дисциплина, изучающая влияние физических и химических процессов, происходящих в атмосфере, воздействие климата и погоды на человека, животных и растения.
Вертикальный градиент температуры – это скорость уменьшения температуры воздуха с высотой.
Весовая, или удельная, теплоемкость – количество тепла, необходимое для нагревания 1 г почвы на 1°.
Ветер – это горизонтальное перемещение воздуха в зависимости от распределения атмосферного давления.
Влажность воздуха – содержание в нем водяного пара у земной поверхности.
Влажность почвы – отношение (в процентах) массы воды, имеющейся в почве, к массе абсолютно сухой почвы.
Водный баланс – это соотношение между осадками, испарением и стоком на земной поверхности.
Воздух – это механическая смесь многих газов.
Воздух, лишенный водяного пара, – сухой воздух.
Воздушная масса – большая масса воздуха в тропосфере, горизонтальные размеры которой соизмеримы с размерами частей океанов и континентов. Воздушная масса обладает сравнительной однородностью физических свойств.
Встречное излучение – это атмосферная радиация, приходящая к земной поверхности, потому что оно направлено навстречу собственному излучению земной поверхности. Виртуальной температурой в метеорологии называют такую температуру, которую должен иметь сухой воздух, чтобы его плотность была равна плотности влажного воздуха при том же давлении.
Высота Солнца – угловое расстояние его от горизонта, т.е. угол между линией, соединяющей глаз наблюдателя с Солнцем, и плоскостью горизонта.
Гало - оптическое явление в атмосфере в виде светлого или радужного кольца вокруг Солнца (или Луны), возникающее в результате отражения и преломления света в ледяных кристаллах высоких (перисто-слоистых) облаков или тумана, является признаком близкого прохождения теплого фронта.
Град - частицы шарообразной формы с ледяными прослойками различной плотности. Радиус частиц от 1 до 25 мм (наблюдались случаи выпадения градин радиусом более 15 см).
Гребень - барическая система с незамкнутыми изобарами и с повышенным давлением.
Дальность видимости – расстояние, на котором перестают различаться очертания предметов за воздушной завесой.
Дефицит влажности – разность между упругостью насыщения E при данной температуре воздуха и фактической упругостью пара в воздухе.
Деятельный слой – самый верхний слой почвы или воды.
Динамическая метеорология – раздел метеорологии, занимающийся изучением атмосферных процессов в тропосфере и нижней атмосфере с целью численного прогноза погоды с использованием методов гидромеханики, термодинамики и теории излучения.
Дождь – жидкие водяные осадки, состоящие из капель радиусом более 0,25 мм.
Дымка – это совокупность взвешенных капель воды или кристаллов льда при видимости от 1 до 10 км.
Заря – совокупность красочных световых явлений в атмосфере, сопровождающих заход и восход Солнца.
Изобары – это линии равных значений атмосферного давления.
Изотермия – прекращение падения температуры с высотой.
Инверсия температуры – возрастание температуры воздуха с высотой.
Интенсивность радиации – это количество лучистой энергии, поступающей за единицу времени на единицу площади, перпендикулярной к солнечным лучам. Эту величину иначе называют плотностью потока радиации.
Ионосфера – это ионизованная область атмосферы. Нижняя граница ее располагается на высоте около 60–80 км, верхняя же граница распространяется до предела атмосферы.
Испарение – это процесс отделения молекулы воды от водной поверхности или от влажной почвы и переход ее в воздух как молекулы водяного пара.
Испаряемость – это максимально возможное испарение, не ограниченное запасами влаги (с водной поверхности).
Климатология – наука о климате, его формировании, географическом распределении и изменении во времени.
Климат – это средний за многолетний период режим условий погоды, характерный для данной местности.
Конвекция – это упорядоченный перенос водяного пара вертикальными токами атмосферы.
Конденсация – переход воды из газообразного в жидкое состояние – происходит в атмосфере в виде образования мельчайших капелек, диаметром порядка нескольких микрометров.
Континентальность климата – совокупность характерных особенностей климата, определяемых воздействиями материка на процессы климатообразования.
Координаты Солнца – это высота, азимут, склонение, часовой угол.
Коэффициент теплопроводности равен количеству тепла, проходящего за 1 с через основание столба почвы сечением 1 м2 и высотой 1 м, если разность температур на верхнем и нижнем его основаниях равна 1°К.Он является мерой теплопроводности почвы.
Крупа – осадки, состоящие из ледяных и сильно обзер- ненных снежинок радиусом от долей миллиметра до 7,5 мм, которые образуются в результате замерзания переохлажденных капель воды и обзернения снежинок.
Ложбина - барическая система с незамкнутыми изобарами и с пониженным давлением.
Ливневые осадки – осадки неустойчивых воздушных масс и холодных фронтов, выпадающие из кучево-дождевых облаков в виде дождя, снега, крупы, града.
Мезопауза – переходный слой в атмосфере Земли между мезосферой и термосферой на высоте 80-90 км;
Мезосфера – это слой атмосферы примерно от 50 до 85 км.
Метеорология – наука о земной атмосфере, ее строении, свойствах и происходящих в ней явлениях и процессах, изучающая и объясняющая физические процессы и явления, происходящие в атмосфере при взаимодействии с подстилающей поверхностью.
Метеорологические наблюдения – это измерения и качественные оценки метеорологических элементов: температуры и влажности воздуха, атмосферного давления, направления и скорости ветра, облачности, типа и интенсивности осадков, видимости. Совместно с метеорологическими элементами обычно определяются температура почвы или поверхностного слоя воды, испарение, высота и состояние снежного покрова, продолжительность солнечного сияния и т. п.
Метеорологические элементы – это температура, давление, плотность и влажность воздуха; скорость и направление ветра; количество, высота и толщина облаков; интенсивность осадков, метеорологическая дальность видимости, водность туманов, облаков и осадков; потоки лучистой энергии и тепла и др.
Метеорологическая информация – это сведения о фактическом состоянии атмосферы, о явлениях, происходивших в ней в прошлом, и предсказания того, что ожидается в будущем.
Микроклимат – местные особенности климата, обусловленные неоднородностью строения подстилающей поверхности и существенно меняющейся на небольших расстояниях.
Морось – довольно однородные осадки, состоящие из большого количества мелких капель (радиусом меньше 0,25 мм), которые почти не имеют направленного движения и кажутся плавающими в воздухе.
Нормальное атмосферное давление – это давление, равное весу столба ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°.
Обложные осадки – это продолжительные и распространяющиеся на большую площадь осадки средней интенсивности.
Облако – это видимая совокупность взвешенных капель воды или кристаллов льда, находящихся на некоторой высоте над земной поверхностью.
Объемная теплоемкость почвы есть количество тепла, необходимое для нагревания 1 см3 почвы на 1°.
Озоносфера – слой в пределах стратосферы на высоте 10-50 км, отличающийся повышенной концентрацией озона. Максимальная концентрация атмосферного озона достигается на высоте 20-25 км (в озоновом слое), где плотность озона в 10 раз больше его плотности у земной поверхности.
Осадки – капли воды и кристаллы льда, выпадающие из атмосферы на земную поверхность.
Основные характеристики физического состояния воздуха – его давление, температура и плотность.
Относительная влажность есть процентное отношение фактической упругости пара к упругости насыщения при данной температуре.
Плотность воздуха – масса единицы его объема.
Подстилающая поверхность – это поверхность почвы, воды, растительного покрова и др.
Погода – это состояние атмосферы над данной территорией и за данное время, определяемое физическими процессами, совершающимися в ней при взаимодействии с подстилающей поверхностью.
Поглощенная радиация – это та часть падающей на земную поверхность радиации, которая поглощается земной поверхностью и идет на нагревание верхних слоев почвы и воды.
Пограничный слой атмосферы – прилегающий к земной поверхности слой тропосферы до высоты в среднем около 1000 м, свойства которого в основном определяются динамичными и тепловыми воздействиями земной поверхности.
Пористость почвы количественно характеризуется отношением (в процентах) объема пор к общему объему взятого образца почвы.
Прогноз погоды – научно обоснованное предвидение изменений погоды.
Промерзание почвы – это процесс превращения содержащейся воды в почве в лед.
Приземный слой атмосферы – часть пограничного слоя атмосферы; нижний, прилегающий к земной поверхности слой тропосферы толщиной 30- 50 м (иногда до 250 м), свойства которого в значительной степени определяются близостью подстилающей поверхности.
Прямая солнечная радиация – это радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от солнечного диска.
Психрометр – прибор, состоящий из двух термометров – сухого и смоченного. Он служит для определения влажности воздуха.
Радиационный баланс – разность между приходом и расходом лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой подстилающей поверхностью. Радиационный баланс определяет тепловой режим почвы.
Радуга - оптическое явление в атмосфере в виде одной или нескольких разноцветных дуг, видимых на небосводе на фоне освещаемой Солнцем завесы дождя, находящейся в противоположной стороне от Солнца.
Рассеянная радиация – это та часть солнечной радиации, которая частично рассеивается атмосферными газами и аэрозольными примесями и переходит в особую форму.
Роза ветров – диаграмма, представляющая собой распределение повторяемости направлений ветра по основным румбам для определенного пункта.
Синоптическая карта (карта погоды) – это географическая карта, на которую цифрами и определенными символами нанесены данные одновременных наблюдений за погодой у поверхности Земли и на определенных уровнях атмосферы.
Синоптическая метеорология – раздел метеорологии, посвященный изучению крупномасштабных атмосферных процессов: возникновение и перемещение циклонов и антициклонов, воздушных масс и атмосферных фронтов.
Синоптический метод – метод анализа и прогноза атмосферных макропроцессов и условий погоды с помощью синоптических карт.
Синоптические объекты – это воздушные массы, атмосферные фронты, циклоны, антициклоны, барические и термические ложбины и гребни, очаги тепла и холода, струйные течения, высотные фронтальные зоны и т.д.
Скорость испарения или просто испарение – это масса воды, которая испаряется с единичной поверхности за единицу времени. Единицей скорости испарения в системе СИ служит кг/(м2*с).
Склонение Солнца – это угловое расстояние его от небесного экватора (в северном полушарии положительное, а в южном – отрицательное).
Слой постоянной годовой температуры – слой почвы, где амплитуды годовых колебаний температур убывают практически до нуля (на глубине 10 – 30 м).
Слой постоянной суточной температуры – слой почвы, где суточная амплитуда температур становится практически равной нулю (70-100 см).
Смог – смесь дыма с туманом.
Снег – твердые осадки в виде кристаллов (снежинок).
Солнечная постоянная – это интенсивность солнечной радиации перед попаданием ее в атмосферу. Эта величина (по данным новейших измерений) равна 2,00± 0,04 кал/см2 мин.
Спутниковая метеорология – исследование атмосферных процессов планетарного масштаба с помощью искусственных спутников Земли, специально оборудованных и выведенных на определенные орбиты.
Стратопауза – пограничный слой атмосферы Земли между стратосферой и мезосферой на высоте 50-55 км.
Стратосфера – это слой, лежащий над тропосферой.
Сумерки – оптическое явление, наблюдаемое в атмосфере перед восходом и после заката солнца, состоящее в плавном переходе от ночного мрака к дневному свету и обратно.
Суточная амплитуда температуры – разность между суточным максимумом и суточным минимумом температуры.
Тепловой режим атмосферы – это распределение температуры воздуха в атмосфере и его непрерывные изменения.
Термосфера располагается над мезосферой и простирается до высоты примерно 800 км. Она характеризуется повышением температуры до очень высоких значений.
Точка росы – температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар мог бы насытить воздух.
Тропосфера – нижний слой атмосферы, прилегающий к земной поверхности до высоты 8-10 км.
Тропопауза – переходный слой от тропосферы к стратосфере толщиной от нескольких сотен метров до 2-3 км. Высота тропопаузы колеблется в зависимости от географической широты, времени года и циклонической деятельности.
Туман – это совокупность взвешенных в воздухе капель воды или кристаллов льда, ухудшающих дальность видимости до значений менее 1 км за счет сильного помутнения воздуха.
Турбулентная теплопроводность – это нерадиационная передача тепла в атмосфере при перемешивании воздуха или воды.
Удельная влажность – отношение плотности водяного пара к общей плотности влажного воздуха. Иначе можно сказать, что у.в. есть отношение массы водяного пара к общей массе влажного воздуха в том же объеме.
Удельная теплоемкость – это количество тепла, необходимое для нагревания 1 г почвы на 1°С.
Упругость насыщения – это наибольшее значение упругости водяного пара, возможное при данной температуре. Упругостью насыщения называют также упругость водяного пара в состоянии насыщения.
Фазы воды – это физически однородные части системы, способные переходить друг в друга, причем пар является газообразной, капли воды – жидкой и кристаллы льда – твердой фазой воды.
Фотосинтетически активная радиация (ФАР) – это такая радиация, которая представляет то количество энергии солнечной радиации, которое растения могут использовать в процессе фотосинтеза в течение вегетационного периода.
Циклон – атмосферный вихрь с замкнутыми изобарами, кратными 5 гПа, с пониженным давлением, минимальным в центре, и вращением воздуха против часовой стрелки в северном полушарии (по часовой – в южном).
Циркуляция атмосферы – это действие ветров в масштабах всей планеты. Атмосферная циркуляция - система движений масс воздуха.
Часовой угол – угловая мера дуги небесного экватора, заключенная между основанием небесного меридиана и кругом склонения (плоскость, проходящая через Солнце и полюс Мира).
Экзосфера – это внешний слой атмосферы, расположенный над термосферой (выше 800 км). Температура его определяется очень высокими значениями (выше 1000–1500°С).
Ядра конденсации - гигроскопические частицы примесей (аэрозоли), присутствующие в атмосфере, которые играют важную роль для конденсации водяного пара в атмосфере.