Географические закономерности распределение температуры воздуха по поверхности земного шара:

1) широта

2) высота поверхности суши

3) типа поверхности, в особенности от расположения суши и моря

4) адъективного переноса тепла ветрами и течениями

5) подстилающей поверхности земли

12

Различия в тепловом режиме почвы и водоемов - в почве тепло распространяется в основном путем молекулярной теплопроводности, а в воде - путем турбулентного перемешивания и термической конвекции. Кроме того, солнечная радиация проникает в почву глубже, чем в воду. При этом температура верхнего слоя воды и самой ее поверхности изменяется незначительно. Напротив, почва в течение теплого времени дня или сезона, быстро накапливая тепло в относительно тонком слое, сильно нагревается, а отдавая по ночам большую часть того тепла, которое получает днем, мало накапливает его к зиме. При отдаче тепла температура поверхности почвы падает очень быстро. В результате суточные колебания температуры в воде распространяются на глубину порядка десятков метров, а в почве - менее метра.

Температура поверхности почвы - показание термометра, лежащего открыто на поверхности почвы или снега; при этом резервуар термометра наполовину вдавлен в почву. Измерения температуры поверхности почвы представляют большие методические трудности из-за невозможности затенить термометр от действия радиации и вследствие различия радиационных свойств резервуара термометра и почвы.

Влияние растительности и снежного покрова – вследствие обильной растительности и многочисленных лесов солнечные лучи куда меньше прогревают почву. Снежный покров отражает солнечные лучи, вследствие чего почва не прогревается.

13

Адиабатические изменения состояния воздуха в атмосфере - изменение термодинамического состояния воздуха, протекающее адиабатически (изэнтропически), т. е. без обмена теплом между ним и средой (земной поверхностью, космосом, другими массами воздуха). Внутренняя энергия и с нею температура воздуха при Адиабатическом процессе меняются за счет работы сжатия или расширения. При сжатии давление и внутренняя энергия воздуха возрастают, и температура повышается; при расширении, напротив, давление и внутренняя энергия убывают и температура падает.

Закон Пуассона описывает вероятность возникновения n раз случайного события, имеющего интенсивность λ, за промежуток времени τ:

Pn(τ) = (λ∙τ)n/(n!) ∙ exp(-λ∙τ)

Если у восстанавливаемого изделия поток отказов простейший (отказы происходят в случайные моменты времени и чередуются с интервалами восстановления также случайными по продолжительности), тогда случайное число отказов изделия в течение фиксированной наработки имеет распределение Пуассона.

14

Стратификация атмосферы - распределение температуры воздуха по высоте, определяющее условия равновесия в атмосфере, благоприятствующие или неблагоприятствующие развитию вертикальных перемещений воздуха.

Вертикальное равновесие атмосферы - состояние атмосферы, определяемое ускорением, которое под действием силы плавучести получает воздушная частица, выведенная из начального положения вверх или вниз и при этом адиабатически изменившая свою температуру.

Для ненасыщенного воздуха. Если вертикальные градиенты температуры, в воздушном столбе были больше сухоадиабатического - атмосфера обладает неустойчивой стратификацией.

Для насыщенного воздуха. Если вертикальный градиент больше влажноадиабатического – стратификация неустойчивая.

15

Конвекция в атмосфере - вертикальные перемещения объёмов воздуха с одних высот на другие, обусловленные архимедовой силой: воздух более тёплый и, следовательно, менее плотный, чем окружающая среда, перемещается вверх, а воздух более холодный и более плотный — вниз.

Условия развития конвекции - вертикальный градиент температуры в атмосферном столбе был больше сухоадиабатического градиента до уровня, на котором начинается конденсация, и больше влажнодиабатического над этим уровнем, т. е. атмосфера должна обладать неустойчивой стратификацией

16

Инверсия в атмосфере - аномальный характер изменения какого-либо параметра в атмосфере с увеличением высоты. Наиболее часто это относится к температурной инверсии. Различают два типа инверсии:

-приземные инверсии температуры, начинающиеся непосредственно от земной поверхности (толщина слоя инверсии — десятки метров)

-инверсии температуры в свободной атмосфере (толщина слоя инверсии достигает сотни метров)

Роль инверсии в образовании осадков и облаков - инверсия температуры препятствует вертикальным перемещениям воздуха и способствует образованию дымки, тумана, смога, облаков, миражей.

17

Причины изменения температуры воздуха - температура изменяется в зависимости от высоты солнца над земной поверхностью.

Тепловой баланс земной поверхности - алгебраическая сумма всех видов прихода и расхода тепла на поверхность суши и океана. Характер теплового баланса и его энергетический уровень определяют особенности и интенсивность большинства экзогенных процессов.

18

Суточный ход стратификации и конвекции - как неустойчивость стратификации, так и конвекция особенно велики около полудня и в первые послеполуденные часы. Поэтому кучевые облака, ливневые осадки и грозы над сушей, связанные с конвекцией, имеют максимальное развитие именно после полудня. К вечеру стратификация становится устойчивее, а в ночные часы, когда приземный слой воздуха охлаждается от почвы, стратификация может стать даже настолько устойчивой, что развиваются приземные инверсии температуры, т. е. температура воздуха над почвой с высотой не падает, а растет. Понятно, что конвекция в это время суток затихает.

Стратификация воздушных масс - над нагретой поверхностью (летом над сушей, зимой над океаном) воздушные массы обладают неустойчивой стратификацией, над охлажденной поверхностью (зимой над сушей, летом над океаном) – устойчивой стратификацией.

19

Характеристика влажности воздуха - влажность воздуха, прежде всего, зависит от того, сколько водяного пара поступает в атмосферу путем испарения с земной поверхности в том же районе. В то же время в каждом месте влажность зависит от атмосферной циркуляции. Наконец для каждой температуры существует некоторое предельное влагосодержание.

Абсолютная влажность (а) — масса водяного пара в единице объема воздуха. Размерность этой величины — грамм на кубический метр (г/м3). Между абсолютной влажностью а и плотностью водяного пара р^ существует очевидная связь а= 103р .

Относительная влажность — относительная насыщенность воздуха водяными парами, т.е. отношение фактического количества водяных паров в воздухе к максимально возможному количеству водяных паров, выраженное в процентах. Относительная влажность может быть получена, например, как Массовая доля водяного пара (s) — масса водяного пара в 1 кг влажного воздуха. Измеряется в килограммах на килограмм (кг/кг), в граммах на килограмм (г/кг) или в промилле (%о).

Суточный ход упругости влажности может быть простым и двойным. Первый совпадает с суточным ходом температуры, имеет один максимум и один минимум и характерен для мест с достаточным количеством влаги. Он наблюдается над океанами, а зимой и осенью – над сушей.

Годовой ход упругости водяного пара соответствует годовому ходу температуры. Летом упругость водяного пара больше, зимой – меньше.

20

Облака в атмосфере — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.