Билет №8

Тепловой режим почвы и воды

Главный источник тепла, поступающего в почву, — Солнечная радиация. Тепловое состояние почвы определяется теплообменом в системе: приземный слой воздуха — растение — почва — горная порода. Тепловая энергия почвы принимает участие в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда испарении. Поступление солнечной радиации на поверхность почвы ослабляется растительностью, а охлаждение почвы зимой — снежным покровом. Скорость и направление теплового потока определяются направлением и величиной градиентов температур и теплоёмкостью, теплопроводностью и температуропроводностью почвы. Численное значение названных свойств (эффективная величина) зависит от влажности, плотности сложения, гранулометрического (механического). Минералогического, химического состава почвы. Т. р. п. обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, сопряжённой со сменой режимов инсоляции и излучения. В среднем многолетнем выражении годовой баланс тепла данной почвы равен нулю, а среднегодовая температура одинакова во всём

Билет №10

Температура в тропосфере и у земной поверхности

Тропосфера - нижняя, преобладающая по массе часть земной атмосферы, в которой температура понижается с высотой. Вертикальное распределение температуры в Тропосфере зависит от особенностей поглощения солнечного и земного излучений в Тропосфере и от конвективной передачи тепла. Основной поглотитель излучения в атмосфере - водяной пар, содержание которого с высотой быстро убывает, в связи с чем должна убывать и температура воздуха. Это способствует возникновению конвекции, которая переносит нагретый воздух от земной поверхности в атмосферу, чем меняет вертикальное распределение температуры (см. Стратификация атмосферы). В результате в Тропосфера устанавливается средний вертикальный градиент температуры у, равный 0,6°С на 100 м; в нижней части Тропосфера у несколько меньше, а в верхней части больше. Температура воздуха на верхней границе Тропосфера в среднем за год около -55°С в полярных широтах и около -80°С у экватора, летом температура в верхней части Тропосфера всегда значительно ниже нуля. В отдельных случаях распределение температуры может существенно отличаться от среднего. В тех или иных слоях Тропосфера, особенно в нижней её части, часто возникают инверсии температуры, то есть температура с высотой возрастает.

Билет №12

Перенос воды

Большое значение в раскрытии сущности круговорота природных вод имеет учет фазовых превращений воды и межфазовой формы ее движения. Известно, что важнейшей особенностью того или иного фазового состояния вещества является взаимодействие с другими его фазами. При взаимодействии фаз происходит перенос вещества из одной фазы в другую, например, из жидкой в газообразную (испарение), из газообраз

Перенос тепла в атмосфере осуществляется: конвекцией (включая адвекцию), то есть горизонтальным и вертикальным переносом воздуха; лучистым теплообменом, теплообменом, обусловленным испарением воды и конденсацией водяного пара, и в незначительной степени молекулярной теплопроводностью. Горизонтальный конвективный (адвективный) теплообмен между южным и северным широтами осуществляется меридиональным переносом воздушных масс и составляет около 1019 кал/сут. Конвективный теплообмен в вертикальном направлении вызывается как упорядоченными вертикальными перемещениями воздуха в областях циклонов и антициклонов, так и турбулентностью (см. Турбулентность в атмосфере и гидросфере). В среднем для Северного полушария вертикальный поток тепла составляет около 50 кал/см×сут. Лучистый теплообмен происходит вследствие поглощения и излучения длинноволновой радиации водяным паром, пылью, углекислым газом, облаками и др. газами и аэрозолями атмосферы. В результате лучистого теплообмена в конечном счёте происходит теплоотдача из атмосферы в мировое пространство; количество отдаваемого тепла составляет в среднем 400 кал/см×сут. Потеря тепла в мировое пространство, в общем, уменьшается от низких широт к высоким. Теплообмен, вызванный процессами испарения и конденсации, приводит к переносу тепла с земной поверхности в атмосферу в среднем в количестве около 120 кал/см×сут. Наибольшее количество тепла этим путём переносится в низких широтах. В связи с существованием годовых и суточных изменений температуры и суточных колебаний скорости ветра наблюдается годовой и суточный ход интенсивности Т.