Общая характеристика учебной дисциплины. Климатология и метеорология.

-это изучение физических процессов и явлений в атмосфере и гидросфере, их генезис, факторы формирующие климатологию, водный баланс, погоду, географическое их состояние на земле и влияние на них хозяйственной деятельности человека.

Задачи:

-закономерности формирования климата;

-основные климатообразующие факторы;

-динамика климата и антропогенное влияние на климат Земли;

-классификация климата и географии распределения климата;

-закономерность образования микроклимата и его классификация ;

-влияние климата на производственную деятельность человека;

-методики метеорологических наблюдений, прогноза погоды, статистику климатических наблюдений;

-гидрогеология морфологического бассейна, методы гидрологических работ.

Основные понятия

Метеорология – наука о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физических процессов (называют физикой атмосферы).

Климатология – раздел метеорологии, изучающий динамику изменений средних характеристик атмосферы. Эта наука, изучающая климатообразование, занимается описанием и классификацией климатов земного шара.

Гидрология – наука, занимающаяся изучением природных вод, явлений и процессов, протекающих в них, является наукой геофизической, тесно соприкасается со следующими науками: географическими, геологическими и биологическими.

Состав и строение атмосферы.

Состав воздуха поверхности Земли.

У земной поверхности в чистом и сухом воздухе содержится 78% азота, 21% кислорода. На долю аргона и других газов приходится около 1%

Если же принимать во внимание водяной пар, количество которого в атмосфере меняется:

-в умеренных широтах: азот -77%, кислород – 21%, аргон и другие газы 1% и 1% водяного пара;

-в жарком влажном климате: водяной пар может достигать 4% (убавляется от азота);

-в местах с суровым климатом в зимнее время водяной пар до 0,01% по объему.

Углекислота.

Содержится в воздухе в небольшом количестве в среднем 0,03%. Играет весьма большую роль в жизни растений и необходима для образования органического вещества в результате фотосинтеза.

Поступает в воздух при сжигании топлива, гниений и растворения органических веществ, при процессе дыхания животных и растений, из минеральных источников, из трещин земной коры при вулканической активности.

Главным источником углекислоты для растений является почва (гниение и разложение органических веществ)

Концентрация углекислоты у земной поверхности не остается постоянной, влияние оказывает наличие органического вещества, характер местности (рельеф), погодные условия и т.п.

Водяной пар

Представляет собой самую неустойчивую составную часть атмосферы. Количество его в атмосфере в сильной степени зависит от характера поверхности, метеорологических и климатических условий и т.п. Поступает водяной пар в атмосферу при процессе испарения влаги с поверхности суши и водной поверхности, значительное количество образуется в процессе таяния.

Озон.

Составляет в атмосфере 4*10^-5%. В нижних слоях атмосферы образуется при грозовых разрядах и при окислении некоторых органических веществ. В верхних слоях в результате фотохимического действия ультрафиолетовых лучей солнца на О_2. Образуется в основном в экваториальной зоне в верхней стратосфере затем переносится к полюсам, где он может накапливаться. Более 90% озона сосредоточено в слое удаленном от поверхности нашей планеты на 10-15 км, с максимальной концентрацией на высоте 20-35 км. Этот слой называют озоносферой.

Аэрозоль.

Совокупность взвешенных в атмосферном воздухе частичек объединяет под общим названием аэрозоль. Это взвешенные в воздухе капельки воды, кристаллы льда, частички морской соли, зол и пыли. С высотой количество частичек значительно убывает. Некоторые из них (продукты неполного сгорания, морская соль и т.п.) обладает свойством собирать (абсорбировать) на себе влагу, такие частицы называют ядрами конденсации. Они играют роль центров при образовании водяных капелек из пара.

Почвенный воздух и его состав.

Почва представляет собой пористое тело. Все пары, промежутки и пустоты почвы не занятые водой заполнены воздухом. Почвенный воздух имеет весьма большое значение для жизни растений и микроорганизмов, населяющих почву. Газы составляющие почвенный воздух входят в него в несколько иных соотношения, чем надземный (поверхностный) воздух. Почвенный воздух беднее кислорода и содержит больше углекислоты. Верхний слой почвы обычно содержит до 1-2% углекислоты, с глубиной содержание её повышается. На глубине 1,5-2м в среднем содержание углекислоты 10-12%. Содержание углекислоты в почве меняется в течении года. Почвенный воздух содержит так же аммиак и кроме того почти всегда насыщен водяным паром.

Состав воздуха в лесу.

В воздухе под пологом леса содержится несколько больше углекислоты и водяного пара, чем в поле или на открытом пространстве. Количество углекислоты в лесу в приземном слое воздуха может достигать 0,06% и выше. Повышенная влажность верхнего слоя лесной почвы по сравнению с почвой поля способствует более интенсивному разложению подстилки и органических остатков в почве, значительная же пористость лесных почв усиливает газообмен почвенного воздуха с надземным. Повышенное количество углекислоты и водяного пара обусловлены ещё и плохим проветриванием лесных насаждений.