Вопрос 17.

Тепловой режим. Конвекция. Турбулентность. Температурные инверсии.

Непосредственно солнечными лучами нагревается земная поверхность, а уже от нее – атмосфера. Поверхность, получающая и отдающая теплоту, называется деятельной поверхностью. В температурном режиме поверхности выделяется суточный и годовой ход температур. Суточный ход температур поверхности – изменение температуры поверхности в течение суток. Годовой ход температуры поверхности – изменение среднемесячной температуры поверхности в течение года, обусловлен ходом солнечной радиации и зависит от широты места.

Температура деятельной поверхности имеет минимальную темпертуру перед восходом, та максимальная длится 13-14 часов. В глубину суточные колебания передаются до 1м, сезонные — до 15м.

Нагрев воды происходит иначе. За счет того, что удельная теплоемкость в 2-3 раза больше, чем у горных пород, вода медленнее нагревается и медленнее остывает. Вода - подвижная среда, тепло проникает глубже на 200-300 метров.

Турбулентное перемешивание — это движение воздуха в виде вихрей хаотичного характера (беспорядочно) за счет трения.

Тепловая конвекция — это упорядоченный перенос в вертикальном направлении больших объемов воздуха за счет сильного нагревания нижних слоев.

Инверсия в метеорологии означает аномальный характер изменения какого-либо параметра в атмосфере с увеличением высоты. Наиболее часто это относится к температурной инверсии, то есть к увеличению температуры с высотой в некотором слое атмосферы вместо обычного понижения (см. атмосфера Земли).

Различают два типа инверсии:

• приземные инверсии температуры, начинающиеся непосредственно от земной поверхности (

инверсии температуры в свободной атмосфере (толщина слоя инверсии достигает

сотни метров)

Причина инверсии — радиационная: возникновение за счет охлаждения нижнего слоя от деятельной поверхности, которая быстро выхолаживается.

При прекращении нормального процесса конвекции происходит загрязнение нижнего слоя атмосферы. Это вызывает проблемы в городах с большими объёмами выбросов.

Температурная инверсия представляет опасность для взлетающих самолётов, так как при входе воздушного судна в вышележащие слои более теплого воздуха снижается тяга двигателей.

Вопрос 18.

Вода в атмосфере. Облака. Испарение и испаряемость.

Вода непрерывно поступает в атмосферу в следствие испарения с земной поверхности или с воды

В атмосфере вода находится в трех агрегатных состояниях - газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Содержание воды в атмосфере сравнительно невелико - около 0, 001% всей ее массы на нашей планете. Тем не менее, это совершенно незаменимое звено природного круговорота воды.

При испарения с поверхности океанов и суши, а также вследствие транспирации растений, вода поступает в воздух и находится в нем в газообразном (водяной пар), жидком и твердом состояниях. Содержание водяного пара в воздухе называется влажностью воздуха. Это важная характеристика погоды и климата.

Вода в атмосфере. Вода в атмосфере содержится в виде молекул (пар), капелек и кристалликов. Влажность воздуха характеризуется содержанием водяного пара в 1 м. куб. воздуха. Абсолютная влажность — количество водяного пара, которое может содержаться в 1 м. куб. воздуха при данной температуре. Чем выше температура, тем больше влаги в нем может содержаться.

Относительная влажность — процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре (%). Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром.

Облака образуются при конденсации водяного пара в поднимающемся воздухе вследствие его охлаждения. Атмосферные осадки. Вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая на земную поверхность, называется атмосферными осадками.

По происхождению выделяют два вида осадков:

выпадающие из облаков (дождь, снег, крупа, град); образующиеся у поверхности Земли (туман, роса, гололед, изморозь). Измеряются осадки слоем воды (в мм.), который образуется, если выпавшая вода не стекает и не испаряется. В среднем за год на Землю выпадает 1130 мм. осадков.

Испарение — это испарившееся количество воды в местности.

Испаряемость — это максимальная возможость испарения неограниченная запасами воды.

Для характеристики используют: абсолютная влажность воздуха, плотность водяного пара (г/м3), относительная влажность воздуха — процент отношения фактического содержания воды к максимально возможному при данной температуре.

При насыщении влагой происходит конденсация водяного пара и образование облаков.

Типы облаков:

• Перистые

• перисто-кучевые

• слоисто-перистые

• высококучевые

• высокослоистые

• слоистые

• слоисто-кучевые

• слоисто-дождевые

• кучевые