Основные синоптические процессы, обуславливающие явления погоды

1. Состав и строение атмосферы.

Атмосфера - воздушная оболочка Земли, принимающая участие в ее суточном и годовом вращении. Атмосфера состоит из смеси ряда газов воздуха, в котором взвешены коллоидные примеси - пыль, капельки, кристаллы и пр. С высотой состав атмосферы меняется мало.

Давление и плотность атмосферы убывают с высотой; около половины всей массы атмосферы сосредоточено в нижних 5 км, 9/10 - в нижних 20 км и 99,5% - в нижних 80 км. На высотах около 750 км плотность воздуха падает до 10г/м (у земной поверхности плотность составляет порядка 10 г/м), здесь возникают полярные сияния. Резкой верхней границы атмосфера не имеет; плотность составляющих ее газов постепенно приближается к плотности газов межпланетного пространства.

По распределению температуры с высотой выделяются следующие основные слои: тропосфера (до 9 - 17 км), стратосфера (до 50 - 55 км), мезосфера (до 80 - 85 км), термосфера.

Переходные слои или границы между основными атмосферными слоями носят названия: между тропосферой и стратосферой - тропопауза, между стратосферой и мезосферой - стратопауза, между мезосферой и термосферой - мезопауза.

С хема вертикального строения атмосферы

1 - наибольшая высота горизонта; 2 - наибольшие глубины океана; 3 - облака нижние; 4 - облака конвекции; 5 - облака перистые;

6 - облака перламутровые; 7 - облака серебристые; 8 - полярные сияния в нижней атмосфере; 9 - полярные сияния в верхней ионосфере; 10 - слой наибольшей концентрации озона.

Нижние 500 - 1500 м тропосферы называют пограничным слоем атмосферы или слоем трения, т.к. в этом слое турбулентный обмен оказывает заметное влияние на ветер и суточный ход метеорологических элементов; нижние несколько десятков метров называют приземным слоем атмосферы, обладающего особыми свойствами вследствие непосредственной близости к подстилающей поверхности.

Атмосфера обменивается теплом с земной поверхностью путем теплопроводности и фазовых переходов воды. В самой атмосфере тепло распространяется преимущественно с помощью турбулентного обмена, радиационных процессов и фазовых переходов воды. Между подстилающей поверхностью и атмосферой происходит непрерывный круговорот воды, причем в атмосфере водяной пар конденсируется, возникают туманы и облака, из последних могут выпадать осадки.

Вследствие неравномерного нагревания атмосферы в ней возникают общая и местная циркуляции. Общая циркуляция атмосферы приводит к обмену воздуха между различными широтами и областями Земли. Она осуществляется в форме циклонической деятельности, т.е. с помощью атмосферных возмущений - циклонов и антициклонов. Под влиянием радиационных условий и циклонической деятельности происходит расчленение атмосферы (тропосферы) в горизонтальном направлении на отдельные воздушные массы с резко разграничивающими их переходными зонами - фронтами. Образование последних в свою очередь поддерживает циклоническую деятельность.

Состав атмосферы: азот 78%, кислород 21%, аргон 0,9%, остальное - углекислый газ, неон, гелий, водород, криптон, ксенон, озон, радон и др.