Шпора: Билеты

Атмосфера масса ок. 5,15·1015 т. Состав ее у поверхности

Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента

уклекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы. В нижних 20 км содержится

водный пар (у земной поверхности — от 3% в тропиках до 2·10-5% в

Антарктиде), количество которого с высотой быстро убывает. На высоте 20-25 км

расположен слой озона, который предохраняет живые организмы на Земле от

вредного коротковолнового излучения. Выше 100 км растет доля легких газов, и на

очень больших высотах преобладают гелий и водород; часть молекул разлагается на

атомы и ионы, образуя ионосферу. Давление и плотность воздуха в

атмосфере Земли с высотой убывают. В зависимости от распределения температуры

атмосферу Земли подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу,

термосферу,(t0 в к-м растет до h 200-300 км, где достигает знач

1500 К), экзосферу быстро движ-ся атомы H2 могут вылетать в

космич простр-во.

2. Солнечная радиация, солнечное излучение — единст­венный источник

энергии для экзогенных процессов на земной поверхности и в атмосфере. Солн.

Радиация- вся совокупность лучистой энергии посылаемой солнцем. Поверхность

Земли получает тепло за счет солнечного излучения, а ночью она остывает,

испуская тепловые лучи в атмосферу. Солнечные лучи отдают атмосфере

непосредственно от 1/12 до 1/6 части своей

энергии. Эта энергия распределяется по всей толще атмосферы, а потому

вызываемое ею нагре­вание воздуха относительно невелико.

Суммарная радиац – это вся солн-я радиация поступающ на Землю прямая и

рассеянная. Общее к-во тепла в Дж или Ккал, поступающее на поверхность суши и

океана от Солнца на ед-цу площади в единицу времени. Всего Земля получает от

Солнца 2,4 • 1018 кал лучистой энергии в 1 минуту = 1019

Дж в мин.

Распределение солнечной радиации по земной поверх­ности зависит от

географической широты места. От полю­сов к экватору радиация увеличивается, ибо

чем больше угол, под которым солнечные лучи падают на поверхность

Земли, тем больше радиации она получает на единицу площа­ди. Y1=Y

0*sinÐh, где Y1 - интенс-ть солн рад при паден солн лучей

под Ðh, Y0 - интенс-ть солн рад при отвесном паден лучей.

От широты места зависит и продолжительность дня в разные времена года,

что также определяет величину сол­нечной радиации, поступающей на земную

поверхность.

В средних и высоких широтах поступление солнечной радиации сильно меняется по

временам года, что связано с большими изменениями полуденной высоты солнца и

про­должительности дня.

Однако приход солнечной радиации на земную поверх­ность в определенном месте

зависит не только от географи­ческой широты. Тепло и свет в атмосфере Земли

отражают­ся, поглощаются, рассеиваются содержащимися в ней во­дяным паром,

пылью, а также облаками. В атмосфере образуется рассеянная радиация

.

3. Суммарная радиация частично поглощается земной по­верхностью, нагревая

ее, а частично отражается от нее. Отраженная земной поверхностью радиация

называется отра­женной, а поглощенная земной поверхностью —

поглощен­ной радиацией. Альбедо – отношение к-ва отраженной рад к к-ву

поступающей энергии. Особенно сильно отражает радиацию снег (до 90%),

слабее — песок (35%), трава (20%), еще слабее — чернозем (4%). Поглощенная

радиация на­гревает почву, растительный покров, верхние слои воды.

Поэтому они обладают собств-м излучением. Это тепловая длинноволновая радиация.

Зимой земное излучение нагревает атмосф и она сама отдает тепло вверх и вниз,

на встречу земному излучению, называется встречным излучением. Эффективное

излучение – разница м/у собственным и встречным излучением. Снижается при

облачности и влажности. Макс излуч в тропиках, мин – в полярных р-х.

Присутствие в атмосфере Земли углекислого газа и водяного пара не позволяет

теплу, отраженному от земной поверхности, беспрепятственно уходить в

космическое про­странство. Они создают так называемый парниковый эффект,

благодаря которому перепад температуры на Земле в течение суток не превышает 15

°С. Если бы парниковый эф­фект отсутствовал, земная поверхность остывала бы за

ночь в среднем на 30—40 °С.

4. Земля одновременно получает энергию (прямая и рассеянная) и отдает

(отраженная, эффективное излуч). Радиационный баланс – разница м/у

приходом и расходом солнечной энергии. R=Q(1-a)-Y, где Q - прямая рад., а –

альбедо, Y – эффектив. излуч; R=Q+D-Y-C, где Q - прямая рад., D – рассеян

рад., Y – эффектив. излуч, С – отраж рад.

Для всей земля кроме полюсов Р.Б. положительный. Макс – у экватора, мин у

полюса. РБ океана>РБ суши. Избыток энергии уравновешивается. РБ показывает

как преобразуется на земной пов-ти поступающ от солнца рад. R-LE-P=Æ, где

LE – затраты на испарение, Р – турбулентный обмен м/у поверх земли и

атмосферой.

5. Солнечные лучи, пройдя через атмосферу, падают на поверхность Земли и

нагревают ее. Этим объясняется характерная особенность тропосферы: понижение

температуры приземного слоя воздуха с высо­той, ведь воздух нагревается от

поверхности Земли.

Климат любой местности зависит прежде всего от ее гео­графической широты. Чем

ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, тем сильнее

нагревается земная поверхность и выше температура воздуха.

Наблюде­ния за температурой воздуха выявили существование су­точных и годовых ее

колебаний. Разность между наиболь­шими и наименьшими значениями температуры

воздуха в течение суток называется суточной амплитудой; в течение года

— годовой амплитудой.

Амплитуда суточных колебаний зависит от ряда факторов:

1) характера подстилающей поверхности: над океанами и морями она равна всего

1—2°, а над степями и пустыня­ми достигает 15—20°;

2) рельефа местности: вследствие опускания в долину холодного воздуха со

склонов;

3) облачности: с увеличением облачности суточная амп­литуда уменьшается.

Годовые колебания температуры зависят главным обра­зом от широты места и

близости океана. Температура в тропосфере понижается на 0,6 гр на каждые 100

м.

В течение суток темп-ра Земли также мен-ся. Макс - после полудня(14ч), мин

перед восходом Солн.

6. Темп-ра у поверх-ти З. распред не равном-но, т. к. лучи солнца макс

нагревают те участки на которые попадают отвесно, поэтому макс темп на экв, а

мин на полюсах. Влияние подстилающей пов-ти – альбедо. Облачность. Рельеф.

Лучше всего неоднородность нагревания земной поверх-ти показывают на карте

изотермы.

7. В земн атм содерж 400 тыс. км3 водян параВода испар-ся с

Земли. Её к-во зависит от температуры. Абс. влажность – содерж водян

пара в атмосф в г/м3 . Упругость водян пара насыщенного воздуха (Е)

– это маскимальное содержание водяного пара в воздухе при данной температуре.

На каждые 100 упругость насыщения растёт в 2р. Упругость вод пара

(е). Относительная влажность – процентное отношение к-ва водяных паров,

содержащихся в воздухе, к тому к-ву, к-е он должен содержать при насыщении (r).

r=е/Е*100%. Дефицит влажности – недостаток насыщения воздуха влагой при

данной темп-ре. Точка росы – темп-ра, при к-й насыщ возд переходитк

насыщению. Испарение – поступление в атмосферу водяного пара за ед-цу

времени. Скорость испар-я зависит от темп-ры, ветра, влажности воздуха.

Испаряемость – к-во воды, к-е может испарится с той или иной поверхности, с

неограниченным запасом воды. В полярн об-х испар-ть мала, макс – в пустынях.

8. Конденсация – переход воды из пара в жидкое состоян. Происходит при

понижении температуры. Если темп-ра < 00,то происх сублимация

минуя жидкое состояние. Конднс происх при 1- более тепл влажн воздух

соприкасается с поверхность охлад-х предметовÞроса, иней, изморозь. При

образ-ии росы теплота выделяется, а при инее – поглащ. Изморозь более рыхлая,

осажд при темп-ре намного < 00. Туман и дымка – конденс-я водян.

пара в приземном слое воздуха. Туман и дымка различ размерами капель и сниж-я

видим-ти. В тум – 1 км, в дымке нес-ко км.

В завис-ти от причин вызвавших туман, выделяют:

1) радиационный - вызывается постоянным охлаждением слоя воздуха от пов-ти,

отдавшей тепло, путём излучения.

2) адъективный (т. перемещения) – обр при перемещении тепл возд на холод пов-

ть. Охват big S и распр-ся на значит высоту

3) приморский – рез-т прихода тёпл воздуха с моря на холод-ю пов-ть суши.

4) тум-смешение – обр при смешении 2-х возд-х масс с различными темп-ми,

близких к насыщению. Они обр-ся над Атлант ок. 1вм обр-сь над холод-м Лабрад

теч, др. – над тепл Гольфстримом.

5) тум-испарение – обр поздней осенью. В насыщенном воздухе над ещё теплыми

водоёмами или зимой над прорубью.

9. Осадки – вода, выпавшая на пов-ть из атмосферы в виде дождя, мороси,

снега, града и др.

Тип осадков

облажные моросящие ливневые

равномерные, из слоистых и быстрое измен-е

длит-е, выпад в слоисто-кучевых интенс-ти

виде дождя из облаков. непродолжит.

слоисто-дожд обл. Выпад из кучево-

В области фронтов слоистых, дождь снег.

Дождь, вода, образующаяся при конденсации водяного пара, выпадающая из

облаков и достигающая земной поверхности в виде капель жидкости. Диаметр

дождевых капель колеблется от 0,5 до 6 мм. Капли мельче 0,5 мм называются

моросью. Капли крупнее 6 мм сильно деформируются и разбиваются при падении на

землю.

В зависимости от объема осадков, выпадающих за определенный промежуток

времени, по интенсивности различают слабые, умеренные и сильные (ливневые)

дожди. Интенсивность слабого дождя меняется от ничтожно низкой до 2,5 мм/ч,

умеренного дождя – от 2,8 до 8 мм/ч и при сильном дожде – более 8 мм/ч, или

более 0,8 мм за 6 мин. Обложные затяжные дожди при сплошной облачности на

значительной территории обычно слабые и состоят из мелких капель. Дожди,

выпадающие на небольших участках спорадически, обычно более интенсивны и

состоят из более крупных капель. За один сильный грозовой ливень

продолжительностью всего 20–30 мин может выпасть до 25 мм осадков.

Снег. Когда водяной пар конденсируется при температурах значительно ниже

0° С, формирующиеся кристаллы льда при определенных условиях объединяются и

падают на землю в виде снежинок.

10. На каждого из нас воздух давит с силой в 15 т.

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртут­ного столба. За нормальное

давление атмосферы условно принято давление, равное 760 мм высоты рт.ст,

давление столба воздуха сечением 1 см2 на ур океана на широте 45

0. В СИ давл измер в Па. Норм давл = 1013,25 гПа. Барич ступень – высота,

на к-ю нужно подняться или опуститься, чтобы давл изменилось на 1 ед. Барич

ступ с высотой возрастает. Давление с высотой убывает на высоте 5 км в 2 р

<, 10км-в 4р, 15км-в8р. Изменение давл связ с температурой

Для измер давл барометром. Существуют ртутные и безжид­костные

барометры. Последние получили название баро­метры-анероиды.

12. ветр - перемещение воздуха над поверхностью Земли в гори­зонтальном

направлении. Ветер всегда дует из области высокого давления в область

низкого давле­ния. И чем больше разность давления (барический градиент

-разница давления на расстоянии 10 дуги меридиана или 111 км) между

соседними участками земной поверхности, тем ветер сильней. Сила ветра опред-ся

давлением, оказываемым движущимся воздухом на предметы, (кг/м2).

Сила ветра зависит от скорости. Направление ветра зависит от:

1) Барич градиента – дует в сторону убывающего давл.

2) отклоняющего действия вращения З. (силы Кареолиса)

3) от трения о земн пов-ть

4) центробежной силы.

Направл вера определяется той стороной с которой он дует. Д определения

стороны света используют румбы и азимут. Д опред напр и скор ветра служ

анемометр-флюгер. Сила ветра оценив в баллах по шк Бофорта. Диагр – роза

ветров строится д/выявления преобладающих ветров в данной местности.

Осн ветры: бриз, муссон, пассат, местные ветры (фён, бора или норд-ост)

13.Воздух в тропосфере имеет разные свойства, т.к. поверх-ть З. нагрета

везде по-разному. Так при длительном прибывании воздуха над однородной поверх-ю

формир-ся в.м.

В завис-ти от пов-ти, над к-й они формир-ся, выдел морские и конт-е.

Делят их и в зависимости от географического положения места формирования:

1) арктические или антарктич-е. Над снегами и льдами, холодным. Быв морск и

континент.

2) м. умеренных широт: мор и конт.

3) троп: морск и конт (их различ)

4) экваториальные, всегда влаж и тепл.

Вм всегда в движен, и могут

сближ. В местах их сближ концентрируются больш зап Е, особо если в.м. облад

разными св-ми. Возникает атм. фр – пов-ть раздела м/у вм с разн свойствами.

Тропич фр – возникает при встрече на экваторе пассатов разных полушарий. Полярн

фр – м/у умер-ми в.м. и тропич, аркт или антаркт фр – м/у умер и арк или ант.

Это главные фронты. Но сущ и др холод и тепл. Фронт-я повть нах под Ð к

подстилающ пов-ти и наклон-на в стор более холод возд. Ширина атм фр неск

км-дес-ки км, длина100-1000км.

тепл фр. тепл возд наползает на

холодный

холодный фр. холод возд

подтекает под теплый

фр окклюзия при смыкании

тепл и холод фронта, но холод

фр движ быстрее

14. Циклон — область низкого давления атмосферы, самое низк давл в

центре; антициклон — область высо­кого давления атмосферы. Постоянно

образуются в тропосфере средних и высо­ких широт на атмосф.фронтах.

В каждом циклоне и антициклоне воздух движется в виде огромного вихря

диаметром 100-3000 км, высота 2-4 км. В Северном полушарии это враще­ние

воздуха в циклонах происходит против часовой стрел­ки, а в антициклонах — по

часовой. Скорости ветра в цик­лонах могут быть весьма значительными. В

антициклонах ветры слабее, во внутренних их частях наблюдаются даже штили

(безветрие).

В Северном полушарии господствует переме­щение их с запада на восток со

скоростью 20 км/ч. Происходит смена воздушных масс, а следовательно,

изме­нение температуры и влажности воздуха, увеличение облач­ности, выпадение

осадков. При прохождении антициклона облачность обычно невелика и

существенных осадков не вы­падает, так как преобладают нисходящие токи

воздуха.

Циклоны и антициклоны — это естественные механиз­мы, переносящие воздушные массы

Гидрометеорологическая служба Российской Федерации (ГМС), обеспечивает

народное хозяйство информацией и прогнозами в области метеорологии,

климатологии, агрометеорологии, гидрологии и морской метеорологии. В нее входит

сеть метеорологических и гидрологических станций, обсерватории и пр.

Возглавляется Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу

окружающей среды.

Гало светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые вокруг или вблизи

дисков Солнца и Луны. Вызываются преломлением и отражением света ледяными

кристаллами, взвешенными в воздухе.

Венцы, светлые туманные кольца вокруг диска Солнца или Луны, окруженные

одним или несколькими радужными кольцами; обусловлены дифракцией света в

капельках тонких облаков.

16. Муссоны сезонные ветеры, меняю свое напр 2 р в год по сезонам: зимой

и летом. Захват огромн террит, но не имеют большой вертикальной мощ-ти. Мех обр

(сама). Мусс хар-ны д/востока и ю-в-ка материков Азии, Аляски, побережья СЛО.

Тропич мусс в троп шир. Из-за разницы нагрев с и ю полушария Земли. эти

мусс совпад по напр с пассатами.

15. Общ цирк атм. это система ветров в атм, в рез к-й пероисх обмен

большими массаим воздуха в атм.

На цирк влияют:

1. неравном нагр земн пов-тиÞразное давление

2. Ускорение Кареолиса

Осн ветрораздел-субтроп пояс высок давл. От них ветеры оттекают к экв-пассаты

, к умер широтам-западн ветры. Летом термич экаторв смещ к сев

вслед за . Пассаты юж полуш пересек экв и мен своё направл отклоняясь

вправо, те ю-в-й пассат превращ в ю-з-й. Зимой с-в-й пас мен напр на с-з. В

тропич поясе тоже перемнная циркуляция. Летом – троп воздух, зимой –

умеренных широт. В умер шир господств зап ветры, а также цикл и а/цикл.

В поляр шир – сев и с-в ветры.

14. Циклоны а/ц. Ц- атмосф-й вихрь с низк давл в центре. в сев полуш вращ

против час стрелки. А/ц- атм вихрь с высок давл в центре. В сев полуш вращ по

час стрелке. Обр-ся при взаимод различн вм на фронтах. Чаще обр-ся в умер шир и

перемещ с зап на в-к со скор 20 км/ч и прох в сутки 700 км. Диам цикл 1000-3000

км, высота-2-4 км.

Цикл. Давл пониж к центруÞветер с перефер. В цикл втягиваются

различ вм с различ св-ми. В переднюю восточную и южн тыловую втяг воздух с

более южн р-в

9теплый). А в сев и зап часть – более холод. Различ по св-м вм сближ и

образуют внутри Ц фронт. В ценре возн восходящ потоки воздуха. При этом

погода: ветер, паден давл, обл, осадки. Летом похолод, зимой оттеп.

А/ц летом без ветра, зимой, при отсутств облаков Земля выхолажив-ся.

Троп цикл. – обр м/у 50 и 900 шир. По размеру они не

больш в диам(макс 1000км) и больш градиент давл. Поэтому здесь больш скор

ветра, сопрвожд ливнями, грозами.Обр-ся над тёпл пов-ю океана, не ниже 270

. Могут развиваться из раз депрессий и возникать на тропич фронтах. Особ-ть троп

цикл – область затишья в центре – «глаз бури».

28. Погода и её типы. прогноз Погода-физич сост атмосф в данной

мест-ти данное вр. Это внешнее проявление проходящих в атм проц-в и состоян

атмосферы. Постоянно изменся в связи с суточ ходом давл, прохожд а/ц ,ц и фр-в.

Виды погоды:

1 Безморозная – полное отсутствие отриц температ, соответствует условиям

положит радиац-го баланса.

2 Погода с переходами ч/з 0 0. Если среднесут темп-ра Ю0, тьо мин

темп-ра отрицат-на и наоборот. Хаар-на д/переходных сезонов.

3 Морозная.

В каждом виде формир классы:

а) Ясная, малооблачная П. – без ос, х-на для а/ц. Зимой сопровожд похолодан-

м, остановлением ветра. Летом сильное прогревание. Большие суточные колебания

темп-ры Þроса и иней.

б) облачная с проясн. Часто сопровожд кратковрем дождями. Неустойч состоян

воздуха, к-й перемещ на тёпл поверх-ть, нагревается и обр-ся облака, обычно

это холодн фронт.

в) Пасмурная П. с низкой облачностью. Частые моросящ осадки. Вызыв охлажд

воздуха приходящего на холод пов-ть. подъём возд слабый, облака слоистые.

Набл-ся чаще зимой, суточн ампл температ не большая.

г) Ненастная П. с обложными осадками, связ с циклон и фр.

Синоптическая метеорология – н-ка занимающаяся прогнозир-м погоды.

Служба погоды – объединение учереждений, получ-х свед о погоде, составляющие

прогноз. Наблюд ведутся на метеостанц по единой программе в опред время ч/з 3

ч. Ещё есть корабли погоды и автоматические станции. Далее – автоматическая

обраб инф и расчерч карт. Сост диагр, строятся графики. Карты за различ сроки

сравн и на основе намеч тенденц дел прогноз. Среднесроч – на 1-2 нед,

долгосроч – мес, сезон.

29. Клим: опред, факторы. Кл – это хар-ный д/определённо мест-тирежим

погоды. Это многолет режим погоды, обусл-й солн радиац, хар-м подстил-й пов-ти

и связ с ним циркул-й атмосф.

Климотообр факторы:

1. Геогр широта места, от неё зависит угол паден солн лучей, прогрев пов-ти З.

2. распред суши моря. Над водн пов-ю формир морск Клим, где плав ход темп-р,

больш облачн, равном и достат к-во ос. Над сушей конт кл.: резк перепад темп,

меньш облач, неравном выпад ос.

3. Влиян рел-фа. Темп-ра с высотой падает на 0,60/100м. Благ-ря рел

возн местн ветры. Горы часто являются климаторазделами.

4. Морские течения. Тёпл принос тепло и влагу. Тепло теч-я повышает темп-ру

возд над ним на 5-100.

5. почв и раст покров игр роль в формир местн климата. Особо велика роль леса.

30. Типы Клим

1. Экват. пониж давл, слаб не устойч ветры и высок темп. Ср темп +25..+28.

Относ влаж-70-90%. Восходящ токи воздуха – кучево-дождев облака, из к-х после

полудня Ливнев осадки.

2. Субэкв. смена в.м.по сезонам. выделяют 2 сезона: влажн мягк и сухой зимн.

3. троп. Повыш давл, высок температ, нисходящ токи воздÞконденс вод

паров практич не приосх. Ос почти нет, но на вост окраинах материков(пассаты)

– больш к-во ос.

4. субтроп.обл. Средиземном Клим(средизем море, Калифорн, с Чили, ю-з Афр и

австрал) Лето здесь жарк и сух, зима мягк и влаж. В-я Афр и в-я Амер :летом

муссоны(облачн, ос), зимой-мусс приносят зной с центра конт

5. Кл умер пояса..морской: З-д Канады, ю Чили, приносимый зап-ми ветрами сок-

на. Много влаги ос. Муссонный: с-в Китая, дальн вост. Континентальн: ср

полоса Рос, с Казахстан, ю Канады – резк перепады темп, неравном распред ос,

засухи.

6. субарк, субант. Зима длин сухая, лето холодн и прохладн.

7. Аркт и антаркт. Повыш давлДлин поляр ночи и п дни.

31 Измен Клим-та. Про прошл Клим судят по косв-м данным: по следам

гидролог-х проц-в, залежах п.и. В нач 20 в в теч первых трёх десятилетий наблюд

потепл клим. Это привело к более раннему вскрытию рек и таян ледников. В ерз

границы земледел сдвин на север,а суда смогли проходить далеко на север в Аркт.

Прич в измен климата – это измен климатообр-х факторов (солн рад, подстил

пов-ть). Установл периодич-ть колеб-й. Примерно кажд 100 лет- потепление,

сменяющ-ся похолод-м35летн и 11-летн колебания климата. Связ с колебан актив-ти

деят-ти солнца. Влияние ч-ка – измен подстилающ пов-ти. Измен состав атмосф, СО

2 за послед 1000 лет стало > на 15%.

18. Яркость небосв. Формир-ся в рез того, что каждый элементарный объём

воздуха рассеивающий свет превращ в источн света. Влиян Альб на средн ярк-ть

неба проявл в эффектах многократного отраженияи и рассив-я.

19 Видим-ть в атм. видимс ухудш в зоне выпад ос-в, тумане и не превыш 4

балла, Интенсивность поглащ и рассевания света каплями и крисаллами ведёт к

уменьш контраста. слож-ть теоретич оценки даль-ти видим-ти в тум и обл обусл

тем, что капли тум имеют разн размер, а снежинки разн форму.

а=N*K*pr2, где а видим-ть, N-к-во капель в ед-це объёма, K-функция рассеяния..

междунар-й метеоролог код даль-ти видим-ти. 0-плотн туман, видим на 0,05 км,

9-соверш ясно>50км

Видим-ть огней. Порог восприят-я точечного источн света опред-ся не яркостным

контрастом, как при дневн свете, а освещ зрачка глаза. Важн усл наблюд дальн-ти

видим-ти огней – адаптац зрен к темноте. Предельн расст, на к-м можно опред-ть

свет завис от сост атм и цветового порога зрения. Цв-й порог – мин ур

освещ-ти, при к-м возможно распознать цвета.

(д/зелён цв – порог > в 2-3 р, чем д/красного, он распознаётся практич вместе

с обнаруж-м)