- •1.Метеорология и климатология как науки. Задачи метеорологии и климатологии. Структура метеорологических дисциплин
- •2. История развития метеорологии и климатологии. Метеорологические и климатические исследования на территории Беларуси.
- •3. Общие представления об атмосфере. Роль атмосферы в географической оболочке. История развития атмосферы: первичная, вторичная, третичная, современная.
- •7. Адиабатические процессы в атмосфере. Сухо- и влажноадиабатические изменения температуры воздуха при вертикальных движениях.
- •8. Псевдоадиабатические процессы. Фён.
- •9.Солнечная радиация: электромагнитная и корпускулярная радиация. Солнечная постоянная. Прямая и рассеянная солнечная радиация. Поглощение и рассеивание солнечной радиации в атмосфере.
- •10.Суммарная солнечная радиация. Распределение суммарной солнечной радиации на земной поверхности. Отраженная и поглащённая радиация. Альбедо.
- •11. Радиационный баланс земной поверхности. Тепловое излучение земной поверхности. Встречное излучение. Эффективное излучение.
- •13. Заморозки: адвективные , радиационные, адвективно-радиационные. Меры борьбы с заморозками.
- •15. Водный режим атмосферы. Влагооборот: малый, большой, внутриматериковый. Водный баланс.
- •16. Водный режим атмосферы: испарение и испаряемость. Географические особенности распределения испарения и испаряемости.
- •18. Конденсация водяного пара а атмосфере и на земной поверхности. Наземные гидрометеоры: основные виды и условия их образования.
- •19. Облака: образование, состав и основные типы облаков. Международная классификация облаков: облака верхнего, среднего и нижнего ярусов; облака вертикального развития.
- •20. Атмосферные осадки. Образование осадков: конденсация, сублимация и коагуляция. Классификация осадков по агрегатному состоянию и характеру выпадения (ливневые, обложные, моросящие).
- •21. Географическое распределение осадков. Типы годового хода осадков. Коэффициент увлажнения.
- •22. Барическое поле. Барические системы с замкнутыми и незамкнутыми изобарами: ложбина, гребень, седловина, циклоны и антициклоны. Горизонтальный и вертикальный барический градиенты.
- •23. Ветер. Основные характеристики ветра: сила, скорость, направление. Роза ветров.
- •Вопрос 26. Типы фронтов: теплый, холодный, фронты окклюзии.
- •28. Географическое распределение атмосферного давления в январе и июне. Центры действия атмосферы: постоянные, сезонные.
- •30. Циркуляция внетропических широт. Циклоны и антициклоны, их возникновение, эволюция, перемещение. Погода в циклонах и антициклонах.
- •34.Влияние географической широты, распределения суши и моря, океанических течений, орографии на климат. Воздействие человека на климат: климат города.
- •36. Характеристика типов климата умеренного, субполярных и полярных поясов (согласно классификации б.П.Алисова).
- •37. Климат Беларуси: климатообразующие факторы и процессы. Агроклиматическое районирование (по а.Х. Шкляру).
- •38. Причины изменения климата. Методы исследований климата прошлого. Палеоклиматология.
- •40. Антропогенные изменения климата. Социально-экономические последствия потепления климата.
15. Водный режим атмосферы. Влагооборот: малый, большой, внутриматериковый. Водный баланс.
Водный режим атмосферы - непрерывный процесс перемещения воды, связанный с ее фазовыми преобра¬зованиями, происходящий в границах климатической системы и являющийся важнейшим климатообразующим процессом.
Различают внутренний и внешний влагооборот.
Выпадение осадков на ограниченной территории суши за счет водяного пара, образовавшегося над этой территорией, называется внутренним влагооборотом данной территории.
При внешнем влагообороте выпадают осадки из водяного пара, образовавшегося за пределами данной территории.
Выделяют большой, малый и внутриматериковый влагооборот.
В большом влагообороте взаимодействуют атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера. Испарение с поверхности океана и суши и транспирация обеспечивают поступление водяного пара в атмосферу. Облака, попадая в потоки общей циркуляции атмосферы, переносятся на значительные расстояния, а осадки могут выпадать в любой точке на поверхности Земли.
С периферийных частей континентов вода вновь поступает в Океан путем поверхностного (речного и ледникового) и подземного стока.
Малый влагооборот - над океанами, взаимодействуют атмосфера и гидросфера. Испаряющаяся с поверхности Океана влага в большей своей части выпадает обратно на морскую поверхность. Благодаря испарению в атмосферу поступает водяной пар, образуются облака и выпадают осадки над океанами.
Внутриматериковый влагооборот, для областей внутреннего стока.
Территории, не имеющие стока в Мировой океан, называют областями внутреннего стока (бессточными). 32 млн км2. Вода, испарившаяся с замкнутых территорий суши и вновь выпадающая на нее же, образует внутриматериковый круговорот. Крупнейшие области Арало-Каспийская, Сахара, Аравия, Центрально-Австралийская. Воды этих областей обмениваются влагой с периферийными областями и океаном в основном путем переноса ее воздушными течениями.
Водный баланс Земли отражает глобальный влагооборот, представляет собой соотношение количества воды, поступающей на поверхность земного шара в виде осадков, и количества воды, испаряющейся с поверхности суши и океанов, за определенный промежуток времени.
Водный баланс Земли – равенство между количеством воды, поступающей на поверхность земного шара в виде осадков, и количеством воды, испаряющейся с поверхности Мирового океана и суши за одинаковый период времени.
Водный баланс Земли является количественным выражением влагооборота и тесно связан с тепловым балансом и климатическими условиями.
16. Водный режим атмосферы: испарение и испаряемость. Географические особенности распределения испарения и испаряемости.
Испаре́ние — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное, происходящий на поверхности вещества.Испаряемостью называют максимально возможное испарение, не ограниченное запасами влаги.
Географическое распределение испаряемости и испарения
Величина испаряемости характеризует, насколько погода и климат в данной местности благоприятствуют процессу испарения.Однако испаряемость не всегда совпадает с фактическим испарением с поверхности почвы. Для почвы с недостаточным увлажнением величина фактического испарения меньше, чем для водной поверхности при тех же условиях, т. е. меньше испаряемости; просто потому, что не хватает влаги, которая могла бы испаряться. Например, в условиях Средней Азии испаряемость летом очень велика вследствие большого дефицита влажности при высоких температурах. С водных поверхностей в этом районе, например, Аральского моря, испаряется большое количество воды с единицы поверхности. Но поблизости, в пустынях, где осадки очень малы, фактическое испарение из иссушенной песчаной почвы также очень мало; испаряться нечему.Рассмотрим числовые величины испаряемости на суше, определенные либо по испарению с водных поверхностей в приборах (испарителях), либо путем расчетов для небольших водных поверхностей по средним значениям других метеорологических элементов (для этого существуют эмпирические формулы).В полярных областях, при низких температурах испаряющей поверхности, как упругость насыщения Еs так и фактическая упругость е малы и близки друг к другу. Поэтому разность (Es - е) мала, и вместе с ней мала испаряемость. На Шпицбергене она только 80 мм в год, в Англии около 400 мм, в Средней Европе около 450 мм. На Европейской территории России испаряемость растет с северо-запада на юго-восток вместе с ростом дефицита влажности. В Ленинграде она 320 мм в год, в Москве 420 мм, в Луганске 740 мм. В Средней Азии с ее высокими летними температурами и большим дефицитом влажности испаряемость значительно выше: 1340 мм в Ташкенте и 1800 мм в Нукусе.В тропиках испаряемость сравнительно невелика на побережьях и резко возрастает внутри материков, особенно в пустынях. Так, на Атлантическом побережье Сахары годовая испаряемость 600—700 мм, а на расстоянии 500 км от берега — 3000 мм. В наиболее засушливых районах Аравии и пустынь по Колорадо она выше 3000 мм. Только в Южной Америке нет областей с годовой испаряемостью более 2500 мм.У экватора, где дефицит влажности мал, испаряемость относительно низка: 700—1000 мм. В береговых пустынях Перу, Чили и Южной Африки годовая испаряемость также не более 600—800 мм.Влажная почва, покрытая растительностью, может терять влаги больше, чем водная поверхность, так как к испарению в этом случае прибавляется транспирация. Но почва в районах с недостаточным увлажнением, конечно, испаряет меньшее количество воды; не более того, что она получает в результате впитывания дождевой и талой воды. 17. Характеристика влажности воздуха: абсолютная, относительная и максимальная влажность; упругость водяного пара, упругость насыщения, точка росы и др. Суточный и годовой относительной влажности.
Влажность воздуха характеризуется следующими показателями:
- упругость водного пара (е) – парциальное давление водного пара в воздухе. Выражается в н/м2 или мб (миллибарах). Упругость водного пара е можно определить по психрометрической формуле :
e = E'– A(t – t') p , (3.1)
где E'– упругость насыщения водяного пара при температуре смоченного термометра;
t – температура сухого термометра, °С;
t'– температура смоченного термометра, °С;
р – атмосферное давление, мб;
А – коэффициент, который зависит от скорости ветра. Для станционного психрометра А=0,0007947, для аспирационного психрометра А=0,000662.
При каждой температуре упругость пара ене может превышать некоторого предельного значенияЕ.Водяной пар, упругость которого достигла предельного значения (е = Е), называется насыщенным. Упругость насыщенного параЕназывают упругостью насыщения. ЗначениеЕ определяется для конкретного значения температуры воздух по формулам:
мб (над водой) Или, мб. (над льдом)
- дефицит влажности d– это разность между упругостью насыщения при данной температуре и упругостью водного пара, который содержится в воздухе.
d = Е - е, (мб)
- относительная влажность r – отношение упругости водного пара, который содержится в воздухе к упругости насыщения при данной температуре над плоской поверхностью чистой воды.
- точка росы τ– это температура, до которой нужно охлаждать воздух при постоянном давлении, чтобы водяной пар, который содержится в нем стал насыщенным.
Разность между температурой воздуха и точкой росы называется дефицитом точки росы (Д):
Д = t - τ , °С (3.6)
- абсолютная влажность а– масса водного пара, который помещается в единице объема воздуха.
г/м3,
где α – объемный коэффициент теплового расширения газов, равный 0,004;
t – температура воздуха в °С;
е – упругость водяного пара, гПа;
Между абсолютной влажностью и упругостью водяного пара (в системе СИ), существует соотношение:
а = 2,17· 10-3 · е/T кг/м3,
где е – упругость водяного пара, гПа;
T – температура в градусах Кельвина.
Или
г/м3
- удельная влажность q– это отношения массы водяного пара к массе влажного воздуха.
г/кг влажного воздуха
- отношение смеси S– это отношения массы водяного пара к массе сухого воздуха в фиксированном объеме влажного воздуха.
- дефицит точки росы τ – это разность между температурой воздуха и точкой росы.
Δ = t - τ.