- •Каўрыга п.А., 2004
- •Прадмова
- •Раздзел 1 уводзіны
- •Прадмет вывучэння метэаралогіі і кліматалогіі
- •1.1. Атмасфера
- •1.2. Надвор’е
- •1.3. Кліматалогія
- •1.4. Кліматаўтварэнне
- •1.5. Народнагаспадарчае значэнне метэаралогіі і кліматалогіі
- •1.6. Задачы метэаралогіі і кліматалогіі
- •Кліматычныя рэсурсы
- •1.8. Сувязь метэаралогіі з іншымі навукамі Дыферэнцыяцыя дысцыпліны
- •1.9. Асноўныя этапы гісторыі метэаралогіі і кліматалогіі
- •1.9.1. Даследаванні метэаралогіі і кліматалогіі ў Расіі і ссср
- •Даследаванні метэаралогіі і кліматалогіі на Беларусі
- •Метады даследаванняў у метэаралогіі і кліматалогіі
- •1.11. Арганізацыя метэаралагічных назіранняў Служба надвор’я
- •Класіфікацыя гідраметэаралагічных станцый
- •Метэаралагічныя элементы і вымяральныя велічыні
- •1.11.1. Метэаралагічныя назіранні ў Рэспубліцы Беларусь
- •Тыпы метэаралагічных станцый Рэспублікі Беларусь (паводле даных Белгідрамета)
- •1.11.2. Міжнароднае супрацоўніцтва ў галіне метэаралогіі
- •Раздзел 2 будова атмасферы і хімічны склад паветра
- •2.1. Будова атмасферы
- •2.2. Хімічны склад паветра
- •Хімічны склад сухога паветра каля зямной паверхні, %
- •Змяненні ўтрымання со2 ў атмасферы
- •Раздзел 3 фізічныя ўласцівасці паветра
- •3.1. Ціск паветра
- •3.2. Тэмпература паветра
- •3.3. Шчыльнасць паветра. Ураўненне стану газаў
- •3.4. Змяненне атмасфернага ціску з вышынёю
- •Змяненне ціску паветра з вышынёю
- •3.5. Асноўнае ўраўненне статыкі атмасферы
- •3.6. Бараметрычная формула
- •3.7. Барычная ступень
- •Барычная ступень (м/гПа) у залежнасці ад ціску і тэмпературы
- •3.8. Адыябатычныя працэсы ў атмасферы
- •Вільгацеадыябатычны градыент пры розных тэмпературах і ціску
- •3.9. Патэнцыяльная тэмпература
- •3.10. Вертыкальнае размеркаванне тэмпературы Тэрмічная стратыфікацыя атмасферы
- •3.11. Змяненні патэнцыяльнай тэмпературы ў залежнасці ад яе вертыкальнага градыента (стратыфікацыі)
- •3.12. Стратыфікацыя і вертыкальная раўнавага насычанага паветра
- •Спектр сонечных электрамагнітных хваляў (паводле б.А. Семенчанка, 2002)
- •4.2. Энергетычная і прыродная асветленасць
- •4.3. Сонечная пастаянная
- •4.4. Прамая сонечная радыяцыя
- •4.5. Паглынанне сонечнай радыяцыі ў атмасферы
- •4.6. Рассеянне сонечнай радыяцыі
- •4.7. Закон аслаблення сонечнай радыяцыі ў атмасферы
- •Табліца 4.2 Залежнасць масы атмасферы ад вышыні Сонца (табліца Бемпарада)
- •Такім чынам, пры праходжанні сонечнымі промнямі m мас колькасць прамой радыяцыі каля паверхні Зямлі складзе
- •4.9. Сумарная радыяцыя
- •4.10. Адбітая і паглынутая сонечная радыяцыя
- •Табліца 4.3 Інтэгральнае альбеда (%) розных тыпаў падсцілаючай паверхні
- •Табліца 4.4 Спектральнае альбеда (%) розных тыпаў падсцілаючай паверхні
- •4.12. Доўгахвалевая радыяцыя зямной паверхні і атмасферы
- •4.13. Цяплічны (парніковы) эфект атмасферы
- •4.14. Радыяцыйны баланс зямной паверхні
- •Табліца 4.5 Залежнасць радыяцыйнага балансу ад вышыні Сонца і альбеда ў яснае надвор’е
- •4.15. Радыяцыйны баланс планеты Зямля
- •4.16. Размеркаванне сонечнай радыяцыі на верхняй мяжы атмасферы
- •Табліца 4.6 Вышыня сонца (º) ў дні летняга і зімовага сонцастаяння і дні раўнадзенстваў на асноўных геаграфічных шыротах
- •Табліца 4.7 Паступленне сонечнай радыяцыі (кВт/м2) ў дні раўнадзенстваў і сонцастаянняў (паводле с.П. Хромава, 2001)
- •4.17. Геаграфічнае размеркаванне сумарнай радыяцыі
- •4.18. Геаграфічнае размеркаванне радыяцыйнага баланса
- •Табліца 4.8 Радыяцыйны баланс у межах прыродных зон (мДж/м2 у год)
- •Табліца 4.9
- •4.19. Цеплавы баланс зямной паверхні
- •Раздзел 5 цеплавы рэжым атмасферы і падсцілаючай паверхні
- •5.1. Віды цеплаабмену атмасферы з навакольным асяроддзем
- •5.2. Цеплавы баланс сістэмы Зямля – атмасфера
- •Баланс сонечнай радыяцыі ў атмасферы і на зямной паверхні
- •Цеплавы баланс зямной паверхні і атмасферы
- •Цеплавы баланс атмасферы
- •5.3. Адрозненні ў цеплавым рэжыме глебы і вадаёмаў
- •5.4. Распаўсюджванне цяпла на глыбіню глебы
- •Характарыстыка тэмпературы паветра
- •5.6. Гадавая амплітуда тэмпературы паветра і кантынентальнасць клімату
- •5.7. Тыпы гадавога ходу тэмпературы паветра
- •Сярэднямесячныя тэмпературы паветра
- •5.8. Зменлівасць сярэдніх месячных і гадавых тэмператур
- •Сярэдняя месячная і гадавая тэмпература паветра (оС) і крайнія яе значэнні ў асобныя гады (мс Горкі Магілёўскай вобласці, 1881-1997)
- •5.9. Інверсіі тэмпературы
- •5.10. Геаграфічнае размеркаванне тэмпературы прыземнага слоя атмасферы
- •5.11. Тэмпература шыротных кругоў
- •Сярэднія шыротныя тэмпературы (паводле с.П. Хромава)
- •Сярэдняя тэмпература паветра (оС)
- •Раздзел 6 водны рэжым атмасферы
- •6.1. Выпарэнне і насычэнне вадзяной пары
- •6.2. Уласцівасці пругкасці насычэння
- •Змяненні пругкасці насычэння (е) у залежнасці ад тэмпературы (t)
- •Пругкасць насычэння для лёду Ел і вады Ев пры аднолькавай тэмпературы t °с
- •6.3. Закон выпарэння
- •6.4. Выпаральнасць
- •6.5. Геаграфічнае размеркаванне выпарэння і выпаральнасці
- •6.6. Характарыстыкі вільготнасці паветра
- •6.7. Сутачны і гадавы ход парцыяльнага ціску вадзяной пары
- •6.8. Сутачны і гадавы ход адноснай вільготнасці
- •6.9. Геаграфічнае размеркаванне парцыяльнага ціску вадзяной пары і адноснай вільготнасці
- •6.10. Кандэнсацыя вадзяной пары ў атмасферы
- •6.11. Ядры кандэнсацыі
- •6.12. Воблакі
- •6.13. Мікрафізічны склад (структура) воблакаў
- •6.14. Міжнародная класіфікацыя воблакаў
- •6.15. Генетычная класіфікацыя воблакаў
- •6.16. Геаграфічнае размеркаванне воблачнасці
- •6.18. Туманы--утварэнне і геаграфічнае размеркаванне
- •6.18. Атмасферныя ападкі
- •6.19. Гідраметэаралагічная ацэнка ўвільгатнення тэрыторыі
- •6.20. Водны баланс Зямлі
- •Водны баланс сусветнага акіяну, мацерыкоў і зямнога шара (Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли, 1974)
- •6.21. Снегавое покрыва
- •Размеркаванне снегавога покрыва на Браслаўскім узвышшы
- •Характарыстыка снегавога покрыва ў разнастайных умовах Браслаўскага ўзвышша
Вільгацеадыябатычны градыент пры розных тэмпературах і ціску
Ціск, гПа |
Тэмпература, ºС |
||||
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
+20 |
|
1000 900 700 500 |
0,88 0,86 0,83 0,77 |
0,78 0,76 0,72 0,64 |
0,66 0,64 0,59 0,52 |
0,54 0,52 0,47 0,41 |
0,44 0,42 0,38 0,33 |
Як вядома, вільгацеўтрыманне паветра вызначаецца яго тэмпературай. Пры паніжэнні тэмпературы вільгацеўтрыманне паветра памяншаецца, а вільгацеадыябатычны градыент набліжаецца да адзінкі. Пры высокай тэмпературы і вялікім утрыманні вадзяной пары больш вылучаецца цеплаты кандэнсацыі і павольней паніжаецца тэмпература паветра. З паніжэннем ціску вільгацеадыябатычны градыент тэмпературы памяншаецца, таму што памяншаецца шчыльнасць паветра і звязаная з ім цеплаёмістасць.
Пры апусканні насычанага паветра, калі ў паветры не засталіся прадукты кандэнсацыі (кроплі і крышталі), змяненні тэмпературы ідуць паводле сухаадыябатычнага закону. Калі ж у паветры захаваліся прадукты кандэнсацыі, то пры яго апусканні частка цяпла ідзе на выпарэнне кропель і крышталяў, пераходзячы ў скрытую цеплату параўтварэння. Тэмпература ў такім паветры будзе павышацца паводле вільгацеадыябатычнага закона (менш 1 ºС на 100 м), пакуль усе прадукты кандэнсацыі не выпарацца. Пасля чаго будзе адбывацца павышэнне тэмпературы па сухаадыябатычнаму закону.
Узровень кандэнсацыі h, на якім пачынаюцца вільгацеадыябатычныя працэсы, можа быць разлічаны пры дапамозе наступных формул:
h=122 (t – td) (3.31)
h=22 (100 – f) (3.32)
дзе t – тэмпература паветра; td – кропка расы; f – адносная вільготнасць.
Рыс. 3.3. Вільготныя (1) і сухія (2) адыябаты
Рыс. 3.4. Крывая змянення стану паветра
|
Змяненні тэмпературы паветра з вышынёю пры вільгацеадыябатычных працэсах таксама адлюстроўваюць графічна (рыс. 3.3). Лініі сувязі тэмпературы з вышынёю называюцца вільготнымі адыябатамі. У адрозненне ад сухіх, вільготныя адыябаты ўяўляюць сабой крывыя лініі. Гэта тлумачыцца тым, што вільгацеадыябатычны градыент тэмпературы, ад якога залежыць нахіл вільготных адыябат, з’яўляецца зменлівай велічынёй. Звычайна каля зямной паверхні паветра знаходзіцца ў ненасычаным стане. Таму пры падняцці такога паветра яго стан змяняецца спачатку па сухаадыябатычнаму закону ўздоўж сухой адыябаты (рыс. 3.4). Вышэй узроўня кандэнсацыі змяненні тэмпературы ідуць па вільгацеадыябатычнаму закону – уздоўж вільготнай адыябаты. Вертыкальны профіль змянення тэмпературы пры адыябатычных працэсах называецца крывой змянення фізічнага стану паветра.
|
Змяненні стану паветра пры адыябатычных працэсах вызначаюць пры дапамозе аэралагічнай дыяграмы (рыс. 3.5). Такая дыяграма ўяўляе графік, на які нанесены сухія і вільготныя адыябаты пры розных значэннях тэмпературы і вышыні. Ведаючы пачатковую тэмпературу, ціск і вільготнасць паветра на аэралагічнай дыяграме вызначаюць узровень кандэнсацыі, магутнасць воблачнага покрыва і г.д.
Рыс. 3.5. Аэралагічная дыяграма
Суцэльныя лініі з вялікім вуглом нахілу – сухія адыябаты, з меншым вуглом нахілу – вільготныя адыябаты, перарывістыя лініі – ізалініі ўдзельнай вільготнасці ў стане насычэння.
Аэралагічная дыяграма, якая дазваляе вызначаць шматлікія фізічныя характарыстыкі паветра, шырока выкарыстоўваецца ў службе надвор’я пры сінаптычным аналізе.
3.8.3. Псеўдаадыябатычныя працэсы. Яны працякаюць пры паслядоўным падняцці і апусканні паветранай масы. Пры гэтым прадукты кандэнсацыі поўнасцю выпадаюць у выглядзе ападкаў. Разгледзім змяненні фізічнага стану паветра пры псеўдаадыябатычных працэсах на аэралагічнай дыяграме (рыс. 3.6).
Дапусцім, з кропкі А паднімаецца ненасычанае парай паветра, тэмпература якога паніжаецца з удзелам сухаадыябатычнага працэса на 1ºС /100 м да ўзроўня кандэнсацыі (кропка В). Вышэй узроўня кандэнсацыі (ад кропкі В да кропкі С) тэмпература паветра будзе працягваць паніжацца ўжо па вільгацеадыябатычнаму закону ў сярэднім на 0,5 – 0,7ºС/100 м. Пры гэтым выдзяляецца скрытая цеплата параўтварэння, якая і запавольвае паніжэнне тэмпературы.
Рыс. 3.6. Псеўдаадыябатычны працэс на аэралагічнай дыяграме: ад кропкі А да кропкі В тэмпература паветра паніжаецца паводле сухаадыябатыч-нага закону, ад кропкі В да кропкі С – паводле вільгацеадыябатычнага зако-на, ад кропкі С да кропкі D павяличваецца паводле сухаадыябатычнага закона |
Дапусцім, што прадукты кандэнсацыі выпалі ў выглядзе ападкаў, і паветра стала зусім сухім. Калі гэта паветра пачне апускацца з кропкі С, то яго награванне будзе адбывацца ўжо па сухаадыябатычнаму закону, г. зн. на 1ºС/100 м. На першапачатковы ўзровень (кропка D) паветра вернецца па сухой адыябаце з больш высокай тэмпературай, чым у кропцы А. Псеўдаадыябатычныя працэсы з’яўляюцца ўмовай утварэння мясцовага ветру – фёна.
|