Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Methodical Documents ЗОВР / Задания и вопросы / МК / Задание на выполнение лабораторных работ по дисциплине «Климатология и метеорология» (ЗФ).doc
Скачиваний:
83
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
318.46 Кб
Скачать

19

Задание на выполнение лабораторных работ по дисциплине

«Климатология и метеорология» (ЗФ).

Составитель Михайлов Е. А.

В ходе выполнения лабораторных работ студент в составе учебной бригады (2…4) человека должен выполнить на выбор четыре лабораторные работы, решить для каждой работы не менее четырех задач и составить отчет по выполненным заданиям.

Основной литературный источник: «Метеорология и климатология»: Методические указания к выполнению лабораторно - практических работ по дисциплине «Климатология и метеорология» /Сост.: А.А. Бурлаков, Л.А. Двоенко, ЯГТУ, Ярославль, 1998. – 32 с.

Лабораторная работа № 1 Радиационный баланс Земли

ЦЕЛЬ: формирование знаний о составляющих радиационного баланса, умений анализировать географическое распространение явлений, навыков построения графиков.

ОБОРУДОВАНИЕ: атлас учителя, Национальный атлас России.

ВОПРОСЫ ДЛЯ СОБЕСЕДОВАНИЯ:

  1. Поглощенная солнечная радиация. Альбедо.

  2. Собственное излучение земной поверхности. Встречное излучение. Эффективное излучение.

  3. Радиационный баланс земной поверхности, атмосферы, системы «Земля – атмосфера».

  4. Географическое распределение прямой, рассеянной и суммарной радиации и радиационного баланса.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ:

1. Альбедо свежевспаханного осушенного торфяника составляет около 10%, а только что выпавшего снега – около 90%. Как влияют отличия альбедо на величину поглощенной радиации и тепловой режим деятельной поверхности и приземного слоя атмосферы?

2. Прямая солнечная радиация на перпендикулярную поверхность составляет 0,7 кВт/м2, рассеянная радиация 0,2 кВт/м2. высота Солнца 50°. Сколько тепла поглощает поверхность желтого песка и хвойного леса (таблица 8)?

Таблица 1 Альбедо разных типов деятельного слоя

Поверхность

Альбедо, %

Поверхность

Альбедо, %

Торфяник сухой

10

Лес еловый

9–12

Торфяник влажный

8

Лес сосновый

15

Глина сухая

23

Рожь и пшеница в разных фазах развития

10–25

Глина влажная

16

Песок желтый

35

Снег сухой и чистый

85–90

Песок белый

35–40

Снег влажный чистый

55–60

Зеленая трава

26

Снег грязный

30–40

Сухая трава

19

Вода

5–10

3. Какое количество тепла получает от Солнца 1 га зеленой травы за 1 ч., если прямая солнечная радиация равна 0,9 кВт/м2на перпендикулярную поверхность, а рассеянная радиация составляет 0,3 от прямой при высоте Солнца 60°?

4. Вычислить радиационный баланс деятельного слоя, если поглощенная часть прямой радиации на горизонтальную поверхность составляет 0,40 кВт/м2, рассеянной радиации 0,10 кВт/м2, а встречное излучение равно 0,25 кВт/м2, земное излучение – 0,30 кВт/м2.

5. Найти радиационный баланс деятельного слоя, когда поглощенная часть коротковолновой радиации равна 0,45 кВт/м2, а эффективное излучение 0,09 кВт/м2. Какой смысл имеет знак результата?

6. Вычислить радиационный баланс деятельного слоя, если коротковолновая часть радиационного баланса равна 0,45 кВт/м2, а длинноволновая – 0,15 кВт/м2. Может ли коротковолновая часть радиационного баланса (Rк) равняться нулю или быть отрицательной? Может ли длинноволновая часть баланса (Rд) равняться нулю или быть положительной?

7. Рассчитать радиационный баланс деятельного слоя сухой травы, если суммарная радиация равна 0,95 кВт/м2, температура поверхности 40°С а температура воздуха 27°C (использовать данные таблиц 9, 10).

Таблица 2Значения относительной излучательной способности разных типов

Деятельного слоя, σ

Тип деятельного слоя

σ

Тип деятельного слоя

σ

Песок сухой

0,949

Торф влажный

0,983

Песок влажный

0,962

Трава густая

0,986

Почва сухая

0,954

Трава редкая

0,975

Почва влажная

0,986

Снег чистый

0,986

Торф сухой

0,970

Вада

0,960

Таблица 3Значения σТ4 (кВт/м2) для разных температур σ = 5,67032•10-11 кВт/(м2•К4)

tºC

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-60

0,12

0,11

0,11

0,11

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

-50

0,14

0,14

0,14

0,13

0,13

0,13

0,13

0,12

0,12

0,12

-40

0,17

0,16

0,16

0,16

0,16

0,15

0,15

0,15

0,15

0,14

-30

0,20

0,19

0,19

0,19

0,18

0,18

0,18

0,18

0,17

0,17

-20

0,23

0,23

0,23

0,22

0,22

0,22

0,21

0,21

0,20

0,20

-10

0,27

0,27

0,26

0,26

0,26

0,25

0,25

0,24

0,24

0,24

0

0,32

0,32

0,33

0,33

0,34

0,34

0,34

0,35

0,35

0,36

10

0,36

0,37

0,37

0,38

0,39

0,39

0,40

0,40

0,41

0,41

20

0,42

0,42

0,43

0,43

0,44

0,45

0,45

0,46

0,47

0,47

30

0,48

0,48

0,49

0,50

0,50

0,51

0,52

0,52

0,53

0,54

40

0,55

0,55

0,56

0,57

0,57

0,58

0,59

0,60

0,60

0,61

50

0,62

0,62

0,63

0,64

0,65

0,66

0,67

0,67

0,68

0,69

60

0,70

0,71

0,72

0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

0,77

0,78

8. По данным радиационного баланса деятельного слоя на метеостанции Шарковщина 30 июня 1982 года (таблица 11) построить и проанализировать график суточного хода радиационного баланса. Отметить экстремальные значения, время их наступления, амплитуду колебания, продолжительность периода с положительными и отрицательными значениями, время перехода через нуль.

Таблица 4–Радиационный баланс деятельного слоя на метеостанции Ростов (30.06.1982 г.)

Баланс

Срок наблюдений, час.

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

кВт/м2

-0,05

-0,04

0,06

0,30

0,35

0,45

0,45

0,42

0,20

-0,05

-0,07

-0,07

9. Проанализировать карты суммарной солнечной радиации и радиационного баланса РФ.

10. Проанализировать карты радиационного баланса земной поверхности.

Лабораторная работа №2