- •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
1.11.2. Міжнароднае супрацоўніцтва ў галіне метэаралогіі
Атмасферныя працэсы і з’явы маюць глабальны характар. Каб іх добра ведаць і прадказваць, патрэбны звесткі аб стане атмасферы і зямной паверхні з усёй планеты.
Пачатак міжнароднага супрацоўніцтва ў галіне метэаралогіі быў пакладзены на Першым міжнародным метэаралагічным кангрэсе, што адбыўся ў Вене ў верасні 1873 г. На гэтым кангрэсе была створана Сусветная метэаралагічная арганізацыя (СМА), стаўшая ў 1950 г. спецыялізаванай ўстановай Арганізацыі Аб’яднаных Нацый. СМА ажыццяўляе абмен метэаралагічнымі данымі паміж службамі ўсіх краін, сочыць за выкананнем адзінай методыкі назіранняў, клапоціцца аб распаўсюджванні вынікаў навукова-метадычных даследванняў ва ўсім свеце. Кожная краіна ў пэўныя тэрміны перадае даныя метэаралагічных назіранняў па тэлефонных і тэлеграфных лініях у сусветныя метэаралагічныя цэнтры. Метэаралагічныя назіранні з усяго Паўночнага паўшар’я могуць быць сабраны службай любой краіны за 3 – 4 гадзіны, а з усяго Зямнога шара – за 7–10 гадзін.
З мэтай збору больш поўных даных аб стане гідрасферы і атмасферы і іх узаемадзеянні сусветным супольніцтвам праводзіліся так званыя Міжнародныя гады. Першы і Другі міжнародныя палярныя гады (МПГ) былі праведзены ў 1882 – 1883 і 1932 – 1933 гг. У перыяд з 1 ліпеня 1957 г. па 31 снежня 1958 г. была ажыццяўлена праграма Міжнароднага геафізічнага года, якая ахапіла комплекснымі геафізічнымі даследаваннямі тэрыторыю ўсёй планеты ў адрозненне ад Першага і Другога гадоў, калі назіраннямі была ахоплена палярная вобласць Паўночнага паўшар’я.
Аднак пры значных дасягненнях у міжнародным развіцці метэаралогіі яшчэ застаецца мноства нявырашаных праблем. Да такіх праблем адносяцца: узаемадзеянне атмасферы і акіяна, агульная цыркуляцыя атмасферы, забруджванне прыроднага асяроддзя, узнікненне і развіццё ўраганаў, сонечна-зямныя сувязі, фізічныя працэсы ўтварэння хмарнасці і ападкаў, структура цеплавога і радыяцыйнага балансу і яе ўплыў на атмасферныя працэсы, распрацоўка методыкі доўгатэрміновага прагнозу надвор’я. Асаблівую актуальнаць набыла праблема змянення клімату як пад уплывам прыродных фактараў, так і ў выніку чалавечай дзейнасці.
Для вырашэння гэтых праблем СМА распрацавана і ажыццяўляецца грандыёзная Праграма даследаванняў глабальных атмасферных працэсаў (ПДГАП), якая ўключае шэраг буйных падпраграм. Гэта трапічны эксперымент (ТРАПЭКС), Палярны эксперымент (ПАЛЭКС), Комплексны энергетычны эксперымент (КЭНЭКС), Мусонны эксперымент (МЭКС), Эксперымент энергаактыўных зон акіяна “Разрэзы”, Глабальны эксперымент (ГЛАБЭКС) і іншыя.
Усе міжнародныя эксперыменты выконваюцца на аснове сучасных тэхнічных сродкаў і пераапрацоўкі інфармацыі аб стане атмасферы, гідрасферы, сушы і касмічнага асяроддзя. Напрыклад, у 1974 г. быў праведзены Атлантычны трапічны эксперымент (АТЭП-74), у якім вялі назіранні вялікая колькасць метэаралагічных станцый, 35 суднаў, 12 самалётаў, дзве сістэмы спадарожнікаў на палярных арбітах. Судны былі аснашчаны радыёзондамі і метэаракетамі, сучаснымі вылічальнымі машынамі і раўнамерна размешчаны па ўсёй трапічнай зоне Атлантыкі ад Афрыкі да Амерыкі. Задачай эксперыментаў з’яўлялася вывучэнне вертыкальных рухаў паветра і іх ролі ва ўтварэнні воблакаў, паветраны перанос вільгаці і цяпла з тропікаў у высокія шыроты і выкарыстанне атрыманых даных у павышэнні дакладнасці прагнозаў надвор’я.
У 1979 г. праведзены Глабальны эксперымент (ГЛАБЭКС-79), у якім прынялі ўдзел усе краіны, што ўваходзяць у СМА. ГЛАБЭКС меў на мэце вывучэнне агульнай цыркуляцыі атмасферы, стварэнне яе фізіка-матэматычнай мадэлі для вырашэння праблемы прагнозаў надвор’я.
Ва ўсіх міжнародных праграмах і даследаваннях вялікае значэнне надаецца вывучэнню ўздзеяння сусветнага акіяна на надвор’е і клімат. Гэта тлумачыцца тым, што акіян і атмасферы безупынна абменьваюцца цяплом, вільгаццю і рухам. Аднак гэты абмен адбываецца на розных акваторыях не з аднолькавай інтэнсіўнасцю. У акіяне існуюць вобласці з вельмі інтэнсіўнай аддачай цяпла ў атмасферу. Гэтыя вобласці атрымалі назву энергаактыўных зон акіяна (ЭАЗА).
Метэаралагічныя працэсы, што развіваюцца ў ЭАЗА, маюць вялікае значэнне для рашэння праблемы доўгатэрміновага прагнозу надвор’я і змяненняў клімату. У сувязі з гэтым СМА распрацавала і ажыццявіла праграму “Разрэзы”, мэтай якой з’яўляецца вывучэнне ў раёнах ЭАЗА метэаралагічных працэсаў, іх залежнасці ад стану водаў акіяна, уплыву гэтых працэсаў на надвор’е і клімат кантынентаў, пабудова фізіка-матэматычных мадэляў узаемадзеяння сістэмы акіян – атмасфера – кантыненты.
Міжнароднае супольніцтва прыняло да выканання Сусветную кліматычную праграму (СКП). Задачамі гэтай праграмы з’яўляюцца: 1) распрацоўка метадаў выкарыстання ведаў аб клімаце ў розных галінах чалавечай дзейнасці; 2) правядзенне даследаванняў уздзеяння клімату на дзейнасць чалавека; 3) вывучэнне змяненняў клімату пад уздзеяннем прыродных і антрапагенных фактараў.
Важным паказчыкам міжнароднага супрацоўніцтва з’яўляецца прынятая Сусветная праграма даследаванняў клімату (СПДК). Гэта праграма прадугледжвае вырашэнне двух задач: 1) вызначыць межы прадказальнасці клімату; 2) даследаваць маштабы ўплыву антрапагеннага фактару на клімат. Аб’ект даследавання СПДК – уся кліматычная сістэма, галоўнымі кампанентамі якой з’яўляюцца атмасфера, якіяны, крыасфера і суша, а таксама прамыя і адваротныя сувязі, што існуюць паміж гэтымі кампанентамі. Асноўнай мэтай праграмы з’яўляецца вывучэнне змяненняў клімату на працягу невялікіх прамежкаў часу – ад некалькіх тыдняў да некалькіх дзесяцігоддзяў. Менавіта для невялікага цягу часу магчыма атрымаць рэпрэзентатыўныя дадзеныя і ажыццявіць колькаснае мадэліраванне атмасферных працэсаў (стварыць прагноз) для практычнага выкарыстання ў гаспадарчай дзейнасці.
Сусветным згуртаваннем прынята Рамачная Канвенцыя ААН аб змяненні клімату (Рыа-дэ-Жанейра, 1992). У Рамачнай Канвенцыі адзначаецца, што ў выніку чалавечай дзейнасці адбылося істотнае павелічэнне канцэнтрацыі парніковых газаў у атмасферы, што ўзмацняе парніковы эфект і вядзе да пацяплення паверхні і атмасферы Зямлі, аказвае негатыўнае ўздзеянне на прыродныя сістэмы і жыццядзейнасць чалавецтва. Канчатковая мэта Канвенцыі заключаецца ў змяншэнні выкідаў у атмасферу парніковых газаў, што павінна прадухіліць небяспечнае антрапагеннае ўздзеянне на кліматычную сістэму.
Асноўнымі абавязкамі ўдзельнікаў Канвенцыі з’яўляюцца наступныя:
-
вывучэнне змяненняў клімату на глабальным і нацыянальным узроўнях;
-
ацэнка ўплыву глабальнага пацяплення на прыроднае асяроддзе і сацыяльна-эканамічную сферу;
-
інвентарызацыя парніковых газаў;
-
распрацоўка метадаў адаптацыі прыродных і антрапагеннах геасістэм да глабальнага пацяплення;
-
ажыццяўленне практычных мерапрыемстваў па скарачэнні эмісіі парніковых газаў.
Для вырашэння праблемы глабальнага змянення клімату да Рамачнай Канвекцыі прыняты Кіотскі пратакол (1997 г.), што прадугледжвае рэгуліраванне выкідаў парніковых газаў кожнай краінай свету ў межах устаноўленых міжнародных квот (норм), якія не дапускаюць адмоўнае антрапагеннае ўздзеянне на кліматычную сістэму.
На Сусветнай сустрэчы на вышэйшым узроўні па ўстойліваму развіццю (Іоханэсбург, 2002 г.) выказана неабходнасць прыпыніць павелічэнне канцэнтрацыі парніковых газаў у атмасферы, і, гэтым самым, прадухіліць небяспечнае антрапагеннае ўмешальніцтва ў кліматычную сістэму.