- •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
Раздзел 5 цеплавы рэжым атмасферы і падсцілаючай паверхні
5.1. Віды цеплаабмену атмасферы з навакольным асяроддзем
Асноўнай рухаючай сілай прыродных працэсаў, якія працякаюць у атмасферы і геаграфічнай абалонцы, з’яўляецца сонечная радыяцыя. Аднак у практычнай дзейнасці сельскай гаспадаркі, раслінаводства, а таксама пры характарыстыцы прыродных умоў, карыстаюцца дадзенымі аб цеплавых рэсурсах, велічыню якіх выражаюць тэмпературай паветра або сумай тэмператур. Цеплавыя рэсурсы больш дакладна адлюстроўваюць прыродныя ўмовы. Сумесна з вільгацезабяспечанасцю цеплавыя рэсурсы вызначаюць біялагічную прадукцыйнасць геасістэм.
Тэмпература паветра з’яўляецца інтэгральнай характарыстыкай клімату і прыродных умоў, таму што яна адлюстроўвае не толькі колькасць сонечнай радыяцыі, але і іншыя геаграфічныя фактары: шырату, уздзеянне сушы і мора, вышыню месца, цыркуляцыю атмасферы і інш.
Змяненні тэмпературы паветра ў часе і прасторы, яе размеркаванне на зямной паверхні называецца цеплавым рэжымам атмасферы. Цеплавы рэжым атмасферы (тэмпература паветра) залежыць ад інтэнсіўнасці цеплаабмену, які бесперапынна працякае паміж атмасферным паветрам і навакольным асяроддзем. Пад навакольным асяроддзем разумеецца касмічная прастора, суседнія слаі паветра, зямная паверхня. Пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя атмасфера то награецца, то ахалоджваецца, г. зн. існуюць прыток і адток яўнага і скрытага цяпла. Паміж асобнымі слаямі атмасферы, а таксама паміж атмасферай і зямной паверхняй бесперапынна адбываецца абмен цяплом, масай і колькасцю руху.
Вызначым спосабы цеплаабмену атмасферы з навакольным асяроддзем.
-
Атмасфера атрымлівае і страчвае цяпло радыяцыйным шляхам. Як вядома, непасрэдна атмасфера паглынае 23 % кароткахвалевай сонечнай радыяцыі. Зямная паверхня таксама выпраменьвае ўласную доўгахвалевую радыяцыю, якая ў асноўным паглынаецца атмасферай. Аднак, непасрэдна радыяцыйным цеплаабменам атмасфера награецца нязначна.
-
Малекулярная цеплаправоднасць, якая існуе паміж паверхняй Зямлі і паветрам. Паветра дакранаецца да зямной паверхні і абменьваецца з ёю цяплом шляхам малекулярнай цеплаправоднасці. Аднак, гэты абмен цяплом таксама нязначны, таму што каэфіцыент малекулярнай цеплаправоднасці паветра вельмі малы. Атмасфернае паветра з’яўляецца ў большай меры цеплаізалятарам, чым правадніком цяпла.
-
Найбольш інтэнсіўны цеплаабмен, за кошт якога паветра награецца ці ахалоджваецца, – гэта турбулентная цеплаправоднасць. Атмасфернае паветра знаходзіцца ў бесперапынным руху, утвараюцца віхры, якія рухаюцца неўпарадкавана, хаатычна. Узнікае турбулентнае перамешванне. Гэта найбольш інтэнсіўны і самы важны від цеплаабмену, які адбываецца паміж зямной паверхняй і атмасферай. Турбулентная цеплаправоднасць адыгрывае асноўную ролю ў перадачы цяпла ў атмасферу і яе награванні. Турбулентнае перамешванне паветра ўзнікае пры наяўнасці тэмпературных градыентаў паміж падсцілаючай паверхняй і атмасферай. У выніку турбулентнага цеплаабмену адбываецца згладжванне градыентаў тэмпературы, г. зн. атмасфера імкнецца да тэрмічнай раўнавагі.
-
Цеплавая канвекцыя – гэта вертыкальныя токі паветра, якія ўзнікаюць у выніку моцнага награвання ніжняга слоя атмасферы ад зямной паверхні. Цеплавая канвекцыя ўзнікае ў выпадку, калі вертыкальны градыент тэмпературы больш сухаадыябатычнага градыента (γ>γа ; γ>1º/100 м), што прыводзіць да няўстойлівай стратыфікацыі атмасферы і развіцця канвекцыі (гл. пункт 3.10). Магутныя канвектыўныя плыні паветра пераносяць цяпло ад нагрэтай зямной паверхні на вышыню.
-
Атмасфера абменьваецца з зямной паверхняй скрытым цяплом, абумоўленым фазавымі пераходамі вады ў працэсах выпарэння і кандэнсацыі. Як вядома, на Зямлі 75 % радыяцыйнага баланса расходуецца на выпарэнне з наступным вылучэннем гэтага цяпла ў атмасферу пры кандэнсацыі.
-
Акрамя вертыкальных рухаў у атмасферы бесперапынна адбываюцца адвектыўныя (гарызантальныя) перамяшчэнні паветраных мас, якія з’яўляюцца прычынай неперыядычных змяненняў тэмпературы паветра. Калі ў дадзенае месца прыходзіць паветраная маса з больш высокай тэмпературай, гавораць аб адвекцыі цяпла, калі з больш нізкай – аб адвекцыі холаду.
-
Акрамя таго, змяненні тэмпературы паветра могуць адбывацца адыябатычна, калі змяняецца атмасферны ціск. Адыябатычныя змяненні тэмпературы абумоўлены вертыкальнымі рухамі паветра. Паветра, якое паднімаецца, губляе энергію, калі апускаецца – набывае яе (гл. пункт 3.8).
Цеплавы рэжым атмасферы, які характарызуецца тэмпературай, залежыць ад характару падсцілаючай паверхні. Зямная паверхня бесперапынна атрымлівае ці губляе цяпло. Атмасфера, глеба і вада атрымліваюць цяпло праз зямную дзеючую паверхню.