- •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
6.2. Уласцівасці пругкасці насычэння
Максімальна магчымае ўтрыманне вадзяной пары ў паветры пры дадзенай тэмпературы называецца парцыяльным ціскам насычанай пары, або пругкасцю насычэння (Е, гПа), пры якой наступае момант рухомай раўнавагі пры вільгацеабмене паміж выпаральнай паверхняй і атмасферай і пачынаецца працэс кандэнсацыі.
Колькасное ўтрыманне вадзяной пары ў атмасферы выражаюць парцыяльным ціскам (пругкасцю) вадзяной пары (е), які вымяраецца ў гектапаскалях.
Пругкасць насычэння, пры якой пачынаецца кандэнсацыя, залежыць ад шэрагу фактараў:
1) Пругкасць насычэння з’яўляецца функцыяй тэмпературы (табл. 6.1). Чым вышэй тэмпература паветра, тым больш вадзяной пары можа ўтрымліваць такое паветра.
Табліца 6.1.
Змяненні пругкасці насычэння (е) у залежнасці ад тэмпературы (t)
t,°С |
0 |
10 |
20 |
30 |
Е, гПа |
6,1 |
12,3 |
23,4 |
42,4 |
2) Пругкасць насычэння над паверхняй лёду менш, чым над паверхняй пераахалоджанай вады пры адной і той жа тэмпературы. Вада ў атмасферы можа захоўваць вадкі стан пры адмоўных тэмпературах. Кроплі вады ў воблаках і туманах могуць знаходзіцца ў пераахалоджаным стане пры тэмпературах – 12 ... – 17 °С. Некаторыя формы воблакаў складаюцца з крышталяў і кропель. Над крышталямі пругкасць насычэння заўжды менш, чым над кроплямі. Гэта тлумачыцца тым, што сілы шчаплення паміж малекуламі лёду больш, чым паміж малекуламі вады. Па гэтай прычыне ад паверхні лёду адрываецца менш малекул, а насычэнне вадзяной пары наступае пры меншай яе пругкасці ў параўнанні з паверхняй пераахалоджанай кроплі вады (табл. 6.2).
Табліца 6.2.
Пругкасць насычэння для лёду Ел і вады Ев пры аднолькавай тэмпературы t °с
t °С |
0 |
– 12 |
– 20 |
– 40 |
Ел гПа |
6,1 |
2,17 |
1,03 |
0,13 |
Ев гПа |
6,1 |
2,44 |
1,25 |
0,19 |
Розная пругкасць насычэння выклікае выпарэнне кропель і асаджэнне (сублімацыю) вадзяной пары на крышталях. Сублімацыйны рост крышталяў у памерах з’яўляецца галоўнай прычынай утварэння ападкаў.
3) Пругкасць насычэння залежыць ад крывізны выпаральнай паверхні. Разгледзім тры формы выпаральнай паверхні: выпуклую, плоскую і ўвагнутую (рыс. 6.1).
Рыс. 6.1. Сілы малекулярнага ўзаемадзеяння на выпуклай, плоскай і ўвагнутай паверхнях вады і крышталяў
Пры аднолькавай тэмпературы і фазавым стане выпаральнага асяроддзя над кожнай з гэтых паверхняй пругкасць насычэння будзе розная. Аказваецца, над выпуклай паверхняй пругкасць насычэння больш, чым над плоскай; над плоскай больш, чым над увагнутай Евып > Егар > Еуваг. Прычына гэтай з’явы заключаецца ў тым, што на асобную малекулу, размешчаную на паверхні, уздзейнічаюць сілы прыцяжэння ўсіх іншых малекул. З рыс. 6.1 бачна, што над выпуклай паверхняй на малекулу m дзейнічаюць малекулярныя сілы аб’ёма abc, які значна менш, чым над гарызантальнай і ўвагнутай паверхняй. Відавочна, што вылет малекул (выпарэнне) з выпуклай паверхні адбываецца лягчэй і ў большай колькасці, чым з двух іншых форм паверхней. З найбольшай цяжкасцю малекулы адрываюцца з увагнутай паверхні. Плоская паверхня па інтэнсіўнасці выпарэння занімае прамежкавае палажэнне. Такім чынам, розныя формы выпаральнай паверхні ствараюць адрозненні ў пругкасці насычэння, а гэта таксама станоўча ўплывае на ападкаўтварэнне. У памеры растуць тыя воблачныя элементы і пераўтвараюцца ў ападкі, якія маюць меньшую пругкасць насычэння.
4) Ціск насычанай вадзяной пары знаходзіцца ў функцыянальнай залежнасці ад канцэнтрацыі солі. Ціск насычэння над паверхняй раствора менш, чым над дысталяванай вадой. Над паверхняй раствора сілы малекулярнага шчаплення дзейнічаюць мацней, а асобнай малекуле адарвацца цяжэй, чым над наверхняй дыстылята.
Адрозненні ў пругкасці насычэння паміж асобнымі элементамі, якія ўваходзяць у склад воблакаў, спрыяюць утварэнню ападкаў. У такіх выпадках узнікае працэс роста тых воблачных элементаў, якія маюць меньшую пругкасць насычэння (крышталі, элементы з выпуклай і гарызантальнай паверхняй, уяўляючыя растворы солі).