- •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
6.19. Гідраметэаралагічная ацэнка ўвільгатнення тэрыторыі
Для ацэнкі вільгацезабяспечанасці тэрыторыі адной колькасці ападкаў недастаткова, таму што ападкі з’яўляюцца толькі прыходнай часткай воднага баланса. Напрыклад, у тундравай і пустыннай зонах выпадае аднолькавая колькасць ападкаў (100-200 мм). Аднак, у тундравай зоне назіраецца пераўвільготненасць, а ў пустыннай – дэфіцыт вільгаці. Пагэтаму для правільнай гідраметэаралагічнай ацэнкі вільгацезабяспечанасці тэрыторыі неабходна ведаць не толькі фактычную колькасць ападкаў, але і ўмовы іх выпарэння.
Для вырашэння гэтай задачы распрацаваны ўмоўныя гідраметэаралагічныя каэфіцыетны ўвільгатнення. Такія каэфіцыенты характарызуюць залежнасць увільгатнення тэрыторыі ад колькасці ападкаў і ад магчымага выпарэння, інакш ад выпаральнасці. Умоўныя каэфіцыенты адлюстроўваюць узаемадзеянне гідраметэаралагічных фактараў, ад якіх залежыць фарміраванне ўвільгатнення тэрыторыі.
Прывядзем некаторыя гідраметэаралагічныя каэфіцыенты ўвільгатнення.
Каэфіцыент увільгатнення k паводле Іванова:
(6.2)
тут R – ападкі за год (мм); Ео – выпаральнасць за год (мм), вызначаная на аснове выпарэння з паверхні вадаёмаў. Там, дзе каэфіцыент увільгатнення роўны адзінцы, умовы для развіцця расліннасці аптымальныя. Калі колькасць ападкаў менш выпаральнасці ўзнікае дэфіцыт вільгаці і, наадварот, калі ападкі перабольшваюць выпаральнасць – фарміруецца пераўвільготненасць.
Пры ацэнцы агракліматычных рэсурсаў выкарыстоўваюць гідратэрмічны каэфіцыент (ГТК) паводле Селянінава, які выражаецца ўраўненнем:
(6.3)
дзе ΣА – сума атмасферных ападкаў за вегатацыйны перыяд; Σt – сума температур паменшаная на парадак за той жа перыяд. ГТК з’яўляецца агракліматычным паказчыкам атмасфернага ўвільгатнення, паколькі назоўнік у формуле (Σt : 10) роўны выпаральнасці. Пры дапамозе ГТК выяўляюць наступныя ўмовы ўвільгатнення тэрыторыі: больш 1,6 – вільготныя, ад 1,6 да 1,3 – аптымальныя, ад 1,3 да 1,0 – слабазасушлівыя, ад 1,0 да 0,7 – засушлівыя, ад 0,7 да 0,4 – вельмі засушлівыя, ад 0,4 і менш – сухія.
6.20. Водны баланс Зямлі
Пад водным балансам Зямлі разумеюцца суадносіны паміж прыходам вады на паверхню зямнога шара ў выглядзе атмасферных ападкаў і расходам вады праз выпарэнне, падземны, паверхневы і рачны сцёк. Водна баланс Зямлі з’яўляецца колькасным выражэннем влагаабароту вады на Зямлі і цесна звязаны з цеплавым балансам і кліматычнымі ўмовамі.
Водны баланс для ўсяго зямнога шара выражаецца наступным ураўненнем:
Vc + Va = A (6.4)
дзе Vc і Va – выпарэнне для сушы і акіяну; А – ападкі для зямнога шара.
У цэлым, на зямным шары захоўваецца нулявы баланс вады. Гэта значыць, што выпарэнне роўна ападкам. Аднак, на мацерыках і акіянах, а таксама ў асобных кліматычных паясах выпарэнне не заўсёды роўна ападкам (табл. 6.3).
Табліца 6.3.
Водны баланс сусветнага акіяну, мацерыкоў і зямнога шара (Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли, 1974)
Часткі свету |
Ападкі, мм/год |
Выпарэнне, мм/год |
Сцёк, мм/год |
Сусветны акіян |
1270 |
1400 |
130 |
Мацерыкі |
800 |
485 |
315 |
Зямны шар |
1130 |
1130 |
0 |
Дадзеныя табл. 6.3 сведчыць, што ў сярэднім з паверхні акіянаў на працягу года выпараецца слой вады таўшчынёй 1400 мм, а з паверхні мацерыкоў – 485 мм. У той жа час, таўшчыня слою ападкаў, якія выпадаюць за год над акіянамі, складае 1270 мм, а на мацерыках – 800 мм. Як бачым, колькасць ападкаў на мацерыках на 315 мм/год перавышае выпарэнне. Гэта значыць, што значная колькасць вадзяной пары пераносіцца паветранымі масамі з акіянаў на мацерыкі. З іншага боку, не выпарыўшаяся вада на мацерыках сцякае ў рэкі, а далей у акіяны. На акіянах жа выпарэнне перавышае на 130 мм колькасць ападкаў. Гэта рознасць папаўняецца сцёкам рэк і падземных вод з мацерыкоў.
Агульнае выпарэнне на зямным шары складае слой вады, таўшчынёй 1130 мм. На выпарэнне гэтага слою вады траціцца частка сумарнай сонечнай радыяцыі. Скрытае цяпло параўтварэння вылучаецца пры кандэнсацыі, удзельнічаючы ў фарміраванні цеплавога рэжыма атмасферы.
Водны баланс зямнога шара адлюстроўвае влагаабарот (вадаабмен) паміж акіянамі і мацерыкамі. Влагаабарот падзяляюць на знешні і ўнутраны. Пад унутраным влагаабаротам разумеецца тая частка атмасферных ападкаў, якая выпадае за кошт вадзяной пары, што паступіла ў атмасферу ў працэсе выпарэння непасрэдна з дадзенай тэрыторыі. Другая частка ападкаў фарміруецца ў выніку пераноса вадзяной пары паветранымі масамі з боку суседніх прастораў. Выпадзенне гэтай часткі ападкаў у дадзенным месцы адбываецца за кошт знешняга влагаабарота.
Падлічана, што па тэрыторыі Еўропы і Паўночнай Амерыкі ў сярэднім за год толькі 10 % ападкаў выпадае за кошт вады, якая ўдзельнічае ва ўнутраным влагаабароце. Асноўная ж доля ападкаў (90 %) выпадае за кошт вільгаці, прынесенай паветранымі патокамі з акіяну. Такім чынам, унутраны і знешні влагаабарот працякае адпаведна за кошт мясцовай і адвектыўнай вільгаці.