- •Кафедра географії та краєзнавства метеорологія та кліматологія навчальний посібник
- •1.1. Загальна характеристика земної атмосфери
- •1.2. Сонячна радіація в атмосфері
- •1.3. Сонячна радіація на земній поверхні
- •1.4. Термічний режим земної поверхні та приземного шару повітря
- •1.5. Зміна температури повітря з висотою
- •2.1. Вологість повітря та випаровування
- •2.2. Продукти конденсації та сублімації в атмосфері
- •Розділ 1. Сонячна радіація на Землі та термічний режим атмосфери
- •1.1. Загальна характеристика земної атмосфери
- •1.1.1 Склад атмосфери
- •1.1.2. Будова повітряної оболонки Землі
- •1.1.3. Походження та еволюція атмосфери
- •1.1.4. Взаємодія атмосфери з іншими оболонками Землі
- •1.1.5. Значення атмосфери в географічній оболонці та в житті людини
- •1.2. Сонячна радіація в атмосфері та на земній поверхні
- •1.2.1. Склад та кількість сонячної радіації, що надходить до Землі
- •1.2.2. Чинники, котрі визначають кількість сонячної радіації на верхній межі атмосфери
- •1.2 3. Якісне перетворення сонячної радіації в атмосфері. Закон Буге
- •1.2.4. Пряма й розсіяна сонячна радіація
- •1.2.5. Сумарна сонячна радіація та її розподіл
- •1.3. Сонячна радіація на земній поверхні
- •1.3.1. Альбедо різних видів земної поверхні
- •1.3.2. Ефективне випромінювання Землі та закономірності його розподілу
- •1.3.3. Тепличний (оранжерейний) ефект атмосфери
- •1.3.4. Радіаційний баланс підстилаючої поверхні
- •1.3.5. Схема теплового балансу земної поверхні
- •1.3.6. Рівняння теплового балансу різних видів земної поверхні та атмосфери
- •1.3.7. Географічний розподіл складових теплового балансу
- •1.3.8. Визначальний вплив теплового балансу на формування температур повітря
- •Питання для самоконтролю до тем 1 – 3 розділу 1
- •1.4. Термічний режим земної поверхні та приземного шару повітря
- •1.4.1. Способи теплопередачі від земної поверхні в атмосферу та в ґрунт
- •1.4.2. Солярні температури повітря
- •1.4.3. Чинники формування температури повітря та її розподіл по сезонах
- •1.4.4. Відмінності термічного режиму північної та південної півкуль
- •1.4.5. Добовий хід температури діяльної поверхні та повітря
- •1.4.6. Типи річного ходу температур повітря
- •1.4.7.Відмінність поширотної зміни добової та річної амплітуди температур повітря
- •1.5. Зміна температури повітря з висотою
- •1.5.1. Типи термічної стратифікації у тропосфері
- •1.5.2. Типи термічної інверсії атмосфери
- •1.5.3. Приморозки та способи запобігання їм
- •1.5.4. Значення інформації про термічний режим земної поверхні та атмосфери для народного господарства:
- •Питання для самоконтролю до тем 4 – 5
- •Розділ 2. Вода в атмосфері
- •2.1. Вологість повітря
- •2.1.1. Основні характеристики вологості повітря
- •2.1.2. Залежність характеристик вологості від температури повітря
- •2.1.3. Випаровування та випаровуваність і їх географічний розподіл
- •2.2. Продукти конденсації та сублімації в атмосфері
- •2.2.1. Поняття про конденсацію та сублімацію і їх продукти
- •2.2.2. Наземні гідрометеори
- •2.2.3. Тумани, їх типи
- •2.2.4. Значення даних про вологість повітря у народному господарстві
- •2.2.5. Адіабатичний процес у тропосфері
- •2.2.6.Міжнародна класифікація хмар
- •2.2.7. Генетичні типи хмар
- •2.2.8. Хмарність та її значення у географічній оболонці
- •2.2.9. Електричні, звукові та оптичні явища в атмосфері, пов’язані з хмарністю
- •2.3. Атмосферний тиск
- •2.3.1. Одиниці виміру атмосферного тиску
- •2.3.2. Зміна атмосферного тиску в латеральному напрямку та з висотою
- •2.3.3. Планетарні закономірності розподілу атмосферного тиску. Системи ізобар
- •2.3.4. Причини зміни атмосферного тиску
- •2.3.5. Баричні центри дії атмосфери
- •2.3.6. Вітер, його показники та види
- •2.4. Атмосферні опади та атмосферне зволоження
- •2.4.1. Чинники та механізми утворення атмосферних опадів
- •2.4.2. Класифікації опадів
- •2.4.3.Режим випадання атмосферних опадів
- •2.4.4.Зональний розподіл атмосферних опадів
- •2.4.5. Сніговий покрив та його значення у географічній оболонці
- •2.4.6. Атмосферне зволоження
- •Питання для самоконтролю до розділу 2
- •Розділ 3. Циркуляція атмосфери
- •3.1. Повітряні маси та атмосферні фронти
- •3.1.1. Поняття про повітряну масу
- •3.1.2. Відмінності погоди, зумовлені приходом теплої і холодної повітряних мас
- •3.1.3. Географічні типи та підтипи повітряних мас
- •3.1.4. Теплий та холодні атмосферні фронти
- •3.2.Циклональні та антициклональні атмосферні вихори
- •3.2.1. Типи циклональних атмосферних вихорів
- •3.2.2. Фронтальні циклони позатропічних широт
- •3.2.3.Тропічні циклони
- •3.2.4.Малі атмосферні вихори
- •3.2.5. Поняття «антициклон». Генетичні типи антициклонів
- •3.3. Загальна та місцева циркуляція атмосфери
- •3.3.1. Теплові машини атмосферної циркуляції
- •3.3.2. Основні ланки загальної циркуляції атмосфери
- •3.3.3. Азональна ланка атмосферної циркуляції
- •3.3.4. Циркуляція у вільній атмосфері
- •3.3.5. Місцева циркуляція атмосфери
- •Розділ 4. Погода та клімат
- •4.1. Поняття про різноманіття погод та кліматів
- •4.1.1. Погода та її показники
- •4.1.2. Класифікація погод
- •4.1.3. Поняття «клімат», його показники
- •4.1.4. Кліматотвірні чинники
- •4.1.5. Генетична класифікація кліматів
- •4.2. Мікроклімат. Зміни клімату
- •4.2.1. Мікроклімат та чинники, що його визначають
- •4.2.2. Особливості мікроклімату міст
- •4.2.3. Чинники та періодичність динаміки клімату
- •4.2.4. Свідчення змін клімату
- •4.2.5. Коротка історія сучасних змін клімату Землі
- •4.3. Проблема «людина і клімат»
- •4.3.1.Значення клімату для різних галузей господарської діяльності
- •4.3.2. Екологічна роль погодно-кліматичних показників для існування людини
- •4.3.3. Уплив антропогенної діяльності на погодно-кліматичні умови та атмосферні явища
- •Питання для самоконтролю до розділу 4
- •Список основної літератури:
- •Неклюкова н.П. Общее землеведение. Земля как планета. Атмосфера. Гидросфера. — м.: Просвещение, 1977. — 336 с.
- •Список додаткової літератури:
1.2 3. Якісне перетворення сонячної радіації в атмосфері. Закон Буге
Сонячна радіація при проходженні через атмосферу змінюється якісно й кількісно. Навіть ідеальна (суха й чиста) атмосфера поглинає та розсіює сонячні промені, зменшуючи таким чином сонячну радіацію. Але реальна атмосфера вміщує водяну пару та домішки, які ще сильніше ослабляють сонячну радіацію. 15-20% сонячної радіації атмосфера поглинає (в основному інфрачервону). за рахунок чого атмосфера нагрівається.
Приблизно 25% сонячної радіації атмосфера розсіює. При чому молекули газів атмосфери розсіюють промені з короткими хвилями, тобто фіолетові та сині. Тому то наше небо - блакитне. А домішки (пилинки, крапельки, кристалики) розсіюють хвилі різної довжини. Тому при забрудненій атмосфері небо - білувате або червонясте. Якби атмосфера не відбивала та не розсіювала сонячних променів, то в похмурі дні не було б денного освітлення, а також не було б видно в тіні, не було б сутінків. У горах майже немає сутінків.
Загальне ослаблення сонячної радіації в атмосфері при будь-якій висоті Сонця можна виразити законом Буге:
де І0 - сонячна стала,
І1 - змінена в атмосфері сонячна радіація,
m - шлях променя в атмосфері (при h = 90° m – 1; при h = 60° m = 1,2 ; при h = 30° m = 2; при h = 10° m = 5,6; при h = 5° , m = 10,7 ; при h = 0° m = 35)
р - коефіцієнт прозорості. Це - дробне число, котре показує, яка частка сонячної радіації досягає земної поверхні при m = 1. Коефіцієнт прозорості залежить від запиленості атмосфери та вмісту в ній водяної пари. Коефіцієнт прозорості змінюється від 0 до 1.
1.2.4. Пряма й розсіяна сонячна радіація
Та частина сонячної радіації, яка пройшла через атмосферу до земної поверхні й не розсіялася, називається прямою сонячною радіацією. Частина радіації, яка розсіюється атмосферою, називається розсіяною сонячною радіацією. Вся сонячна радіація, яка надходить до земної земній поверхні (пряма + розсіяна), називається сумарною радіацією.
Співвідношення між прямою і розсіяною радіацією змінюється в значних межах і залежить від:
хмарності;
вмісту водяної пари;
запиленості атмосфери;
висоти сонця;
абсолютної висоти місця над рівнем моря.
При захмареному небі розсіяна радіація може бути більшою за пряму. При малій висоті Сонця сумарна радіація майже повністю складається із розсіяної. При висоті Сонця 50° і при ясному небі розсіяна радіація не більше 10-20 %.
Пряма радіація має добовий хід. Орієнтуючись на збільшення висоти Сонця, максимальною пряма радіація має бути о 12-14 годині, але в цей час унаслідок конвекції багато водяної пари і пилу, тому максимум прямої радіації настає о 10 годині. На екваторі добові амплітуди більші , тому що висота Сонця сильно змінюється, а до полюсів амплітуда зменшується. Річний хід прямої сонячної радіації має такий вигляд: на полюсах амплітуда найбільша, а на екваторі - найменша, теж із-за висоти Сонця.
Розсіяна радіація, крім всього раніше сказаного, ще залежить від характеру діяльної поверхні, тобто відбиваючої здатності, тому що відбита радіація знову розсіюється в атмосфері. Так, сніговий покрив збільшується розсіяну радіацію на 65 %. Особливо велика її частка в Арктиці та Антарктиді.