![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Учение об атмосфереСтр 1 из 8Следующая ⇒ Д.А. Бураков, А.В. Гренадерова
Учение об атмосфере
Министерство науки и образования Российской Федерации Сибирский федеральный университет
Д.А. Бураков, А.В. Гренадерова
Учение об атмосфере
Рекомендовано Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства» (ФГБОУ ВПО МГУП) к использованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 022000.62 «Экология и природопользование», 21.06.2012.
Красноярск 2013 УДК 551.51 (07) ББК:26.23я73 Б 912
Рецензенты В.П. Горбатенко, д-р геогр. наук, профессор, зав. каф. метеорологии и климатологии Томского государственного университета
А.В. Игнатов, д-р геогр. наук, зав. лаб. гидрологии и климатологии Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН
Бураков Д.А.Учение об атмосфере: учеб. пособие /Д.А. Бураков, А.В. Гренадерова. – Красноярск. Сиб. федер. ун-т. – 2013. – 243 с.
Б912 ISBN 978-5-7638-2792-7
В учебном пособии изложены основы науки об атмосфере – ее состав, строение, свойства и протекающие в ней процессы, закономерности формирования климатов, их распределение по земному шару и изменение в прошлом и будущем. Включены задачи и упражнения, охватывающие основные разделы дисциплины. Для студентов, обучающихся по направлению 022000.62 «Экология и природопользование». Учебное пособие может также использоваться на географических специальностях университетов.
УДК 551.51 (07) ББК:26.23я73 Б 912
ISBN 978-5-7638-2792-7
© Сибирский федеральный университет, 2013
ВВЕДЕНИЕ Меняющиеся в пространстве и во времени характеристики атмосферы – воздушной оболочки Земли, – являются важнейшими факторами существования земной цивилизации. Особенности климата определяют территориальное размещение населенных пунктов и промышленных предприятий, способы ведения сельского хозяйства. Сегодня вряд ли можно встретить человека, которого бы не беспокоили природные сюрпризы и прогнозы, связанные с происходящими изменениями климата Земли. Действительно, многие природные явления нередко приобретают характер стихийных бедствий, поражающих хозяйство на обширных территориях и даже целых стран. На фоне глобального потепления климата всеобщее внимание приобретают наводнения, засухи, бури, лавины. Весьма обычные и достаточно частые явления погоды, такие как метели, гололед, туманы, заморозки вынуждают человечество вести постоянную борьбу с ними с целью предотвращения и возмещения урона, который они наносят хозяйственной деятельности. Научно-технический прогресс способствует независимости нашего благополучия от природных стихий. Но тем не менее зависимость человека от погоды весьма существенна, а потребность в метеорологических прогнозах увеличивается. Дело в том, что сложная современная техника и средства коммуникаций весьма чувствительны к неблагоприятным погодным условиям.Например, до появления авиации не было необходимости в прогнозировании ветра, температуры воздуха и других метеорологических величин на больших высотах. Сейчас ценность точной информации о ветре по маршруту полета и специализированные прогнозы погоды по аэродромам являются существенным фактором безопасности воздушных перевозок. Аналогичная ситуация в отношении Морского флота – штормовые ветры, льды, айсберги, туман увеличивают вероятность повреждения судов, задержки их в пути, дополнительного расхода горючего. Подобные примеры можно продолжать. Однако наибольший вклад прогнозы погоды вносят в обеспечение безопасности людей. Ураганные ветры, смерчи, тропические циклоны, град, сильные снегопады, внезапные наводнения наносят не только огромный экономический ущерб, по и уносят человеческие жизни. Погода – непрерывно меняющееся состояние атмосферы в определенном месте. Она характеризуется такими метеорологическими элементами, как температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра, количество и интенсивность атмосферных осадков и др. Климат – осредненный за много лет режим погоды, свойственный той или иной местности на Земле и являющийся одной из ее географических характеристик. При этом под климатом понимается: Ø совокупность всех условий погоды в данной местности за период несколько десятков лет (как правило, не менее 30 лет); Ø типичная годовая смена этих условий и возможные отклонения от нее в отдельные годы; Ø сочетания условий погоды, характерные для различных ее аномалий (засухи, дождевые периоды, похолодания и прочее). Таким образом, в отличие от погоды, которая относится к конкретному отрезку времени, климат отражает состояние атмосферы за многолетний период несколько десятков лет. Краткая история наблюдения погоды и ее прогноза. Первый научный трактат о погоде написан Аристотелем в 4 веке до нашей эры. В своей работе «Метеорологика» Аристотель впервые обозначил новую науку и сформулировал ряд важных утверждений: о взаимосвязи атмосферы и океана, о круговороте воды в Природе и др. Ученик Аристотеля Теофаст (372 – 287 гг. до н.э.) является автором первого трактата о приметах погоды, он в стихотворной форме обработал имеющиеся в то время приметы и наблюдения за погодой (более 200). Некоторые положения этого трактата известны многим до настоящего времени: Если ветер дует к вечеру – моряку бояться нечего, Если дует он с утра – моряку не ждать добра», «Если тучи громоздятся в виде башен или скал, – скоро ливнем разразятся, налетит жестокий шквал». В средние века появляется погодный фольклор – приметы, которые выражали результаты народных наблюдений за погодой. И формулировались на основе выявления взаимосвязи реакции растений, животных, человека на ожидаемые изменения погоды: «Если береза опушается наперед клена и ольхи – жди сухого лета», «Собаки катаются по земле – быть дождю или снегу»; «Звон в ушах зимой – к оттепели, летом – к ненастью» и др. Относиться к таким приметам следует в большинстве случаев как к народному фольклору, не имеющему никакого отношения к изменениям погоды. Однако некоторые приметы, например, такие как «Сережки на кленах – сей свеклу», «Зацвела фиалка – сей морковь и петрушку», «Если лист березы развернется полностью – можно сажать картофель», имеют вполне научное обоснование, поскольку учитывают требования, предъявляемые растениями к условиям среды. Известно, например, что береза зеленеет за 5 – 6 дней до перехода средней суточной температуры воздуха через 10°С в сторону ее увеличения. А оптимальная температура для произрастания картофеля 10 – 12°С, что и было замечено древними агрометеорологами во времена когда еще не изобрели прибора для измерения температуры воздуха. Однако, несмотря на сложившуюся практику бытового использования примет о погоде, доверять им следует с известной долей осторожности. Известный отечественный метеоролог Б.П. Мультановский говорил: «Стремление человечества к предсказанию погоды также старо, как само человечество». Первые попытки предвидения погоды, основанные на местных признаках, относятся к глубокой древности. Попытки регулярных метеорологических наблюдений делались в Египте, Китае, Индии, странах Средиземноморья, где существовали зачаточные научные представления об атмосферных процессах. Наблюдения над наиболее выдающимися гидрометеорологическими явлениями велись и регистрировались и в средние века. Когда же Галилеем и его учеником – Торричелли, в XVII веке были изобретены первые метеорологические приборы – барометр, термометр [10], стали предприниматься попытки предсказания погоды по изменению атмосферного давления. Но только изобретение телеграфа создало предпосылки для широкого развития синоптического метода и позволило создать службу погоды. Практическим толчком к этому послужила буря 14 февраля 1854 г., во время которой в Балаклавской бухте погибло много кораблей англо-французского флота, действовавшего на Чёрном море в период Крымской войны (1853 – 1856). Французский учёный У. Леверье проследил перемещение этой бури в Европе по данным имевшихся наблюдений и пришёл к выводу, что её можно было своевременно предсказать при условии оперативного обмена данными наблюдений между разными странами.
|