Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Учение об атмосфере




Читайте также:
  1. A) учение о цветах у Гете и
  2. А. Получение нерастворимых силикатов
  3. Альтернативное обучение Детей Индиго
  4. Апостол Павел и его учение о перевоплощении
  5. Б. Получение бромоводородаHBr и йодоводородаHI
  6. Б. Получение комплексного соединения меди (I)
  7. Базовое обучение
  8. Безвозмездное получение основных средств.
  9. БОДЕН И ЕГО УЧЕНИЕ О ГОСУДАРСТВЕ
  10. В конец. Песнь. В научение. Асафа.

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
ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………...
Глава 1. Общие сведения об атмосфере……...……………………………  
  1.1. Атмосферное давление и плотность воздуха…………………….
  1.2. Температура воздуха……………………………………………….
  1.3. Строение атмосферы……………………………………………….
  1.4. Газовый состав атмосферы………………………………………...
  1.5. Водяной пар в атмосфере…………………………………………..
Практическая работа №1. Метеорология. Состав, строение и основные свойства атмосферы……………………………………………………………  
Глава 2. Солнечная радиация……………………………………………....
  2.1. Солнце – источник энергии……….………………………………..
  2.2. Природа и спектральный состав солнечной радиации….……….
  2.3. Солнечная энергия………………………………………………....
  2.4. Общая схема преобразований солнечной энергии на Земле………
  2.5. Поглощение и рассеяние солнечной радиации…………………...
  2.6. Расчет поглощенной радиации…………………………………….
  2.7. Расчет эффективного излучения Земной поверхности…………..
  2.8. Радиационный баланс земной поверхности………………………
Практическая работа №2. Радиация в атмосфере. Радиационный баланс земной поверхности……………………………………………………………..  
Глава. 3 Тепловой баланс и термический режим земной поверхности...
  3.1. Составляющие теплообмена земной поверхности……………….
  3.2. Адиабатические изменения температуры воздуха………………
  3.3. Тепловой режим атмосферы, водоемов и суши …………………
Практическая работа № 3. Тепловой режим почвы, водоемов и атмосферы.
Глава 4. Атмосферная влага…………………………………………………
  4.1. Испарение и насыщение…………………..……………………….
  4.2. Конденсация водяного пара в атмосфере………………………
  4.3. Атмосферные осадки……………………………………………..
Практическая работа № 4. Вода в атмосфере. Конденсация водяного пара, осадки………………………………………………………………………….  
Глава 5. Циркуляция атмосферы………………………………………….
  5.1. Циркуляция атмосферы и ветер……………………………………
  5.2. Давление воздуха и циркуляция в приземной тропосфере…….
  5.3. Барическое поле……………………………………………………
  5.4. Горизонтальный барический градиент………………………….
  5.5. Ветер при прямолинейных и круговых изобарах………………
  5.6. Циклоны и антициклоны………………………………………….
  5.7. Грозовые облака и грозы…………………………………………
  5.8. Местные циркуляции атмосферы………………………………..
  Практическая работа № 5 Барическое поле и ветер. Общая циркуляция атмосферы………………………………………………………………….  
  5.9. Элементы синоптического анализа для прогноза погоды……….
  Практическая работа № 6. Анализ погоды по синоптическим картам…
  Глава 6. Основы климатологии………………………………………….
  6.1. Климат, факторы климатообразования……………………………
  6.2. Аридность климата, индексы увлажнения………………………..
  6.3. Генетическая классификация и районирование климатов………
  Практическая работа № 7. Климат и факторы климатообразования. Классификация климатов…………………………………………………..  
  6.4. Колебания климата в настоящем и прошлом …………………….
  6.5. Современные изменения климата…………………………………
  Практическая работа №8. Оценка современных изменений характеристик климата (расчетное задание для самостоятельного выполнения) …  
  Практическая работа № 9. Круглый стол «Климаты прошлого, настоящего, будущего. Роль антропогенного фактора в преобразовании климата»………………………………………………………………………    
Заключение……………………………………………………………………...  
Библиографический список…………………………………………….........

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.


Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 14; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.013 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты