Водяна пара в атмосфері. Зміни вологості з висотою. Географічний розподіл вологості повітря.

 

Водяна пара постійно знаходиться в атмосферному повітрі. Водяна пара поступає в атмосферу шляхом випаровування з поверхні води і вологого ґрунту, а також шляхом транспірації рослинами. Водяна пара знаходиться в атмосфері при температурі, яка завжди значно нижче критичної (374,2), а часто й нижче температури плавлення води (00). При таких значеннях температури величина парціального тиску водяної пари, що необхідний для її конденсації та сублімації (декілька мілібарів), часто має місце в атмосфері. При відповідних умовах водяна пара сконденсується й утворюються хмари, тумани, наземні гідрометеори. Тому вміст її в повітрі перемінний. Біля поверхні землі вміст водяної пари в повітрі в середньому від 0,2% по об'єму в полярних широтах до 2,6% у екватора. З висотою він швидко падає, на висоті близько 1,5-2 км зменшується в два рази.

Зміни вологості з висотою (ненасичене повітря).
Тиск водяної пари, абсолютна вологість повітря зменшується пропорційно зменшенню атмосферного тиску.

Відносна вологість зростає і на певній висоті досягає 100%.

Питома вологість до настання конденсації залишається незмінною.

Точка роси поступово знижується, приблизно 0.18°С на кожні 100 м підняття.

Зміни вологості з висотою (насичене повітря).

Тиск водяної пари, абсолютна вологість –зменшуються – через безперервну конденсацію і падінням атмосферного тиску.

Відносна вологість буде дорівнювати 100%.

Питома вологість буде зменшуватись внаслідок безперервної конденсації.

Точка роси співпадатиме з температурою повітряної маси, що піднімається вверх, і буде знижуватись разом з нею згідно вологоадіабатичного закону.

 

Атмосферний тиск та його зміни. Добові зміни атмосферного тиску. Річні зміни атмосферного тиску. Основне рівняння стану атмосфери.

 

Атмосферний тиск - вага вертикального стовпа повітря, що простягається вверх через всю атмосферу і має поперечний переріз в 1 см2 або 1 м2. Вага цього повітяного стовпчика дорівнює вазі ртутного стовпчика, висота якого спостерігається в барометрі, яким вимірюють величину атмосферного тиску.

Барична тенденція - коливання тиску.
Зміни тиску за три години перед кожним спостереженням.

Величину неперіодичних змін тиску можна характеризувати міждобовою мінливістю тиску, тобто середні багаторічні зміни тиску за добу.

Зміни тиску за добу

в тропічних широтах -найбільш виражені

два максимуми - перед полуднем (5-10 год.) і перед північчю (21-22 год.)

та два мінімуми - зранку (3-4 год.) і після полудня (15-16 год.) - від температури повітря.

добовий хід тиску зумовлений добовим ходом температури повітря.

 

Річний хід атмосферного тиску. Суша

Найпростіший тип - над материками: максимум взимку, мінімум – влітку.

річна амплітуда збільшується по мірі віддалення від океану.

-властивий для областей з мусонним кліматом, узбережжя материків.

 

Річний хід атмосферного тиску. Океан

В середніх широтах - подвійний річний хід тиску: два максимуми взимку і влітку та два мінімуми в перехідні сезони весною і восени.

В високих широтах - максимум спостерігається на початку літа і мінімум взимку. Над океанами в низьких широтах, для тропіків, річний хід тиску майже не виражений.

 

Географічні чинники формування клімату. Географічна широта.

 

Традиційні: географічна широта, що визначає розподіл сонячного проміння - солярний клімат; розподіл суші і моря - морський і континентальний клімат; висота над рівнем моря - гірський клімат. Головними чинниками формування клімату є:

1.географічна широта.
2.рельєф або підстилаючи поверхня (приклади – альбедо, зміна температури з висотою, збільшення вологості, захист гір від повітряних мас тощо)

3.властивості повітряних мас (властивості повітряних мас залежно від місця формування)
4.наявність морів (течії, мусони

— надходження на Землю сонячної радіації, кількість якої визна­чається кутом падіння сонячних променів, що залежить від широти місця;— атмосферної циркуляції — закономірного переміщення повітря­них мас, в процесі якого здійснюється перенос тепла і вологи;— характеру підступаючої земної поверхні — рельєфу.Клімат закономірно змінюється в широтному напрямі — від еквато­ра до полюсів.На Землі виділяються 13 кліматичних поясів. Головна ознака по­ясу — переважання тих чи інших типів повітряних мас.Основних поясів сім:— екваторіальний (панують екваторіальні повітряні маси (ПМ) —жаркі і вологі);— два тропічних (тропічні ЇІМ — жаркі і сухі);— два помірних (помірні ПМ — помірно теплі і помірно вологі);— арктичний (арктичні ПМ — холодні і сухі);— антарктичний (антарктичні ЇІМ — дуже холодні і сухі).Оскільки по сезонах пояси тисків і повітряних мас переміщаються слідом за Сонцем то на північ (з березня по вересень), то на південь (з вересня по березень) від екватора, на Землі виникли перехідні кліма­тичні пояси, їх шість:— два субекваторіальних (влітку панують екваторіальні ПМ, взим­ку — тропічні);— два субтропічних (влітку — тропічні ПМ, взимку — помірні);— субарктичний (влітку — помірні ПМ, взимку — арктичні);— субантарктичний (влітку — помірні ПМ, взимку — антарктичні).Всередині кліматичних поясів виділяються кліматичні області – території з певним типом клімату.

Клімати помірних широт. Внутріконтинентальний клімат в помірних широтах.

помірний клімат, із наявністю чотирьох чітко визначених сезонів, із відносно м'якою зміною між ними, не сягаючи екстремально високих або низьких температур. Проте, зони помірного клімату часто характеризуються непередбачуваною погодою. Також помірний клімат може траплятися в тропічній зоні на великих висотах, як це відбувається в деяких районах Анд. Помірний клімат поділяється на дві основні категорії: морський і континентальний клімат. Семіарідний клімат помірних широт (синонім – степовий клімат) характерний переважно для внутріматерикових районів, вилучених від океанів – джерел вологи – і звичайно розташованих у дощовій тіні високих гір. Основні райони із семиаридным кліматом – межгорные улоговини і Великі Рівнини Північної Америки і степу центральної Євразії. Жарке літо і холодна зима обумовлені внутріматериковим положенням у помірних широтах. Принаймні один зимовий місяць має середню температуру нижче 0° С, а середня температура самого теплого літнього місяця перевищує +21° С. Температурний режим і тривалість безморозного періоду істотно змінюються в залежності від широти. Термін «семіарідний» застосовується для характеристики цього клімату, тому що він менш сухий, чим власне арідний клімат. Середня річна сума опадів звичайно менш 500 мм, але більш 250 мм. Оскільки для розвитку степової рослинності в умовах більш високих температур необхідно більша кількість опадів, широтно-географічне і висотне положення місцевості визначають кліматичні зміни. Для семіарідного клімату не існує загальних закономірностей розподілу опадів протягом року. Наприклад, у районах, що граничать із субтропіками із сухим літом, відзначається максимум опадів узимку, у той час як у районах, суміжних з областями вологого континентального клімату, дощі випадають в основному влітку. Циклони помірних широт приносять бульшую частина зимових опадів, що часто випадають у виді снігу і можуть супроводжуватися сильними вітрами. Літні грози нерідко бувають із градом. Кількість опадів сильно змінюється від року до року.

 

ВМО.ВПС.

В Брюсселі була створена Міжнародна метеорологічна організація (ММО), яка після другої світової війни (в 1947 р.) отримала нову назву – "Всесвітня метеорологічна організація" (ВМО) і стала одним із спеціалізованих агенств Організації Об'єднаних Націй, основне завдання якого –сприяти міжнародному співробітництву в розвитку гідрометеорологічної сітки, проведенню метеорологічних спостережень, швидкому обміну метеорологічною інформацією, стандартизації метеорологічних приладів, методів обробки і аналізу результатів спостережень, форм метеорологічного забезпечення галузей народного господарства.

ВМО – міжурядова міжнародна організація, членами якої є біля 160 держав і 5 територій (на 1 січня 1992 р.). ВМО має 6 регіональних асоціацій, які складаються із членів ВМО, відповідних географічних районів: 1. Африки; 2. Азії; 3. Південної Америки; 4 Північної Америки; 5. Південного заходу Тихого океану; 6. Європи. Шість регіональних асоціацій координують діяльність членів у межах своїх географічних районів. Конституційним органом ВМО є Всесвітній метеорологічний конгрес, який скликається раз в чотири роки. Конгрес вибирає виконавчий комітет, який складається із 29 керівників національних метеорологічних служб. Виконком ВМО вибирає президента і трьох віце-президентів організацій та керує виконанням програм, що визначаються конгресом.

Однією із таких програм є проект Всесвітньої служби погоди (ВСП) – найбільша і найвизначніша програма в рамках ВМО за всю історію її існування.

Програма проекту ВСП розроблялась вченими – експертами ряду країн. Ініціаторами розробки проекту ВСП були: росіянин, академік В.А. Бугайов і американський вчений, доктор Г. Векслер. Проект ВСП був розроблений в 60-х роках ХХ століття і успішно перетворюється в життя протягом десятків років. Основу ВСП складають три глобальні системи:

1. Глобальна система спостережень (ГСС);

2. Глобальна система обробки даних (ГСОД);

3. Глобальна система телезв'язку (ГСТ).

ГСС складають понад 10000 наземних метеорологічних станцій і до 1000 аерологічних пунктів радіозондування атмосфери. Сюди входять кораблі погоди (в Атлантичному океані – 4 і в Тихому океані – 1), а також торгові судна (понад 2000), на борту яких ведуться метеорологічні спостереження, літаки цивільної авіації (бортова погода).

Крім того в систему міжнародного обміну метеоінформацією входять 4 полярно-орбітальні штучні супутники Землі і 5 супутників на геостаціонарних орбітах. В океанах південної півкулі між 20-ю і 65-ю регулярно повідомляють про погоду біля 300 буйкових станцій, у тропічних водах і Північній Атлантиці працює біля 50-и буйкових станцій.

ГСОД складається із трьох світових метеорологічних центрів (СМЦ), які знаходяться в Москві, Вашингтоні і Мельбурні, 33-х регіональних метеорологічних центрів (НМЦ). Всі центри обладнані сучасними ЕВМ, які здійснюють контроль, обробку і аналіз метеорологічної інформації два рази на добу. Чотири рази на добу складаються прогностичні карти: приземні, висотні (до висоти 21 км), карти тропопаузи і максимальної швидкості вітру.

ГСТ – це система швидкодіючих ліній зв\язку, які об'єднують світові та регіональні метеорологічні центри. До ГСТ підключаються і національні метеорологічні центри, що забезпечує обмін метеорологічною інформацією на всій Земній кулі. Лінії зв'язку діють як кабельні, так і по радіо, а також з використанням високо-орбітальних супутників зв'язку.