Шпаргалка по "Климатология"

1.Атмосфера, погода, климат. Метеорология в сис-ме наук. Положение, как в сис-ме наук, так и науках о Земле. Атмосфера- это газовая оболочка Земли с содерж в ней аэрозольными частицами, движущимися вместе с Землёй в мировом пространстве как единое целое и одновременно принимающая участие во вращении Земли. Погода- это физическое сост-е атмосферы у ЗП и в нижних 30-40 км в данный момент времени. Климат- совокупность атмосферных условий за многолетний период, присущие данной местности в зависимости от её географической обстановки. Метеорология- наука об атмосфере, её составе, строении, свойствах и протекающих в ней физ и хим процессах. Климатология- раздел метеорологии, в котором изуч закономерности формир-я климатов, их рапред-е по Земному шару и изменения в прошлом и будущем.

2.Температура воздуха, температурные шкалы. Воздух всегда имеет t,отличную от абсолютного 0. Температура воздуха в каждой точке атмосферы непрерывно меняется с изменением времени. Термометры бывают: срочные, max, min; жидкостные, деформационные, электрические. Тк=t+273; F=(9/5) C0+32; C=4/5 R.

3.Состав сухого воздуха у земной поверхности. Изменение состава воздуха с высотой. Сухой воздух- воздух без водяного пара. По объёму: 78%-N(76%- по массе); 21%-O2 (23%-по массе); 1%-аргон; 0,03%-CO2 (углекислый газ), на 99% состоит из 2-х атомных молекул азота и кислорода, и ещё: неон, метан, диоксид серы, аммиак, угарный газ, радон и др. Аэрозоли- мельчайшие частицы  различных веществ в твёрдом и жидком состоянии, имеющие как естественное, так и техногенное происхождение (пыль, сажа, споры, пыльца, частицы морской соли). Озон- 3-х атомный кислород, поглощающий УФ радиацию с длинами волн 0,15-0,29 мкм (в слоях от15 до 70 км).

4.Плотность воздуха. Уравнение состояния. Плотность воздуха- это масса в еденице объёма, вычисл с помощью ур-я сост-я газов по измеренным знач-ям  p и t. Плотность=P/RT (R- удельная газовая постоянная).

7.Электромагнитная и корпускулярная радиация. Коротковолновая и длинноволновая радиация. Э/м радиация-  это особая форма материи сущ независимо от нашего сознания и рапростр по всем напр-ям от источника излучения в виде э/м волн со скоростью света. 0,01-4 мкм – коротковолновая, 4-100 мкм –длинноволновая. Корпускулярное излучение- потоки электрически заряж элементарных частиц вещ-ва, преимущественно протонов и электронов, движущихся со скоростями в 100-ни км/с. Тепловое равновесие:  приход тепла от солнца уравновешивается его потерей в космическое пространство. Лучистое равновесие: приток коротковолновой радиации к Земле уравновешивается отдачей длинноволновой радиации в мировое пространство.

8.Солнечная постоянная. Поглощение и рассеивание солн радиации в атмосфере. Солнечная постоянная- характеризует энергетическую освещённость солнечной радиации, падающей на верхней границе атмосферы на единицу площади, перпендикулярной к солнечным лучам, при среднем расстоянии Земли от Солнца. Поглощение солнечной радиации (23%)- поглощает атмосфера, причём поглощение происходит с разной степенью в зависимости от кол-ва газов (разные участки спектра). Озон- поглашает лучше всего,также поглощают облака, атмосферные примеси. Рассеяние солн радиации- 26%. Рассеяние- это фундаментальное физ явление взаимодействия света с вещ-вом.

9.Прямая солнечная радиация- радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от диска Солнца. Закон ослабления радиации S=S0pm, p- интегральный коэффициент прозрачности, S и S0- энергетическая освещённость. P=S/S0- коэффициент прозрачности- показ, какая доля солнечной радиации доходит до земной поверхности при отвесном падении солнечных лучей. Фактор мутности – уменьшает прозрачность атмосферы, как рассеянием света взвешенных в атмосфере частиц, так и поглощением света водяным паром.

10.Сумарная радиация. Отражение радиации и альбедо. Суммарная радиация- вся солнечная радиация, приходящая к земной поверхности- прямая и рассеянная. Q=S sin h+D. S- энергетическая освещённость солнечной радиации, D- энергетич освещённость рассеянной радиации, h- высота солнца. Велечина отражения зависит от характера поверхности. Альбедо отношение кол-ва отраженной радиации к общему кол-ву радиации падающей на данную поверхность. Поглащённая радиация часть суммарной радиации, которая идет на нагревание верхних слоёв почвы и воды. Освещённость- физ величина численно равная световому потоку, падающему на единицу поверхности.

11.Встречное излучение(Ea), эффективное излучение (Ee=Es-Ea).Ea- атмосферная радиация, приходящая к земной поверхности т.к. оно направлено навстречу собственному излучению ЗП. Эффективное излучение- разность м/д собственным излучением ЗП и  встречным излучением атмосферы. Радиационный баланс- разность м/д поглощенной радиацией и эффективным излучением. B=(S sin h+ D) (1-A)-Ee. Уходящая радиация- коротковолновая радиация уходящая от Земли в мировое пространство. Планетарное альбедо Земли- процентное  отношение солнечной радиации, отданной земным шаром обратно в мир пространство к солнечной радиации, поступ на границу атмосферы.

12.Тепловой баланс ЗП- алгебраическая сумма всех видов прихода и расхода тепла на поверхности суши и океана. Различия в тепловом режиме почвы о водоёмов: 1)в почве тепло распростр по вертикали путем молекулярной теплопроводности, а воде также путём турбулентного перемешивания, намного более эффективно. 2) радиация глубже проникает в воду, в сравнении с почвой. 3)теплоёмкость воды больше. 4) в результате суточного колебания t-ур распространяется на глубину порядка 10-ов метров, а в почве- менее 1 м. 5)годовые колебания t-ры в воде распростр на глубину 100-н метров, а в почве- только на 10- 20 м. 6) вода нагревается и остывает дольше, чем почва. 7) большего всего вода накапливает тапло  в летний период, а земля все тепло отдает ночью.

13.Суточный и годовой ход температуры поверхности почвы. Суточный ход: минимум наблюд ч/з 30 мин после восхода солнца, максимум- в 13-14 ч. Растительный покров летом снижает t-ру на поверхности почвы. Снежный покров предохраняет почву отчрезмерного выхолаживания.

14.Суточный ход t-ры воздуха и  его изменение с высотой. Min наблюд ч/з 30 мин после восхода солнца, max  в 14- 15 ч. С увеличением широты суточная амплитуда температуры воздуха убывает, нагревание и охлаждение передаются от нижних слоев в более высокие. Непериодические изменения t-ры связ  с адвекцией воздушных масс из др районов Земли. Межсуточная изменчивость t-ры- среднее изменение суточной t-ры воздуха от одних суток к другим, связ в особенности с адвекцией воздушных масс, с высотой во всей тропосфере растет. Заморозки- понижения t-ры воздуха  ночью до 00 и ниже, в то время как среднесуточная t-ра выше 00.15.Типы годового хода t-ры воздуха: 1) экваториальный (2 max после равноденствий и 2 Min, амплитуда 1-50), 2)тропический (1 мин и 1 мах, амплитуда 5-150), 3) умеренного пояса –амплитуда 10-150 (на море) до 200 (на суше), 4) полярный (амплитуда 30-400). Географическое распред-е t-ры: самая теплая параллель 100 с ш- термический экватор; в направлении к полюсам наблюдается уменьшение t-ры на 0,5-0,60 на 10 широты; климат северного полушария более континентальный, чем южного; в приполярных широтах южного полушария холоднее, чем северного; умеренные широты южного полушария зимой теплее, а летом холоднее чем северного.

16.Конвекция- вертикальные перемещения. Ускорение конвекции- зависит от разности абсолютных t-ур движущегося воздуха и окружающей воздушной среды. Стратификация атмосферы- распред-е t-ры в атмосфере с высотой, она может быть: устойчивая; неустойчивая; безразличная.

17.Инверсия t-ры и их типы. Это повышение t-ры  воздуха с высотой в некотором слое атмосферы. Типы: 1)приземная: -радиационные; -орографические; -адвективная (теплого воздуха); весенняя.2) приподнятая: трения (связ со слоем трения); фронтальная; динамическая (возник с свободной атмосфере); осенняя (возник в результате медленного опускания или оседания воздушных слоев). Скачок t-ры- разность t-ур на верхней и нижней границах инверсного слоя.

18.Влагооборот- постоянный обмен влагой м/д атмосферой и ЗП, сост из процессов испарения, переноса водяного пара в атмосфере, конденсации, выпадения осадков, стока. Насыщение- сост-е, когда в пространстве над испаряющей поверхностью установилось динамическое равновесие м/д молекулами воды, отрывающимися от поверхности и возвращающиеся к ней. Испарение приэтом прекращается. Испаряемость- максимально возможное испарение, не ограниченное запасами влаги. Транспирация- процесс испарения воды живыми растениям. Скорость испарения-  кол-во воды, испаряющееся за единицу времени с единицы поверхности. Суммарное испарение- испарение деятельной поверхности вместе с транспирацией раст покрова. Испарение с океанов значительно превышает испарение с суши, в полярных широтах при наличии льдов испарение значительно невелико.

19.Характеристики влажности воздуха. Влажность воздуха зависит от кол-ва водяного пара поступ в атмосферу путем испарения с ЗП в том же р-не. Зависит от атмосферной циркуляции. Хар-ки: парциальное давление водяного пара (e); относительная влажность (f), f=e/E * 100%,абсолютная и удельная влажность,; точка росы (тау); дефицит точки росы; дефицит насыщения. Суточный и и годовой ход влажности зависит от суточного хода фактического парциального давления пара и от суточного хода давления насыщ пара (E). Нарушение в суточный ход относ влажности вносят бризы на берегах морей. Распределение влажности воздуха зависит от: испарения в данном р-не; от переноса влаги воздушными течениями. Влажность воздуха убывает с широтой, также убывает давление водяного пара, абсолютная и удельная влажность.

20.Конденсация и сублимация  в атмосфере. Конденсация- переход воды из газообразного в жидкое сост-е. Сублимация- переход водяного пара в твердое сост-е. Ядра конденсации- жидкие или твердые частицы, взвешенные в атмосфере, на которых начинается конденсация водяного пара и в дальнейшем образ капли облаков и туманов. Ядра замерзания- частички введение которых в переохлажденную воду приводит к её замерзанию. Городские ядра конденсации: дымка, туманы, облака.

21.Облака- сис-ма взвешенных в атмосфере продуктов конденсации водяного пара- капель воды или кристаллов льда, или тех и других. Микроструктура- внутреннее физ строение облаков, т.е. фазовое сост-е облачных элементов, их размеры, вертикальное рапред-е. Бывают: ледяные (кристаллические), водяные (капельные) и смешанные. Водность облака- масса капель воды и кристаллов льда, из которых состоят  облака в единичном объеме или  единичной массе воздуха. Международная классификация облаков: перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые, высококучевые, высокослоистые, слоисто-кучевые, слоистые, слоисто-дождевые, кучевые, кучево-дождевые. Генетическая классификация (по усл-ям обр-я: 1) восходящего схождения или вертикального развития- образ в зоне фронтов. 2)орографические. 3) конвективные. 4) волнистые.

22.Оптические явления в облаках- явления  обусл преломлением, отражением, рассеянием и дифракцией света в атмосфере. Радуга- оптич явление в атмосфере, обусл процессами преломления, отражения и дифракции света в водяных каплях. Гало- оптич явление, связ с преломлением и отражением света в ледяных кристаллах,  главным образом в кристаллах высоких ледяных облаков (круги или дуги кругов света около солнца и луны). Венцы- оптич явление наблюд при тонких облаках и обусл дифракцией света, производимой облачными элементами (каплями) (светлый ореол, примыкающий к диску светила- радужные кольца). Глории- оптич явления в атмосфере, представ собой цветной круг (венец), вокруг тени головы наблюдателя, обусл дифракцией света.

23.Оптические явления в атмосфере. Миражи- явление аномальной рефракции света, при котором видны, кроме предметов в их истинном положении, также их мнимые изобр-я, явл результатом полного внутреннего отражения в атмосфере, такое изобр-е может располагаться над предметами (верхний мираж), под предметом(нижний) или сбоку от предмета (боковой). Сложные явления миража с резкими искажениями вида предметов- «Фата-маргана».

24.Условия образования туманов- если созд усл-я благоприятные для конденсации водяного пара, также нужны ядра конденсации. Дымка- слабое помутнение воздуха у ЗП, вызываемое  рассеянием света на взвешенных мельчайших капельках воды или кристалликов льда. Туман-скопление  продуктов конденсации у ЗП и  связ с ними сильное помутнение воздуха, при котором дальность видимости становится менее 1 км. Мгла-сильное помутнение вызванное твердыми частицами. Смог-сильный туман, смешанный с газообразными и твердыми примесями антропогенного происхождения. Наземные гидрометеоры- осадки, в виде капелек, кристаллов или аморфных на вид атмосферных отложений льда, возникающие на ЗП путем конденсации  или кристаллизации водяного пара (роса, иней, изморозь).

25.Образование осадков- физ усл-я, выпадения осадков из облаков, осаждения воды или льда на предметах. Конденсация- переход водяного пара в жидкое или твердое сост-е. Коагуляция- укрупнение облачных капель в следствии их столкновения и слияния. Дождь- жидкие осадки, выпадающие из облаков в виде капель диаметром  ≥ 0,5 мм. Морось-атмосферные осадки  в виде очень мелких капель диаметром ≤ 0,5 мм, выпадающие из внутримассовых облаков, обычно слоистых. Снег- твердые осадки в виде кристаллов, выпадающих из облаков. Град- осадки выпадающие в теплое время из мощных кучево-дождевых облаков, в виде частичек плотного льда.

26.Электричество облаков- электрическое сост-е облаков, обусл зарядами отдельных облачных элементов и распред-ем зарядов внутри облака. Электричество осадков- эл заряды, связ с осадками, выпадающими из облаков. Гроза- комплексное атмосферное явление, необходимой частью которого является многократные электрические заряды м/д облаками или м/д землей и облаками. Молния- видимый электрический разряд м/д облаками, отдельными частями 1-ого облака или м/д облаком и ЗП. Гром- звуковое явление сопровожд электрич заряды при грозе.

27.Атмосферное электричество- совокупность эл явлений, происход в атмосфере. Аэроионы- эл заряженные частички в атмосфере. Огни Св. Эльма-тихие короткие разряды в виде светящихся пучков на остриях при очень большой напряженности эл поля атмосферы. Полярные сияния-явления в ионосфере, выраж в свечении разряж воздуха на высотах от нескольких 10-ов до нескольких 100-н км.

28.Снежный покров- слой снега, лежащий на поверхности почвы или льда, образ в результате снегопадов в зимнее время. Наст- твердая корка, которая образ при повышении температуры. Св-ва: высокое альбедо, малая теплопроводность. Метель- атмосферное явление, сост в переносе снега более или менее сильным ветром. Типы: низовая, общая (выпадение снега присильном ветре).

29.Барическое поле- пространственное распред-е атмосферного давления. Горизонтальный барический градиент- горизонтальное сост-е барического градиента. Барические сис-мы: Циклон- атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха и с циркуляцией воздуха вокруг цетра против часовой стрелки в сев полушарии и против часовой в южном. Антициклон- область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими на уровне моря и с соотв распред-ем ветра. Гребни- область или полоса повышенного давления без замкнутых изобар. Ложбина-  вытянутая область пониженного давления с горизонтальной осью, т.е. линией  сходимости барических градиентов и следовательно ветра. Седловина- область в барическом поле м/д  2-мя областями высокого давления и 2-мя областями низкого, расположенными крест на крест.

30.Динамика атмосферы- раздел динамич метеорологии, рассм движение атмосферного воздуха всвязи сдействуюшими силами. Сила барического градиента- горизонтальный барический градиент, отнесённый к ед массы и, следовательно, имеющий размерность ускорения. Сила Кориолиса-  сила инерции движущей частицы в относит сис-ме коор, облад вращением.

31.Ветер- движение воздуха отнтсительно ЗП. Геострофический ветер- равномерное прямолинейное горизонт движение воздуха в отсутствии силы трения, при равновесной силы барич градиента и отклоняющей силы вращения Земли (дует вдоль изобар). Градиентный ветер- теоретический случай горизонт движ-я воздуха без трения при условии, что тангенсыальное ускорение =0 (направлен по круговым изобарам). Барический закон ветра: если в северном полушарии встать спиной к ветру, а лицом туда, куда дует ветер, то наиболее низкое давление окажется слева и несколько впереди, а наиболее высокое справа и несколько сзади. Возрастание скорости утром и днем в приземном слое над сушей сопровождается вращением ветра вправо, по часовой стрелке, убывание скорости вечером и ночью- вращением влево.

32.Фронты в атмосфере. Фронт- переходная зона или поверхность раздела м/д 2-мя воздушными массами в атмосфере. Холодный фронт- фронт м/д массами теплого и холодного воздуха, перемещ в сторону теплого воздуха. Фронт  окклюзии- сложный фронт, образ путем смыкания  холодного и теплого фронтов при окклюзии циклона. Теплый фронт-фронт перемещ  в сторону теплого воздуха.  Струйное течение- перенос воздуха в виде узкого течения с большими скоростями в верхней тропосфере и нижней стратосфере, с осью вблизи тропопаузы.

33.Атмосферная циркуляция- сис-ма движения атмосферного воздуха в масштабе всего земного шара. Квазигеострофичность- крупномасштабные течения общей циркуляции в большей части атмосферы. Зональность- особенность в распред-и как атмосферного давления, так и ветра над земным шаром. Центр действия атмосферы- область низкого или высокого давления на многолетней средней карте, явл статистическим результатом преобладания в данном р-не барич сис-м  1-ого знака, над барич сис-мами другого знака. Циркуляционные области-зоны в сис-ме общей циркуляции атмосферы.

34.Местные ветры- ветер, в опред ограниченном р-не, облад характерными особенностями объясняемые географич особенностями этого р-на. Шквал- резкое усиление ветра в течении короткого времени, сопровожд изменениями его напр-я. Ураган- ветер разрушительной силы и значительной продолжительности.  Вихри над морем назыв смерчами, над сушей тромбами. Вихри- это обр-я с вертикальной осью возник во время шквала или грозы и имеющие очень большую скорость вращения. Смерчь- сильный маломасштабный вихрь под облаками с приблизительно вертикальной, но частично изогнутой осью.

35.Атмосферная акустика- учение о звуках атмосферы, их происхождении и о роли атмосферы в рапред-и звука. Отражение звука тем значительнее, чем резче выражена поверхность раздела и чем более наклонно падает на неё луч. Звуковые волны преломляются по законам геометрической оптики (угол падения = углу отражения; лучи падающие, отраженные, преломлённые лежат в 1-ой плоскости перпендикулярной поверхности раздела).

36.Служба погоды- сост из: 1)глобальная сис-ма наблюдений. 2) глобальная сис-ма обработки данных. 3) глобальная сис-ма связи. Синоптический анализ- исследование условий погоды и погодообразующих атмосферных процессов над большей территорией с помощью синоптич карт. Прогноз погоды- составление научно обоснованных предположений о будущем сост-и погоды.

37.Климатология- изуч режимы погоды, которые устойчиво в течении 10-ов лет сформировались на данной территории. Микроклимат- климат небольшой территории внутри георафического ландшафта. Климатообразование-  обр-е опред климатич условий  на земле в целом или в опред её р-нах в результате тех атмосферных процессов которые назыв климатообразующие и протекают при воздействии опред геогр факторов климата.