Ποια είναι η ημερήσια διακύμανση της θερμοκρασίας του αέρα. Περίληψη: Ημερήσια και ετήσια διακύμανση της θερμοκρασίας του αέρα

ακτίνες ηλίου, περνώντας από διάφανα σώματα, τα θερμαίνουμε πολύ αδύναμα. Για το λόγο αυτό, το άμεσο ηλιακό φως σχεδόν δεν θερμαίνει τον αέρα της ατμόσφαιρας, αλλά θερμαίνει την επιφάνεια της Γης, από την οποία η θερμότητα μεταφέρεται στα παρακείμενα στρώματα αέρα. Όταν θερμαίνεται, ο αέρας γίνεται ελαφρύτερος και ανεβαίνει, όπου αναμιγνύεται με ψυχρότερο αέρα, θερμαίνοντάς τον με τη σειρά του.

Καθώς ανεβαίνει, ο αέρας ψύχεται. Σε υψόμετρο 10 km, η θερμοκρασία διατηρείται συνεχώς γύρω στους 40-45 ° C.

Η μείωση της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος είναι ένα γενικό μοτίβο. Ωστόσο, υπάρχει συχνά μια αύξηση της θερμοκρασίας καθώς σηκώνεστε. Ένα τέτοιο φαινόμενο ονομάζεται αναστροφή θερμοκρασίας, δηλ. μια μετάθεση θερμοκρασιών.

Οι αναστροφές συμβαίνουν είτε κατά την ταχεία ψύξη της επιφάνειας της γης και του παρακείμενου αέρα, είτε, αντίθετα, όταν βαρύς ψυχρός αέρας ρέει κάτω από τις πλαγιές των βουνών στις κοιλάδες. Εκεί, αυτός ο αέρας λιμνάζει και μετατοπίζει τον θερμότερο αέρα στις πλαγιές.

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η θερμοκρασία του αέρα δεν παραμένει σταθερή, αλλά αλλάζει συνεχώς. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η επιφάνεια της Γης θερμαίνεται και θερμαίνει το παρακείμενο στρώμα αέρα. Τη νύχτα, η Γη εκπέμπει θερμότητα, δροσίζει και ο αέρας ψύχεται. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες παρατηρούνται όχι τη νύχτα, αλλά πριν από την ανατολή του ηλίου, όταν η επιφάνεια της γης έχει ήδη εγκαταλείψει όλη τη θερμότητα. Αντίστοιχα, οι υψηλότερες θερμοκρασίες αέρα διαμορφώνονται όχι το μεσημέρι, αλλά γύρω στις 3 μ.μ.

στον ισημερινό ημερήσια διακύμανση θερμοκρασίαςμονότονο, μέρα και νύχτα είναι σχεδόν ίδια. Πολύ μικρά ημερήσια πλάτη στις θάλασσες και κοντά θαλάσσιες ακτές. Αλλά στις ερήμους κατά τη διάρκεια της ημέρας η επιφάνεια της γης συχνά θερμαίνεται στους 50-60 ° C και τη νύχτα συχνά ψύχεται στους 0 ° C. Έτσι, τα ημερήσια πλάτη εδώ ξεπερνούν τους 50–60 °C.

Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη ο μεγαλύτερος αριθμόςΗ ηλιακή ακτινοβολία εισέρχεται στη Γη τις ημέρες του θερινού ηλιοστασίου, δηλαδή στις 22 Ιουνίου στο βόρειο ημισφαίριο και στις 21 Δεκεμβρίου στο νότιο. Ωστόσο, ο πιο ζεστός μήνας δεν είναι ο Ιούνιος (Δεκέμβριος), αλλά ο Ιούλιος (Ιανουάριος), αφού την ημέρα του ηλιοστασίου δαπανάται τεράστια ποσότητα ακτινοβολίας για τη θέρμανση της επιφάνειας της γης. Τον Ιούλιο (Ιανουάριο) η ακτινοβολία μειώνεται, αλλά αυτή η μείωση αντισταθμίζεται από την έντονα θερμαινόμενη επιφάνεια της γης.

Ομοίως, τα περισσότερα κρύος μήναςόχι Ιούνιος (Δεκέμβριος), αλλά Ιούλιος (Ιανουάριος).

Στη θάλασσα, λόγω του ότι το νερό ψύχεται και θερμαίνεται πιο αργά, η μετατόπιση της θερμοκρασίας είναι ακόμη μεγαλύτερη. Εδώ, ο πιο ζεστός μήνας είναι ο Αύγουστος και ο πιο κρύος μήνας είναι ο Φεβρουάριος στο βόρειο ημισφαίριο και, κατά συνέπεια, ο θερμότερος μήνας είναι ο Φεβρουάριος και ο πιο κρύος μήνας είναι ο Αύγουστος στο νότιο ημισφαίριο.

Ετήσιο πλάτοςη θερμοκρασία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Έτσι, στον ισημερινό, το πλάτος κατά τη διάρκεια του έτους παραμένει σχεδόν σταθερό και ανέρχεται στους 22-23 °C. Τα υψηλότερα ετήσια πλάτη είναι τυπικά για περιοχές που βρίσκονται στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη στο εσωτερικό των ηπείρων.

Οποιαδήποτε περιοχή χαρακτηρίζεται επίσης από απόλυτες και μέσες θερμοκρασίες. Απόλυτες θερμοκρασίεςκαθορίζονται από μακροχρόνιες παρατηρήσεις σε μετεωρολογικούς σταθμούς. Έτσι, το πιο ζεστό (+58 °C) μέρος στη Γη είναι στη Λιβυκή Έρημο. το πιο κρύο (-89,2 °C) είναι στην Ανταρκτική στον σταθμό Vostok. Στο βόρειο ημισφαίριο, η χαμηλότερη θερμοκρασία (-70,2 °C) καταγράφηκε στο χωριό Ουμυάκον του Ανατολική Σιβηρία.

Μέσες θερμοκρασίεςορίζεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος πολλών μετρήσεων του θερμομέτρου. Έτσι, για τον προσδιορισμό της μέσης ημερήσιας θερμοκρασίας, οι μετρήσεις λαμβάνονται στο 1; 7; 13 και 19 ώρες, δηλαδή 4 φορές την ημέρα. Από τα στοιχεία που προκύπτουν, βρίσκεται η μέση αριθμητική τιμή, η οποία θα είναι η μέση ημερήσια θερμοκρασία της περιοχής. Στη συνέχεια βρείτε το μέσο μηνιαίο και μέσες ετήσιες θερμοκρασίεςως αριθμητικός μέσος όρος του ημερήσιου και μηνιαίου μέσου όρου.

Στον χάρτη, μπορείτε να επισημάνετε σημεία με τις ίδιες τιμές θερμοκρασίας και να σχεδιάσετε γραμμές που τα συνδέουν. Αυτές οι γραμμές ονομάζονται ισόθερμες. Οι πιο ενδεικτικές ισόθερμες του Ιανουαρίου και Ιουλίου, δηλαδή οι πιο κρύες και οι περισσότερες ζεστός μήναςσε ένα χρόνο. Οι ισόθερμες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του τρόπου κατανομής της θερμότητας στη Γη. Ταυτόχρονα, μπορούν να εντοπιστούν σαφώς εκφρασμένες κανονικότητες.

1. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες δεν παρατηρούνται στον ισημερινό, αλλά σε τροπικές και υποτροπικές ερήμους, όπου κυριαρχεί η άμεση ακτινοβολία.

2. Και στα δύο ημισφαίρια, οι θερμοκρασίες μειώνονται από τα τροπικά γεωγραφικά πλάτη στους πόλους.

3. Λόγω της κυριαρχίας της θάλασσας έναντι της ξηράς, η πορεία των ισόθερμων στο Νότιο Ημισφαίριο είναι πιο ομαλή και τα πλάτη θερμοκρασίας μεταξύ των θερμότερων και ψυχρότερων μηνών είναι μικρότερα από ό,τι στο βόρειο ημισφαίριο.

Η ημερήσια και ετήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέρα εξαρτάται από την εισροή ηλιακή θερμότητακαι τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας. Σύμφωνα με την ημερήσια πορεία της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας, η μέγιστη θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας μεταξύ της θάλασσας ή του ωκεανού εμφανίζεται περίπου στις 12:30 και στην ξηρά - περίπου 14-15. Η ελάχιστη θερμοκρασία του αέρα εμφανίζεται λίγο πριν την ανατολή ή την ώρα της ανατολής, δηλαδή κατά την περίοδο της μεγαλύτερης ψύξης της επιφάνειας της γης. Η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης θερμοκρασίας αέρα ανά ημέρα ονομάζεται ημερήσιο εύρος θερμοκρασίας.

Η τιμή του ημερήσιου πλάτους της θερμοκρασίας του αέρα απέχει πολύ από το να είναι σταθερή και εξαρτάται από τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας, τη συννεφιά, την υγρασία του αέρα, την εποχή και, τέλος, από το γεωγραφικό πλάτος και το ύψος του τόπου.

Το μεγαλύτερο ημερήσιο εύρος θερμοκρασίας του αέρα εμφανίζεται στα νότια γεωγραφικά πλάτη, πάνω από την αμμώδη επιφάνεια, στη ζεστή εποχή, απουσία νεφών και με χαμηλή υγρασία αέρα, δηλαδή σε ξηρό νότιες στέπεςή στις ερήμους. Υπό αυτές τις συνθήκες, η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης θερμοκρασίας ανά ημέρα μπορεί να φτάσει τους 25-30 και ακόμη και τους 40°.

Η παρουσία χαμηλής νεφελώσεως, ομίχλης, βροχοπτώσεων εξομαλύνει σημαντικά την ημερήσια διακύμανση της θερμοκρασίας. Το εύρος της θερμοκρασίας σε αυτές τις περιπτώσεις είναι ασήμαντο.

Το ημερήσιο εύρος της θερμοκρασίας του αέρα πάνω από τους ωκεανούς και μεγάλες θάλασσεςσε μεγάλη απόσταση από την ακτή είναι μικρή και είναι μόνο 2-3°. Με άλλα λόγια, κατά κανόνα, δεν υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στη θερμοκρασία του αέρα στην ανοιχτή θάλασσα (ωκεανός) κατά τη διάρκεια της ημέρας. Μια τέτοια σχετικά ομοιόμορφη καθημερινή πορεία στις θάλασσες εξηγείται από τις θερμικές ιδιότητες του νερού, οι οποίες συνίστανται στη μικρή και αργή θέρμανση και ψύξη του, που με τον ίδιο τρόπο επηρεάζει τη θερμοκρασία του αέρα δίπλα στην επιφάνεια του νερού.

Όσο για την ετήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέρα, εξαρτάται από τους ίδιους λόγους με την ημερήσια πορεία. Στις ηπείρους, το μέγιστο εμφανίζεται συνήθως τον Ιούλιο, το ελάχιστο - τον Ιανουάριο, που συμπίπτει με τις περιόδους του υψηλότερου και του χαμηλότερου ηλιοστασίου. Στους ωκεανούς και τις ακτές, παρατηρείται καθυστέρηση στις ακραίες θερμοκρασίες: η μέγιστη παρατηρείται τον Αύγουστο, η ελάχιστη τον Φεβρουάριο ή τις αρχές Μαρτίου.

ΣΕ ισημερινή ζώνηΥπάρχουν δύο μέγιστα θερμοκρασίας - μετά την εαρινή και φθινοπωρινή ισημερία, όταν το ύψος του Ήλιου είναι μεγαλύτερο, και δύο ελάχιστα μετά το χειμερινό και το θερινό ηλιοστάσιο, στο χαμηλότερο ύψος του Ήλιου σε ένα χρόνο.

Η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του έτους ονομάζεται ετήσιο πλάτος θερμοκρασίας. Η αξία του εξαρτάται κυρίως από τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας και το γεωγραφικό πλάτος του τόπου.

Το μικρότερο ετήσιο πλάτος εμφανίζεται στους ωκεανούς, ειδικά μεταξύ των τροπικών, όπου είναι μόνο 1-3 °. σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη αυξάνεται στους 5-10° και σε πολικές περιοχές ακόμη περισσότερο.

Το μεγαλύτερο ετήσιο πλάτος παρατηρείται στην ξηρά, στα βάθη των ηπείρων σε εύκρατα και μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, όπου μπορεί να φτάσει τις 40-50° και σε ορισμένα σημεία ακόμη και τις 65°. Για παράδειγμα, στο Verkhoyansk (Yakutia) η μέση θερμοκρασία τον Ιούλιο είναι συν 15° και τον Ιανουάριο μείον 50°. ΣΕ χαμηλά γεωγραφικά πλάτηστην ξηρά, το ετήσιο εύρος της θερμοκρασίας του αέρα είναι σχετικά μικρό, γεγονός που εξηγείται από μια πιο ομοιόμορφη εισροή ηλιακής θερμότητας.

Οι αλλαγές στη θερμοκρασία του επιφανειακού στρώματος του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας και του έτους οφείλονται σε περιοδικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας της υποκείμενης επιφάνειας και εκφράζονται πιο ξεκάθαρα στα κατώτερα στρώματά της.

Στην καθημερινή πορεία η καμπύλη έχει ένα μέγιστο και ένα ελάχιστο. Η ελάχιστη τιμή θερμοκρασίας παρατηρείται πριν την ανατολή του ηλίου. Μετά ανεβαίνει σταθερά, φτάνοντας υψηλότερες αξίεςστις 14-15 ώρες, μετά την οποία αρχίζει να μειώνεται μέχρι την ανατολή του ηλίου.

Το πλάτος των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του καιρού και του κλίματος, ανάλογα με έναν αριθμό συνθηκών.

Το εύρος των ημερήσιων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες. Σε καθαρό καιρό, το πλάτος είναι μεγαλύτερο από ό,τι σε συννεφιασμένο καιρό, καθώς τα σύννεφα παγιδεύουν την ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας και τη νύχτα μειώνουν την απώλεια θερμότητας από την επιφάνεια της γης από την ακτινοβολία.

Το πλάτος εξαρτάται επίσης από την εποχή. ΣΕ χειμερινούς μήνεςσε χαμηλό υψόμετρο του Ήλιου σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη, πέφτει στους 2 ... 3 ° C.

Το ανάγλυφο έχει μεγάλη επίδραση στην ημερήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέρα: σε κυρτές μορφές ανακούφισης (στις κορυφές και στις πλαγιές βουνών και λόφων), το εύρος των ημερήσιων διακυμάνσεων είναι μικρότερο και σε κοίλες (κοίλους, κοιλάδες, κοιλότητες) είναι μεγαλύτερο σε σύγκριση με επίπεδο έδαφος.

Η εκχώρηση πλάτους επηρεάζει και φυσικές ιδιότητεςέδαφος:

Όσο μεγαλύτερη είναι η ημερήσια διακύμανση στην ίδια την επιφάνεια του εδάφους, τόσο μεγαλύτερο είναι το ημερήσιο εύρος της θερμοκρασίας του αέρα πάνω από αυτήν.

Η βλάστηση μειώνει το εύρος των ημερήσιων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα μεταξύ των φυτών, καθώς καθυστερεί την ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας και την επίγεια ακτινοβολία τη νύχτα. Το δάσος μειώνει ιδιαίτερα αισθητά τα ημερήσια πλάτη.

Το χαρακτηριστικό της ετήσιας πορείας της θερμοκρασίας του αέρα είναι το πλάτος των ετήσιων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα. Αντιπροσωπεύει τη διαφορά μεταξύ των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών αέρα των θερμότερων και ψυχρότερων μηνών του έτους.

Η ετήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέρα σε διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές είναι διαφορετική ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος και την ηπειρωτική θέση. Με το μέσο μακροπρόθεσμο πλάτος και με το χρόνο έναρξης ακραίες θερμοκρασίεςΥπάρχουν τέσσερις τύποι ετήσιων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα.

ισημερινός τύπος.Στην ισημερινή ζώνη, παρατηρούνται δύο μέγιστα ήπιας θερμοκρασίας ετησίως - μετά τις εαρινή (03.21) και φθινοπωρινή (09.23) ισημερίες, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ του, και δύο ελάχιστα - μετά το χειμώνα (12.22) και το καλοκαίρι (06.22) ηλιοστάσια, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο χαμηλότερο ύψος του.

Τροπικός τύπος.Στα τροπικά γεωγραφικά πλάτη παρατηρείται μια απλή ετήσια μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα με μέγιστη μετά το καλοκαίρι και ελάχιστη μετά το χειμερινό ηλιοστάσιο.

Εύκρατος τύπος.Η ελάχιστη και η μέγιστη θερμοκρασία παρατηρούνται μετά τα ηλιοστάσια.

πολικού τύπου.Η ελάχιστη θερμοκρασία στην ετήσια πορεία λόγω της πολικής νύχτας μετατοπίζεται από τη στιγμή που ο Ήλιος εμφανίζεται πάνω. Η μέγιστη θερμοκρασία στο βόρειο ημισφαίριο παρατηρείται τον Ιούλιο.

Το υψόμετρο του τόπου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας επηρεάζει και την ετήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέρα. Καθώς το υψόμετρο αυξάνεται, το ετήσιο πλάτος μειώνεται.

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΥΓΡΑΣΙΑ

Γαρύφαλλο- το πιο ευαίσθητο φυτό στο επίπεδο της θερμοκρασίας. Η βέλτιστη θερμοκρασία στο θερμοκήπιο καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το μέγεθος της καλλιέργειας και την ποιότητα των προϊόντων λουλουδιών. Ως γενικό χαρακτηριστικό της καλλιέργειας, μπορεί να υποστηριχθεί ότι στα γαρίφαλα δεν αρέσουν οι υψηλές θερμοκρασίες, επομένως, κατά τη διάρκεια της καλοκαιρινής καλλιέργειας, είναι απαραίτητο να ελέγχεται προσεκτικά το κλίμα στο θερμοκήπιο. Είναι σημαντικό όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει τους ζεστούς μήνες να ανεβάζει αμέσως την υγρασία του αέρα πάνω από 70%. Συνιστάται στα γαρίφαλα να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία στο θερμοκήπιο από 15°C τη νύχτα έως 25°C την ημέρα. Η θερμοκρασία πρέπει να είναι ομοιόμορφη, αποφύγετε τις απότομες αυξομειώσεις. Στα μέσα του χειμώνα, κατά την περίοδο σύντομων και ιδιαίτερα κρύων ημερών, η βέλτιστη θερμοκρασία (αν δεν χρησιμοποιείται πρόσθετος φωτισμός) κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας. είναι το διάστημα από 8°C έως 10°C. Διαφορά θερμοκρασίας - δεν επιτρέπεται. Θα πρέπει όμως να λάβετε υπόψη τον κίνδυνο εμφάνισης του μύκητα Βοτρύτη (μην αφήνετε την υγρασία να ανέβει πάνω από 80% σε τόσο χαμηλές θερμοκρασίες). χειμερινή καλλιέργειααπαιτείται σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Χρησιμοποιήστε ένα σύστημα εξαερισμού για να αποτρέψετε απότομες αυξήσεις της σχετικής υγρασίας.

Για χρυσάνθεμα.Σταθερό και υψηλό σχετική υγρασίααέρας της τάξης του 85% και άνω, ειδικά κατά την περίοδο της ανθοφορίας, προκαλεί σοβαρή ζημιά στα φυτά από φαιά σήψη, ωίδιο, σεπτόρια, μπορεί να καταστρέψει εντελώς την καλλιέργεια ή να μειώσει σημαντικά την ποιότητά της. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείτε θερμοκήπια με φιλμ. Επομένως, κατά την περίοδο ανάπτυξης, η σχετική υγρασία του αέρα διατηρείται στο επίπεδο του 70-75%, και από την αρχή της εκβλάστησης - 60-65%. Εάν είναι απαραίτητο, τα θερμοκήπια είναι εξοπλισμένα με σύστημα εξαναγκασμένου αερισμού, για το οποίο χρησιμοποιούνται διάφορες ηλεκτρικές θερμάστρες. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται για να αποφευχθεί η δημιουργία δροσιάς στα φυτά τη νύχτα.

Για τουλίπες.Για το σχηματισμό ενός μπουμπουκιού λουλουδιών, οι βέλτιστες συνθήκες αποθήκευσης για τους βολβούς θα είναι ένα καθεστώς θερμοκρασίας εντός 17-20 βαθμών σε σχετική υγρασία 70-75%. Η παραβίαση του καθεστώτος θερμοκρασίας για μεγάλο χρονικό διάστημα θα οδηγήσει σε αργό σχηματισμό ενός μπουμπουκιού λουλουδιών και κατωτερότητα των τουλιπών.

Για ναρκισσιστές.Σε ένα θερμοκήπιο για λουλούδια, συνιστάται η διατήρηση της βέλτιστης σχετικής υγρασίας. Θα πρέπει να είναι μεταξύ 70 και 85%

14. Εξάτμιση από την επιφάνεια του νερού, του εδάφους και των φυτών

Το άθροισμα της εξάτμισης του νερού από την επιφάνεια του εδάφους και τα φυτά ονομάζεται ολική εξάτμιση. Η συνολική εξάτμιση των γεωργικών αγρών οφείλεται επίσης στο πάχος της φυτικής κάλυψης, βιολογικά χαρακτηριστικάφυτά, το βάθος του ριζικού στρώματος, αγροτεχνικές μέθοδοι καλλιέργειας φυτών κ.λπ.

Η εξάτμιση μετριέται απευθείας από τους εξατμιστές ή υπολογίζεται από τις εξισώσεις του ισοζυγίου θερμότητας και νερού, καθώς και από άλλους θεωρητικούς και πειραματικούς τύπους.

Στην πράξη, συνήθως χαρακτηρίζεται από το πάχος του εξατμισμένου στρώματος, νερού, εκφρασμένο σε χιλιοστά.

Για τη μέτρηση της εξάτμισης από την επιφάνεια του νερού, χρησιμοποιούνται δεξαμενές εξατμιστή εμβαδού 20 και 100 m2, καθώς και εξατμιστές επιφάνειας 3000 cm2. Η εξάτμιση σε τέτοιες πισίνες και εξατμιστές καθορίζεται από τη μεταβολή της στάθμης του νερού, λαμβάνοντας υπόψη τη βροχόπτωση.

Η εξάτμιση από την επιφάνεια του εδάφους μετράται με έναν εξατμιστή εδάφους με εμβαδόν επιφάνειας εξάτμισης 500 cm2 (Εικ. 5.10). Αυτός ο εξατμιστής αποτελείται από δύο μεταλλικούς κυλίνδρους. Ο εξωτερικός τοποθετείται στο έδαφος μέχρι βάθος 53 εκ. Ο εσωτερικός κύλινδρος περιέχει εδαφικό μονόλιθο με αδιατάρακτη εδαφική δομή και βλάστηση. Το ύψος του μονόλιθου είναι 50 εκ. Ο πυθμένας του εσωτερικού κυλίνδρου έχει οπές από τις οποίες ρέει περίσσεια νερού από τις βροχοπτώσεις σε ένα δοχείο απορροής. Για τον προσδιορισμό της εξάτμισης, ο εσωτερικός κύλινδρος με τον μονόλιθο εδάφους αφαιρείται από τον εξωτερικό κύλινδρο κάθε πέντε ημέρες και ζυγίζεται.

Εξατμιστήρας εδάφους GGI-500-50 1 - εσωτερικός κύλινδρος. 2 - εξωτερικός κύλινδρος. 3 - περιοχή λεκάνης απορροής Ο συντελεστής 0,02 χρησιμοποιείται για τη μετατροπή των μονάδων βάρους (g) σε γραμμικές (mm) Η εξάτμιση μετριέται από τον εξατμιστή εδάφους μόνο στη θερμή περίοδο. Από 1 Αυγούστου έως 6 Αυγούστου έπεσαν 28,4 mm υετού

Τύπος υπολογισμού.

W από \u003d A × F × d × (d w - d l / 10³); (1)

W από \u003d e × F × (P w - P l / 10³); (2)

W από \u003d F × (0,118 + (0,01995 × a × (P w - P l / 1,333)), όπου (3)

W από - η ποσότητα της υγρασίας που εξατμίζεται από την ανοιχτή επιφάνεια του νερού της πισίνας.
Το Α είναι ένας εμπειρικός συντελεστής που λαμβάνει υπόψη την παρουσία του αριθμού των ατόμων που κάνουν μπάνιο.
F είναι η επιφάνεια ανοιχτού νερού.
d = (25 + 19 V) - συντελεστής εξάτμισης υγρασίας.
V είναι η ταχύτητα του αέρα πάνω από την επιφάνεια του νερού.
d w , d l - αντίστοιχα, περιεκτικότητα σε υγρασία κορεσμένο αέρακαι αέρα σε δεδομένη θερμοκρασία και υγρασία.
P w , P l - αντίστοιχα, η πίεση υδρατμών του κορεσμένου αέρα στην πισίνα σε δεδομένη θερμοκρασία και υγρασία αέρα.
e - εμπειρικός συντελεστής ίσος με 0,5 - για επιφάνειες εσωτερικής πισίνας, 5 - για σταθερές επιφάνειες εξωτερικής πισίνας, 15 - μικρές ιδιωτικές πισίνες με περιορισμένο χρόνο χρήσης, 20 - για δημόσιες πισίνες με κανονική δραστηριότητα κολύμβησης, 28 - για μεγάλες πισίνες για αναψυχή και ψυχαγωγία , 35 - για υδάτινα πάρκα με σημαντικό σχηματισμό κυμάτων.
α - ποσοστό πληρότητας πισίνας από άτομα 0,5 - για μεγάλες δημόσιες πισίνες, 0,4 - για πισίνες ξενοδοχείων, 0,3 - για μικρές ιδιωτικές πισίνες.
Σημειώνεται ότι υπό τις ίδιες συνθήκες, συγκριτικοί υπολογισμοί που έγιναν σύμφωνα με τους παραπάνω τύπους δείχνουν σημαντική απόκλιση στην ποσότητα της εξατμισόμενης υγρασίας. Ωστόσο, τα αποτελέσματα που προκύπτουν από υπολογισμούς με χρήση των δύο τελευταίων τύπων είναι πιο ακριβή. Ταυτόχρονα, οι υπολογισμοί σύμφωνα με τον πρώτο τύπο, όπως δείχνει η πρακτική, είναι οι πιο κατάλληλοι για παιχνίδι μπιλιάρδου. Ο δεύτερος τύπος, στον οποίο ο εμπειρικός συντελεστής καθιστά δυνατό να ληφθεί υπόψη ο υψηλότερος ρυθμός εξάτμισης σε πισίνες με ενεργά παιχνίδια, τσουλήθρες και σημαντικό σχηματισμό κυμάτων, είναι ο πιο καθολικός και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για θαλάσσια πάρκα όσο και για μικρές ατομικές πισίνες. .

Η ημερήσια πορεία της θερμοκρασίας του αέραείναι η μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας. Γενικά, αντανακλά την πορεία της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης, αλλά οι στιγμές έναρξης των μεγίστων και ελάχιστων είναι κάπως καθυστερημένες: η μέγιστη εμφανίζεται στις 2 μ.μ., η ελάχιστη μετά την ανατολή του ηλίου.

Ημερήσιο πλάτος θερμοκρασίας αέρα- τη διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης θερμοκρασίας αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας. Είναι υψηλότερο στην ξηρά παρά στον ωκεανό, μειώνεται όταν μετακινείται σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και αυξάνεται σε μέρη με γυμνό έδαφος. Το υψηλότερο πλάτος στις τροπικές ερήμους είναι μέχρι 40º C. Η τιμή του ημερήσιου πλάτους της θερμοκρασίας του αέρα είναι ένας από τους δείκτες της ηπειρωτικής φύσης του κλίματος. Στις ερήμους, είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι σε περιοχές με θαλάσσιο κλίμα.

Ετήσια διακύμανση της θερμοκρασίας του αέρα(αλλαγή μέση μηνιαία θερμοκρασίακατά τη διάρκεια του έτους) καθορίζεται κυρίως από το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Ετήσιο εύρος θερμοκρασίας αέρα- τη διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας.

Η γεωγραφική κατανομή της θερμοκρασίας του αέρα φαίνεται χρησιμοποιώντας ισόθερμες- γραμμές που συνδέουν σημεία στον χάρτη με την ίδια θερμοκρασία. Η κατανομή της θερμοκρασίας του αέρα είναι ζωνική, οι ετήσιες ισόθερμες στο σύνολό τους έχουν υποπλαίσιο χτύπημα και αντιστοιχούν στην ετήσια κατανομή του ισοζυγίου ακτινοβολίας (Εικ. 10, 11).

Κατά μέσο όρο κατά τη διάρκεια του έτους, ο θερμότερος παράλληλος είναι 10º Β. με θερμοκρασία +27º C είναι θερμικός ισημερινός. Το καλοκαίρι, ο θερμικός ισημερινός μετατοπίζεται στους 20º N, το χειμώνα πλησιάζει τον ισημερινό κατά 5º N.

Ρύζι. 10. Κατανομή της μέσης θερμοκρασίας του αέρα τον Ιούλιο

Ρύζι. 11. Κατανομή της μέσης θερμοκρασίας του αέρα τον Ιανουάριο

Η μετατόπιση του θερμικού ισημερινού στο SP εξηγείται από το γεγονός ότι στο SP η χερσαία έκταση που βρίσκεται σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με τη SP και έχει υψηλότερες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια του έτους.

Η θερμότητα στην επιφάνεια της γης κατανέμεται ζωνικά-περιφερειακά. Εκτός από το γεωγραφικό πλάτος, η κατανομή των θερμοκρασιών στη Γη επηρεάζεται από τη φύση της κατανομής της ξηράς και της θάλασσας, το ανάγλυφο, το υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, τα θαλάσσια και εναέρια ρεύματα.

Η γεωγραφική κατανομή των ετήσιων ισόθερμων διαταράσσεται από θερμά και ψυχρά ρεύματα. Στα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη του SP, οι δυτικές ακτές βρέχονται θερμά ρεύματα, θερμότερο από τις ανατολικές ακτές, κατά μήκος των οποίων περνούν ψυχρά ρεύματα. Κατά συνέπεια, οι ισόθερμες στις δυτικές ακτές κάμπτονται προς τον πόλο, στις ανατολικές ακτές - προς τον ισημερινό.

Μεσαίο ετήσια θερμοκρασία SP +15,2ºС και SP +13,2ºС Η ελάχιστη θερμοκρασία στο SP έφτασε τους -77ºС (Oymyakon) (το απόλυτο ελάχιστο του SP) και τους -68ºС (Verkhoyansk). Στο SP, οι ελάχιστες θερμοκρασίες είναι πολύ χαμηλότερες. στους σταθμούς "Sovetskaya" και "Vostok" η θερμοκρασία ήταν -89,2º C (το απόλυτο ελάχιστο του SP). Η ελάχιστη θερμοκρασία σε συνθήκες χωρίς σύννεφα στην Ανταρκτική μπορεί να πέσει στους -93º C. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες παρατηρούνται στις ερήμους τροπική ζώνη: +58º C στην Τρίπολη, +56,7º C στην Καλιφόρνια στην Κοιλάδα του Θανάτου.

Οι χάρτες δίνουν μια ιδέα για το πώς οι ήπειροι και οι ωκεανοί επηρεάζουν την κατανομή των θερμοκρασιών. ισονομική(τα ισονομικά είναι γραμμές που συνδέουν σημεία με τις ίδιες ανωμαλίες θερμοκρασίας). Οι ανωμαλίες είναι αποκλίσεις των πραγματικών θερμοκρασιών από τις μεσαίου γεωγραφικού πλάτους. Οι ανωμαλίες είναι θετικές και αρνητικές. Θετικές ανωμαλίες παρατηρούνται το καλοκαίρι σε θερμαινόμενες ηπείρους. Στην Ασία, οι θερμοκρασίες είναι 4º C υψηλότερες από αυτές του μεσαίου γεωγραφικού πλάτους. Το χειμώνα, οι θετικές ανωμαλίες εντοπίζονται πάνω από θερμά ρεύματα (πάνω από το θερμό ρεύμα του Βορείου Ατλαντικού στα ανοικτά των ακτών της Σκανδιναβίας, η θερμοκρασία είναι 28º C πάνω από τον κανόνα). Οι αρνητικές ανωμαλίες είναι έντονες το χειμώνα σε ψυχρές ηπείρους και το καλοκαίρι σε ψυχρά ρεύματα. Για παράδειγμα, στο Oymyakon το χειμώνα η θερμοκρασία είναι 22º C κάτω από τον κανόνα.

Στη Γη, υπάρχουν τα ακόλουθα θερμικές ζώνες(οι ισόθερμοι λαμβάνονται πέρα ​​από τα όρια των θερμικών ζωνών):

1. Ζεστό, περιορίζεται σε κάθε ημισφαίριο από μια ετήσια ισόθερμη + 20º C, περνώντας κοντά στα 30º s. SH. και y.sh.

2. Δύο εύκρατες ζώνες , που σε κάθε ημισφαίριο βρίσκονται μεταξύ της ετήσιας ισόθερμης + 20º C και + 10º C του θερμότερου μήνα (αντίστοιχα, Ιούλιο ή Ιανουάριο).

3. δύο κρύες ζώνες, το όριο διέρχεται κατά μήκος της ισόθερμης 0º C του θερμότερου μήνα. Μερικές φορές υπάρχουν περιοχές αιώνιος παγετός, που βρίσκονται γύρω από τους πόλους (Shubaev, 1977).

Ετσι:

1. Η μόνη πηγή ενέργειας που έχει πρακτική αξίαγια την πορεία των εξωγενών διεργασιών στο GO, είναι ο Ήλιος. Η θερμότητα από τον Ήλιο εισέρχεται στον παγκόσμιο χώρο με τη μορφή ακτινοβολούμενης ενέργειας, η οποία στη συνέχεια, απορροφούμενη από τη Γη, μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.

2. Η ηλιαχτίδα στο δρόμο της υπόκειται σε πολυάριθμες επιρροές (σκέδαση, απορρόφηση, ανάκλαση) από τα διάφορα στοιχεία του μέσου που διαπερνά και τις επιφάνειες στις οποίες πέφτει.

3. Η κατανομή της ηλιακής ακτινοβολίας επηρεάζεται από: την απόσταση μεταξύ της γης και του Ήλιου, τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου, το σχήμα της Γης (προκαθορίζει τη μείωση της έντασης της ακτινοβολίας από τον ισημερινό στους πόλους) . Αυτός είναι ο κύριος λόγος για την κατανομή των θερμικών ζωνών και, κατά συνέπεια, ο λόγος ύπαρξης κλιματικών ζωνών.

4. Η επίδραση του γεωγραφικού πλάτους της περιοχής στην κατανομή της θερμότητας διορθώνεται από διάφορους παράγοντες: ανακούφιση. διανομή γης και θάλασσας· επιρροή των ψυχρών και θερμών θαλάσσιων ρευμάτων. ατμοσφαιρική κυκλοφορία.

5. Η κατανομή της ηλιακής θερμότητας περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι οι κανονικότητες και τα χαρακτηριστικά της κατακόρυφης κατανομής υπερτίθενται στις κανονικότητες της οριζόντιας (κατά μήκος της επιφάνειας της γης) κατανομής ακτινοβολίας και θερμότητας.

Γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας

Στην ατμόσφαιρα σχηματίζονται ρεύματα αέρα διαφορετικής κλίμακας. Μπορούν να καλύψουν ολόκληρη την υδρόγειο και σε ύψος - την τροπόσφαιρα και την κατώτερη στρατόσφαιρα ή να επηρεάσουν μόνο μια περιορισμένη περιοχή της επικράτειας. Τα ρεύματα αέρα εξασφαλίζουν την ανακατανομή της θερμότητας και της υγρασίας μεταξύ χαμηλών και μεγάλων γεωγραφικών πλάτη και μεταφέρουν την υγρασία βαθιά στην ήπειρο. Ανάλογα με την περιοχή κατανομής διακρίνονται άνεμοι γενικής ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας (GCA), άνεμοι κυκλώνων και αντικυκλώνων και τοπικοί άνεμοι. Ο κύριος λόγος για τον σχηματισμό των ανέμων είναι η άνιση κατανομή της πίεσης στην επιφάνεια του πλανήτη.

Πίεση. κανονική ατμοσφαιρική πίεση- το βάρος μιας ατμοσφαιρικής στήλης με διατομή 1 cm 2 σε επίπεδο ωκεανού στους 0ºС σε γεωγραφικό πλάτος 45º. Εξισορροπείται από στήλη υδραργύρου 760 mm. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 760 mm Hg ή 1013,25 mb. Η πίεση στο SI μετριέται σε πασκάλ (Pa): 1 mb = 100 Pa. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 1013,25 hPa. Η χαμηλότερη πίεση που έχει παρατηρηθεί ποτέ στη Γη (στο επίπεδο της θάλασσας), 914 hPa (686 mm). το υψηλότερο είναι 1067,1 hPa (801 mm).

Η πίεση μειώνεται με το ύψος, καθώς μειώνεται το πάχος του υπερκείμενου στρώματος της ατμόσφαιρας. Η απόσταση σε μέτρα που πρέπει να ανέβει ή να πέσει για να αλλάξει η ατμοσφαιρική πίεση κατά 1 hPa ονομάζεται στάδιο πίεσης. Το βαρικό βήμα σε ύψος 0 έως 1 km είναι 10,5 m, από 1 έως 2 km - 11,9 m, 2-3 km - 13,5 m. Η τιμή του βαρικού βήματος εξαρτάται από τη θερμοκρασία: με την αύξηση της θερμοκρασίας, αυξάνεται κατά 0 ,4 %. Στον ζεστό αέρα, το βαρικό βήμα είναι μεγαλύτερο, επομένως, οι θερμές περιοχές της ατμόσφαιρας σε υψηλά στρώματα έχουν μεγαλύτερη πίεση από τις ψυχρές. Το αντίστροφο του βαρικού βήματος ονομάζεται κάθετη βαρική κλίσηείναι η μεταβολή της πίεσης ανά μονάδα απόστασης (100 m λαμβάνονται ως μονάδα απόστασης).

Η πίεση αλλάζει ως αποτέλεσμα της κίνησης του αέρα - η εκροή του από το ένα μέρος και η εισροή του σε ένα άλλο. Η κίνηση του αέρα οφείλεται σε αλλαγή στην πυκνότητα του αέρα (g / cm 3), που προκύπτει από ανομοιόμορφη θέρμανση της υποκείμενης επιφάνειας. Σε μια εξίσου θερμαινόμενη επιφάνεια, η πίεση μειώνεται ομοιόμορφα με το ύψος και ισοβαρείς επιφάνειες(οι επιφάνειες που διασχίζονται από σημεία με την ίδια πίεση) είναι παράλληλες μεταξύ τους και με την υποκείμενη επιφάνεια. Στην περιοχή της αυξημένης πίεσης, οι ισοβαρικές επιφάνειες είναι κυρτές προς τα πάνω, στις περιοχές μειωμένης πίεσης, προς τα κάτω. Στην επιφάνεια της γης, η πίεση εμφανίζεται χρησιμοποιώντας ισοβαρήςΓραμμές που συνδέουν σημεία ίσης πίεσης. Διανομή ατμοσφαιρική πίεσηστο επίπεδο του ωκεανού, που απεικονίζεται με χρήση ισοβαρών, ονομάζεται βαρική ανακούφιση.

Η πίεση της ατμόσφαιρας στην επιφάνεια της γης, η κατανομή της στο χώρο και η αλλαγή στο χρόνο ονομάζεται βαρικό πεδίο. Οι περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης στις οποίες χωρίζεται το βαρικό πεδίο ονομάζονται συστήματα πίεσης.

Τα κλειστά βαρικά συστήματα περιλαμβάνουν τα βαρικά μέγιστα (σύστημα κλειστών ισοβαρών με αυξημένη πίεση στο κέντρο) και ελάχιστα (ένα σύστημα κλειστών ισοβαρών με μειωμένη πίεση στο κέντρο), τα ανοιχτά βαρικά συστήματα περιλαμβάνουν μια βαρική κορυφή (μια ζώνη αυξημένης πίεσης από ένα βαρικό μέγιστο μέσα σε ένα πεδίο μειωμένης πίεσης), ένα κατώτατο σημείο (ζώνη χαμηλής πίεσης από το ελάχιστο βαρικού εντός του πεδίου υψηλής πίεσης) και μια σέλα (ένα ανοιχτό σύστημα ισοβαρών μεταξύ δύο μέγιστων βαρικών και δύο ελάχιστων). Στη βιβλιογραφία, υπάρχει η έννοια της "βαρικής κατάθλιψης" - μια ζώνη χαμηλής πίεσης, μέσα στην οποία μπορούν να υπάρχουν κλειστά βαρικά ελάχιστα.

Η πίεση στην επιφάνεια της γης κατανέμεται σε ζώνες. Στον ισημερινό κατά τη διάρκεια του έτους υπάρχει μια ζώνη χαμηλής πίεσης - ισημερινή κατάθλιψη(λιγότερο από 1015 hPa) . Τον Ιούλιο, μετακινείται στο βόρειο ημισφαίριο στους 15–20º Β, τον Δεκέμβριο - στο νότιο ημισφαίριο, στους 5º νότιο. Σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη (μεταξύ 35º και 20º και των δύο ημισφαιρίων), η πίεση κατά τη διάρκεια του έτους αυξάνεται - τροπικά (υποτροπικά) βαρικά υψηλά(πάνω από 1020 hPa). Το χειμώνα, μια συνεχής ζώνη υψηλής πίεσης εμφανίζεται πάνω από τους ωκεανούς και τη γη (Αζόρες και Χαβάη - SP, Νότιος Ατλαντικός, Νότιος Ειρηνικός και Νότια Ινδία - SP). Το καλοκαίρι, η αυξημένη πίεση παραμένει μόνο στους ωκεανούς, στην ξηρά η πίεση μειώνεται, συμβαίνουν θερμικές καταθλίψεις (ελάχιστο Ιράν-Τάρα - 994 hPa). Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, το SP σχηματίζει μια συνεχή ζώνη το καλοκαίρι μειωμένη πίεσηΩστόσο, το βαρικό πεδίο είναι ασυμμετρικό: στον Νότιο Ειρηνικό, σε εύκρατα και υποπολικά γεωγραφικά πλάτη, υπάρχει μια ζώνη χαμηλής πίεσης πάνω από την επιφάνεια του νερού καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους (ελάχιστο στην Ανταρκτική - έως 984 hPa). στο SP, λόγω της εναλλαγής ηπειρωτικών και ωκεάνιων τομέων, τα βαρικά ελάχιστα εκφράζονται μόνο στους ωκεανούς (Ισλανδική και Αλεούτια - πίεση τον Ιανουάριο 998 hPa)· το χειμώνα, τα μέγιστα βαρικά εμφανίζονται στις ηπείρους λόγω της έντονης ψύξης της επιφάνειας . Σε πολικά γεωγραφικά πλάτη, πάνω από τα στρώματα πάγου της Ανταρκτικής και της Γροιλανδίας, η πίεση κατά τη διάρκεια του έτους υπερυψωμένο- 1000 hPa (χαμηλές θερμοκρασίες - κρύος και βαρύς αέρας) (Εικ. 12, 13).

Ονομάζονται σταθερές περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης, στις οποίες διασπάται το βαρικό πεδίο κοντά στην επιφάνεια της γης κέντρα δράσης της ατμόσφαιρας. Υπάρχουν περιοχές στις οποίες η πίεση παραμένει σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους (κυριαρχούν συστήματα πίεσης του ίδιου τύπου, είτε μέγιστες είτε ελάχιστες). μόνιμα κέντρα δράσης της ατμόσφαιρας:

– ισημερινή κατάθλιψη.

– Αλεούτιον Χαμηλός (εύκρατα γεωγραφικά πλάτη του SP).

– Ισλανδικά χαμηλά (εύκρατα γεωγραφικά πλάτη της SP).

- ζώνη χαμηλής πίεσης εύκρατων γεωγραφικών πλάτη SP (Ζώνη χαμηλής πίεσης της Ανταρκτικής).

– υποτροπικές ζώνεςΚοινοπραξία υψηλής πίεσης:

Υψηλά Αζόρες (Βόρειο Ατλαντικό Υψηλό)

Χαβάης Υψηλό (Βόρειο Ειρηνικό Υψηλό)

– υποτροπικές ζώνες υψηλής πίεσης SP:

Νότιος Ειρηνικός Υψηλός (νοτιοδυτικά της Νότιας Αμερικής)

Νότιος Ατλαντικός Υψηλός (αντικυκλώνας της Αγίας Ελένης)

South Indian High (αντικυκλώνας Μαυρίκιος)

– Ανταρκτική μέγιστη

– Μέγιστη Γροιλανδία.

Συστήματα εποχικής πίεσηςσχηματίζονται στην περίπτωση που η πίεση αλλάζει εποχιακά πρόσημο στο αντίθετο: στη θέση του μέγιστου βαρικού, εμφανίζεται ένα βαρικό ελάχιστο και αντίστροφα. Τα συστήματα εποχικής πίεσης περιλαμβάνουν:

- το θερινό ελάχιστο της Νότιας Ασίας με κέντρο κοντά στους 30º Β. γεωγραφικό πλάτος. (997 hPa)

– χειμερινή ασιατική μέγιστη με επίκεντρο τη Μογγολία (1036 hPa)

– καλοκαιρινό μεξικάνικο χαμηλό (κατάθλιψη της Βόρειας Αμερικής) – 1012 hPa

– χειμερινά υψηλά της Βόρειας Αμερικής και του Καναδά (1020 hPa)

– καλοκαιρινές (Ιανουάριος) ύφεση πάνω από την Αυστραλία, νότια ΑμερικήΚαι Νότια Αφρικήδίνουν τη θέση τους το χειμώνα στους αντικυκλώνες της Αυστραλίας, της Νότιας Αμερικής και της Νότιας Αφρικής.

Ανεμος. Οριζόντια βαρική κλίση.Η κίνηση του αέρα σε οριζόντια κατεύθυνση ονομάζεται άνεμος. Ο άνεμος χαρακτηρίζεται από ταχύτητα, δύναμη και κατεύθυνση. Ταχύτητα ανέμου - η απόσταση που διανύει ο αέρας ανά μονάδα χρόνου (m / s, km / h). Δύναμη ανέμου - η πίεση που ασκείται από τον αέρα σε μια τοποθεσία 1 m 2 που βρίσκεται κάθετα στην κίνηση. Η ισχύς του ανέμου προσδιορίζεται σε kg / m 2 ή σε σημεία της κλίμακας μποφόρ (0 βαθμοί - ηρεμία, 12 - τυφώνας).

Καθορίζεται η ταχύτητα του ανέμου οριζόντια βαρική κλίση– αλλαγή της πίεσης (πτώση πίεσης κατά 1 hPa) ανά μονάδα απόστασης (100 km) προς την κατεύθυνση της φθίνουσας πίεσης και κάθετα στις ισοβαρείς. Εκτός από τη βαρομετρική κλίση, ο άνεμος επηρεάζεται από την περιστροφή της Γης (δύναμη Coriolis), τη φυγόκεντρη δύναμη και την τριβή.

Η δύναμη Coriolis εκτρέπει τον άνεμο προς τα δεξιά (στο SP προς τα αριστερά) της κατεύθυνσης της κλίσης. Η φυγόκεντρη δύναμη δρα στον άνεμο σε κλειστά βαρικά συστήματα - κυκλώνες και αντικυκλώνες. Κατευθύνεται κατά μήκος της ακτίνας καμπυλότητας της τροχιάς προς την κυρτότητά της. Η δύναμη της τριβής του αέρα στην επιφάνεια της γης πάντα μειώνει την ταχύτητα του ανέμου. Η τριβή επηρεάζει το κατώτερο στρώμα των 1000 μέτρων, που ονομάζεται στρώμα τριβής. Η κίνηση του αέρα απουσία τριβής ονομάζεται άνεμος κλίσης. Ο άνεμος κλίσης που φυσά κατά μήκος παράλληλων ευθύγραμμων ισοβαρών ονομάζεται γεωστροφικό, κατά μήκος καμπυλόγραμμων κλειστών ισοβαρών – γεωκυκλοστροφική. Μια οπτική αναπαράσταση της συχνότητας εμφάνισης των ανέμων σε ορισμένες κατευθύνσεις δίνεται από το διάγραμμα «Τριαντάφυλλο του ανέμου».

Σύμφωνα με το βαρικό ανάγλυφο, υπάρχουν οι ακόλουθες ζώνες ανέμου:

- ισημερινή ζώνη ηρεμίας (οι άνεμοι είναι σχετικά σπάνιοι, καθώς κυριαρχούν ανοδικές κινήσεις έντονα θερμαινόμενου αέρα).

- ζώνες εμπορικών ανέμων του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου.

- περιοχές ηρεμίας στους αντικυκλώνες της υποτροπικής ζώνης υψηλής πίεσης (ο λόγος είναι η κυριαρχία των καθοδικών κινήσεων του αέρα).

- στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και των δύο ημισφαιρίων - ζώνες επικράτησης δυτικών ανέμων.

– σε κυκλικούς χώρους, οι άνεμοι πνέουν από τους πόλους προς τις βαρικές κοιλότητες των μεσαίων γεωγραφικών πλάτη, δηλ. άνεμοι με ανατολική συνιστώσα είναι συνηθισμένοι εδώ.

Γενική ατμοσφαιρική κυκλοφορία (GCA)- ένα σύστημα ροών αέρα σε πλανητική κλίμακα, που καλύπτει ολόκληρη την υδρόγειο, την τροπόσφαιρα και την κάτω στρατόσφαιρα. Απελευθερώνεται στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία ζωνικές και μεσημβρινές μεταφορές.Οι ζωνικές μεταφορές που αναπτύσσονται κυρίως στην υποπλαίσια κατεύθυνση περιλαμβάνουν:

- δυτική μεταφορά, η οποία κυριαρχεί σε ολόκληρο τον πλανήτη στην άνω τροπόσφαιρα και στην κάτω στρατόσφαιρα.

- στην κάτω τροπόσφαιρα, σε πολικά γεωγραφικά πλάτη - ανατολικοί άνεμοι. σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - δυτικοί άνεμοι, σε τροπικά και ισημερινά γεωγραφικά πλάτη - ανατολικά (Εικ. 14).

από τον πόλο στον ισημερινό.

Στην πραγματικότητα, ο αέρας στον ισημερινό στο επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας είναι πολύ ζεστός. Ο ζεστός και υγρός αέρας ανεβαίνει, ο όγκος του αυξάνεται και η υψηλή πίεση εμφανίζεται στην ανώτερη τροπόσφαιρα. Στους πόλους, λόγω της έντονης ψύξης των επιφανειακών στρωμάτων της ατμόσφαιρας, ο αέρας συμπιέζεται, ο όγκος του μειώνεται και στην κορυφή πέφτει η πίεση. Κατά συνέπεια, στα ανώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας, υπάρχει ροή αέρα από τον ισημερινό προς τους πόλους. Εξαιτίας αυτού, η μάζα του αέρα στον ισημερινό, και επομένως η πίεση στην υποκείμενη επιφάνεια, μειώνεται και αυξάνεται στους πόλους. Στο επιφανειακό στρώμα, η κίνηση αρχίζει από τους πόλους στον ισημερινό. Συμπέρασμα: ηλιακή ακτινοβολίααποτελεί τη μεσημβρινή συνιστώσα του OCA.

Σε μια ομοιογενή περιστρεφόμενη Γη, η δύναμη Coriolis δρα επίσης. Στην κορυφή, η δύναμη Coriolis εκτρέπει τη ροή στο SP προς τα δεξιά της κατεύθυνσης της κίνησης, δηλ. από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Στο SP, η κίνηση του αέρα αποκλίνει προς τα αριστερά, δηλ. πάλι από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Ως εκ τούτου, στην κορυφή (στην άνω τροπόσφαιρα και στην κάτω στρατόσφαιρα, στην περιοχή υψομέτρου από 10 έως 20 km, η πίεση μειώνεται από τον ισημερινό στους πόλους), σημειώνεται μια δυτική μεταφορά, σημειώνεται για ολόκληρη τη Γη ως ολόκληρος. Γενικά, η κίνηση του αέρα συμβαίνει γύρω από τους πόλους. Κατά συνέπεια, η δύναμη Coriolis αποτελεί τη ζώνη μεταφοράς του OCA.

Κάτω από την υποκείμενη επιφάνεια, η κίνηση είναι πιο περίπλοκη. διαίρεση του σε ηπείρους και ωκεανούς. Σχηματίζεται ένα περίπλοκο σχέδιο μεγάλων ρευμάτων αέρα. Από τις υποτροπικές ζώνες υψηλής πίεσης, τα ρεύματα αέρα ρέουν στην ισημερινή κοιλότητα και στα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζονται ανατολικοί άνεμοι τροπικού-ισημερινού γεωγραφικού πλάτη. Πάνω από τους ωκεανούς, χάρη στα σταθερά βαρικά μέγιστα, υπάρχουν όλο το χρόνο – αληγείς άνεμοι- άνεμοι των ισημερινών περιφερειών των υποτροπικών μεγίστων, που πνέουν συνεχώς μόνο πάνω από τους ωκεανούς. στην ξηρά, δεν εντοπίζονται παντού και όχι πάντα (τα σπασίματα προκαλούνται από την εξασθένηση των υποτροπικών αντικυκλώνων λόγω της ισχυρής θέρμανσης και της μετακίνησης της ισημερινής κατάθλιψης σε αυτά τα γεωγραφικά πλάτη). Στο SP οι εμπορικοί άνεμοι έχουν βορειοανατολική κατεύθυνση, στο SP - νοτιοανατολική. Οι εμπορικοί άνεμοι και των δύο ημισφαιρίων συγκλίνουν κοντά στον ισημερινό. Στην περιοχή της σύγκλισής τους (η ζώνη ενδοτροπικής σύγκλισης), προκύπτουν ισχυρά ανοδικά ρεύματα αέρα, σχηματίζονται σωρευτικά σύννεφα και πέφτουν βροχές.

Η ροή του ανέμου πηγαίνει σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη από την τροπική ζώνη υψηλής πίεσης δυτικοί άνεμοι με εύκρατα γεωγραφικά πλάτη.Εντείνονται το χειμώνα, καθώς τα βαρικά ελάχιστα μεγαλώνουν πάνω από τον ωκεανό σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η βαρική κλίση μεταξύ των βαρικών ελάχιστων πάνω από τους ωκεανούς και των βαρικών μεγίστων πάνω από τη γη αυξάνεται, επομένως, αυξάνεται και η ισχύς των ανέμων. Στη SP η κατεύθυνση των ανέμων είναι νοτιοδυτική, στη SP - βορειοδυτική. Μερικές φορές αυτοί οι άνεμοι ονομάζονται άνεμοι κατά του εμπορίου, αλλά δεν σχετίζονται γενετικά με τους εμπορικούς ανέμους, αλλά αποτελούν μέρος της πλανητικής δυτικής μεταφοράς.

Ανατολική μεταγραφή.Οι άνεμοι που επικρατούν στα πολικά γεωγραφικά πλάτη είναι βορειοανατολικοί στο SP και νοτιοανατολικοί στο SF. Ο αέρας κινείται από τις πολικές περιοχές υψηλής πίεσης προς τη ζώνη χαμηλής πίεσης των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη. Οι ανατολικές συγκοινωνίες αντιπροσωπεύονται επίσης από τους εμπορικούς ανέμους των τροπικών γεωγραφικών πλατών. Κοντά στον ισημερινό, η μεταφορά προς τα ανατολικά καλύπτει σχεδόν ολόκληρη την τροπόσφαιρα και δεν υπάρχει καμία μεταφορά προς τα δυτικά εδώ.

Η ανάλυση των γεωγραφικών πλάτων των κύριων τμημάτων του OCA μας επιτρέπει να διακρίνουμε τρεις ζωνικούς ανοιχτούς συνδέσμους:

- πολική: ανατολικοί άνεμοι φυσούν στην κάτω τροπόσφαιρα, πάνω - δυτικές μεταφορές.

– μέτρια σύνδεση: στην κάτω και στην άνω τροπόσφαιρα – άνεμοι δυτικές κατευθύνσεις;

- τροπικός σύνδεσμος: στην κάτω τροπόσφαιρα - ανατολικοί άνεμοι, πάνω - δυτική μεταφορά.

Ο τροπικός σύνδεσμος της κυκλοφορίας ονομαζόταν κύτταρο Hadley (ο συγγραφέας του παλαιότερου σχήματος OCA, 1735), ο εύκρατος σύνδεσμος - το κύτταρο Frerel (ένας Αμερικανός μετεωρολόγος). Προς το παρόν, η ύπαρξη κυττάρων αμφισβητείται (S.P. Khromov, B.L. Dzerdievsky), ωστόσο, η αναφορά τους παραμένει στη βιβλιογραφία.

Τα αεριωθούμενα ρεύματα είναι άνεμοι με δύναμη τυφώνα που πνέουν πάνω από μετωπικές ζώνες στην ανώτερη τροπόσφαιρα και στην κάτω στρατόσφαιρα. Είναι ιδιαίτερα έντονες πάνω από τα πολικά μέτωπα, η ταχύτητα του ανέμου φτάνει τα 300–400 km/h λόγω των μεγάλων κλίσεων πίεσης και της σπάνιας ατμόσφαιρας.

Οι μεσημβρινές μεταφορές περιπλέκουν το σύστημα OCA και παρέχουν ενδιάμεση ανταλλαγή θερμότητας και υγρασίας. Οι κύριες μεσημβρινές συγκοινωνίες είναι μουσώνες- εποχιακοί άνεμοι που αλλάζουν κατεύθυνση το καλοκαίρι και το χειμώνα προς το αντίθετο. Υπάρχουν τροπικοί και εξωτροπικοί μουσώνες.

τροπικοί μουσώνεςπροκύπτουν λόγω των θερμικών διαφορών μεταξύ του καλοκαιριού και του χειμερινού ημισφαιρίου, η κατανομή της ξηράς και της θάλασσας απλώς ενισχύει, περιπλέκει ή σταθεροποιεί αυτό το φαινόμενο. Τον Ιανουάριο, μια σχεδόν αδιάλειπτη αλυσίδα αντικυκλώνων βρίσκεται στο SP: μόνιμοι υποτροπικοί πάνω από τους ωκεανούς και εποχικοί πάνω από τις ηπείρους. Την ίδια στιγμή, μια ισημερινή ύφεση που μετατοπίστηκε εκεί βρίσκεται στο SP. Ως αποτέλεσμα, ο αέρας μεταφέρεται από το SP στο SP. Τον Ιούλιο, με αντίστροφη αναλογία βαρικών συστημάτων, ο αέρας μεταφέρεται στον ισημερινό από το SP στο SP. Έτσι, οι τροπικοί μουσώνες δεν είναι παρά εμπορικοί άνεμοι, οι οποίοι σε μια συγκεκριμένη ζώνη κοντά στον ισημερινό αποκτούν μια διαφορετική ιδιότητα - μια εποχιακή αλλαγή στη γενική κατεύθυνση. Οι τροπικοί μουσώνες ανταλλάσσουν αέρα μεταξύ τους ημισφαίρια, και μεταξύ ξηράς και θάλασσας, ειδικά επειδή στις τροπικές περιοχές η θερμική αντίθεση μεταξύ ξηράς και θάλασσας είναι γενικά μικρή. Ολόκληρη η περιοχή εξάπλωσης των τροπικών μουσώνων βρίσκεται μεταξύ 20º N.S. και 15º S ( τροπική Αφρικήβόρεια του ισημερινού, ανατολική Αφρική νότια του ισημερινού. Νότια Αραβία? Ινδικός Ωκεανός στη Μαδαγασκάρη στα δυτικά και στη βόρεια Αυστραλία στα ανατολικά. Ινδουστάν, Ινδοκίνα, Ινδονησία (χωρίς Σουμάτρα), Ανατολική Κίνα. στη Νότια Αμερική - Κολομβία). Για παράδειγμα, το ρεύμα των μουσώνων, που πηγάζει από έναν αντικυκλώνα πάνω από τη βόρεια Αυστραλία και πηγαίνει στην Ασία, κατευθύνεται, στην ουσία, από τη μια ήπειρο στην άλλη. ο ωκεανός σε αυτή την περίπτωση χρησιμεύει μόνο ως ενδιάμεσο έδαφος. Οι μουσώνες στην Αφρική είναι η ανταλλαγή αέρα μεταξύ της ξηράς γης της ίδιας ηπείρου που βρίσκεται σε διαφορετικά ημισφαίρια, και πάνω από ένα τμήμα του Ειρηνικού Ωκεανού οι μουσώνες πνέουν από την ωκεάνια επιφάνεια του ενός ημισφαιρίου στην ωκεάνια επιφάνεια του άλλου.

Στην εκπαίδευση εξωτροπικοί μουσώνεςΠρωταγωνιστικό ρόλο παίζει η θερμική αντίθεση μεταξύ ξηράς και θάλασσας. Εδώ συμβαίνουν μουσώνες μεταξύ εποχιακών αντικυκλώνων και καταθλίψεων, μερικοί από τους οποίους βρίσκονται στην ηπειρωτική χώρα και άλλοι στον ωκεανό. Έτσι, οι χειμερινοί μουσώνες στην Άπω Ανατολή είναι συνέπεια της αλληλεπίδρασης του αντικυκλώνα πάνω από την Ασία (με κέντρο τη Μογγολία) και της μόνιμης αλευτικής κατάθλιψης. καλοκαίρι - συνέπεια ενός αντικυκλώνα στο βόρειο τμήμα του Ειρηνικού Ωκεανού και μιας κατάθλιψης στο εξωτροπικό τμήμα της ασιατικής ηπείρου.

Οι εξωτροπικοί μουσώνες εκφράζονται καλύτερα στην Άπω Ανατολή (συμπεριλαμβανομένης της Καμτσάτκα), στη Θάλασσα του Οχότσκ, στην Ιαπωνία, στην Αλάσκα και στην ακτή του Αρκτικού Ωκεανού.

Μία από τις κύριες προϋποθέσεις για την εκδήλωση της κυκλοφορίας των μουσώνων είναι η απουσία κυκλωνικής δραστηριότητας (δεν υπάρχει κυκλοφορία μουσώνων στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική λόγω της έντασης της κυκλωνικής δραστηριότητας, "ξεπλένεται" από τις δυτικές μεταφορές).

Άνεμοι κυκλώνων και αντικυκλώνων.Στην ατμόσφαιρα, όταν συναντώνται δύο μάζες αέρα με διαφορετικά χαρακτηριστικά, δημιουργούνται συνεχώς μεγάλες ατμοσφαιρικές δίνες - κυκλώνες και αντικυκλώνες. Περιπλέκουν πολύ το σύστημα OCA.

Κυκλώνας- επίπεδη ανοδική ατμοσφαιρική δίνη, που εκδηλώνεται κοντά στην επιφάνεια της γης ως περιοχή χαμηλής πίεσης, με σύστημα ανέμων από την περιφέρεια προς το κέντρο αριστερόστροφα στο SP και δεξιόστροφα στο SP.

Αντικύκλωνας- μια επίπεδη κατερχόμενη ατμοσφαιρική δίνη, η οποία εκδηλώνεται κοντά στην επιφάνεια της γης ως περιοχή υψηλής πίεσης, με ένα σύστημα ανέμων από το κέντρο προς την περιφέρεια δεξιόστροφα στο SP και αριστερόστροφα στο SP.

Οι δίνες είναι επίπεδες, αφού οι οριζόντιες διαστάσεις τους είναι χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα, ενώ οι κατακόρυφες διαστάσεις τους είναι 15–20 km. Στο κέντρο του κυκλώνα παρατηρούνται ανοδικά ρεύματα αέρα, στον αντικυκλώνα - κατερχόμενα.

Οι κυκλώνες χωρίζονται σε μετωπικές, κεντρικές, τροπικές και θερμικές κοιλότητες.

Μετωπιαίοι κυκλώνεςσχηματίζονται στο αρκτικό και πολικό μέτωπο: στο αρκτικό μέτωπο του Βόρειου Ατλαντικού (κοντά στις ανατολικές ακτές Βόρεια Αμερικήκαι κοντά στην Ισλανδία), στο αρκτικό μέτωπο στο βόρειο τμήμα του Ειρηνικού Ωκεανού (κοντά στην ανατολική ακτή της Ασίας και κοντά στα Αλεούτια νησιά). Οι κυκλώνες υπάρχουν συνήθως για αρκετές ημέρες, κινούμενοι από τα δυτικά προς τα ανατολικά με ταχύτητα περίπου 20-30 km/h. Μια σειρά από κυκλώνες εμφανίζεται στο μπροστινό μέρος, σε μια σειρά από τρεις ή τέσσερις κυκλώνες. Κάθε επόμενος κυκλώναςβρίσκεται σε νεότερο στάδιο ανάπτυξης και κινείται πιο γρήγορα. Οι κυκλώνες προσπερνούν ο ένας τον άλλον, κλείνουν, σχηματίζονται κεντρικοί κυκλώνες- ο δεύτερος τύπος κυκλώνα. Λόγω των ανενεργών κεντρικών κυκλώνων, μια περιοχή χαμηλής πίεσης διατηρείται πάνω από τους ωκεανούς και σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη.

Κυκλώνες που προέρχονται από το βορρά Ατλαντικός Ωκεανόςμετακομίζοντας στη Δυτική Ευρώπη. Τις περισσότερες φορές περνούν μέσω του Ηνωμένου Βασιλείου, της Βαλτικής Θάλασσας, της Αγίας Πετρούπολης και στα Ουράλια και τη Δυτική Σιβηρία ή μέσω της Σκανδιναβίας, της χερσονήσου Κόλα και είτε στο Spitsbergen είτε στα βόρεια προάστια της Ασίας.

Οι κυκλώνες του Βόρειου Ειρηνικού πηγαίνουν στη βορειοδυτική Αμερική, καθώς και στη βορειοανατολική Ασία.

Τροπικοί κυκλώνεςσχηματίζεται σε τροπικά μέτωπα πιο συχνά μεταξύ 5º και 20º Β. και εσυ. SH. Εμφανίζονται στους ωκεανούς στο τέλος του καλοκαιριού και του φθινοπώρου, όταν το νερό θερμαίνεται σε θερμοκρασία 27–28º C. Μια ισχυρή αύξηση του ζεστού και υγρού αέρα οδηγεί στην απελευθέρωση τεράστιας ποσότητας θερμότητας κατά τη συμπύκνωση, η οποία καθορίζει η κινητική ενέργεια του κυκλώνα και η χαμηλή πίεση στο κέντρο. Οι κυκλώνες κινούνται από τα ανατολικά προς τα δυτικά κατά μήκος της ισημερινής περιφέρειας των μόνιμων βαρικών μεγίστων στους ωκεανούς. Εάν ένας τροπικός κυκλώνας φτάσει σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, διαστέλλεται, χάνει ενέργεια και, ως εξωτροπικός κυκλώνας, αρχίζει να κινείται από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Η ταχύτητα του ίδιου του κυκλώνα είναι μικρή (20–30 km/h), αλλά οι άνεμοι σε αυτόν μπορούν να έχουν ταχύτητα έως και 100 m/s (Εικ. 15).

Ρύζι. 15. Κατανομή τροπικών κυκλώνων

Οι κύριες περιοχές εμφάνισης τροπικών κυκλώνων: η ανατολική ακτή της Ασίας, η βόρεια ακτή της Αυστραλίας, η Αραβική Θάλασσα, ο Κόλπος της Βεγγάλης. Καραϊβική Θάλασσα και Κόλπος του Μεξικού. Κατά μέσο όρο, υπάρχουν περίπου 70 τροπικοί κυκλώνες ετησίως με ταχύτητες ανέμου άνω των 20 m/s. ΣΕ Ειρηνικός ωκεανόςΟι τροπικοί κυκλώνες ονομάζονται τυφώνες, στον Ατλαντικό - τυφώνες, στα ανοικτά των ακτών της Αυστραλίας - θα ήθελαν.

Θερμικές καταθλίψειςπροκύπτουν στην ξηρά λόγω της ισχυρής υπερθέρμανσης της επιφάνειας, της ανόδου και εξάπλωσης του αέρα πάνω από αυτήν. Ως αποτέλεσμα, μια περιοχή χαμηλής πίεσης σχηματίζεται κοντά στην υποκείμενη επιφάνεια.

Οι αντικυκλώνες υποδιαιρούνται σε μετωπικούς, υποτροπικούς αντικυκλώνες δυναμικής προέλευσης και στάσιμους.

Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, σε ψυχρό αέρα, μετωπικοί αντικυκλώνες,που κινούνται εν σειρά από τα δυτικά προς τα ανατολικά με ταχύτητα 20–30 km/h. Ο τελευταίος τελικός αντικυκλώνας φτάνει στις υποτροπικές περιοχές, σταθεροποιείται και σχηματίζεται υποτροπικός αντικυκλώνας δυναμικής προέλευσης.Αυτά περιλαμβάνουν μόνιμα βαρικά μέγιστα στους ωκεανούς. Σταθερός αντικυκλώναςεμφανίζεται στην ξηρά το χειμώνα ως αποτέλεσμα της έντονης ψύξης της επιφάνειας.

Οι αντικυκλώνες προέρχονται και συγκρατούνται σταθερά πάνω από τις ψυχρές επιφάνειες της Ανατολικής Αρκτικής, της Ανταρκτικής και το χειμώνα στην Ανατολική Σιβηρία. Όταν ο αρκτικός αέρας σπάει από τα βόρεια το χειμώνα, ο αντικυκλώνας στήνεται σε όλη την Ανατολική Ευρώπη και μερικές φορές καταλαμβάνει τη Δυτική και τη Νότια Ευρώπη.

Κάθε κυκλώνας ακολουθείται και κινείται με την ίδια ταχύτητα από έναν αντικυκλώνα, ο οποίος περιλαμβάνει οποιαδήποτε κυκλωνική σειρά. Όταν μετακινούνται από τα δυτικά προς τα ανατολικά, οι κυκλώνες αποκλίνουν προς τα βόρεια και οι αντικυκλώνες αποκλίνουν προς τα νότια στο SP. Ο λόγος για τις αποκλίσεις εξηγείται από την επιρροή της δύναμης Coriolis. Κατά συνέπεια, οι κυκλώνες αρχίζουν να κινούνται προς τα βορειοανατολικά και οι αντικυκλώνες προς τα νοτιοανατολικά. Λόγω των ανέμων των κυκλώνων και των αντικυκλώνων, υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας και υγρασίας μεταξύ των γεωγραφικών πλάτη. Σε περιοχές υψηλής πίεσης, κυριαρχούν οι ροές αέρα από πάνω προς τα κάτω - ο αέρας είναι ξηρός, δεν υπάρχουν σύννεφα. σε περιοχές χαμηλής πίεσης - από κάτω προς τα πάνω - σχηματίζονται σύννεφα, πέφτουν βροχοπτώσεις. Η εισαγωγή θερμών αέριων μαζών ονομάζεται «κύματα καύσωνα». Η μετακίνηση των τροπικών αέριων μαζών σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη προκαλεί ξηρασία το καλοκαίρι και ισχυρή απόψυξη το χειμώνα. Η εισαγωγή αρκτικών αέριων μαζών σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - "ψυχρά κύματα" - προκαλεί ψύξη.

τοπικοί άνεμοι- άνεμοι που εμφανίζονται σε περιορισμένες περιοχές της επικράτειας ως αποτέλεσμα της επίδρασης τοπικών αιτιών. Οι τοπικοί άνεμοι θερμικής προέλευσης περιλαμβάνουν αύρες, άνεμους βουνών-κοιλάδων, η επίδραση του αναγλύφου προκαλεί το σχηματισμό φόων και βορίου.

αεράκιαεμφανίζονται σε όχθες ωκεανών, θαλασσών, λιμνών, όπου υπάρχουν μεγάλες ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Αστικές αύρες έχουν σχηματιστεί στις μεγάλες πόλεις. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν το έδαφος θερμαίνεται πιο έντονα, εμφανίζεται μια ανοδική κίνηση του αέρα από πάνω του και η εκροή του από πάνω προς το ψυχρότερο. Στα επιφανειακά στρώματα, ο άνεμος φυσά προς τη στεριά, αυτό είναι μια ημερήσια (θαλάσσια) αύρα. Νυχτερινό (παραλιακό) αεράκι εμφανίζεται τη νύχτα. Όταν η γη ψύχεται περισσότερο από το νερό, και στο επιφανειακό στρώμα του αέρα, ο άνεμος φυσά από στεριά σε θάλασσα. Οι θαλάσσιες αύρες είναι πιο έντονες, η ταχύτητά τους είναι 7 m/s, η ζώνη διάδοσης είναι έως και 100 km.

Άνεμοι ορεινής κοιλάδαςσχηματίζουν τους ανέμους των πλαγιών και τους πραγματικούς ανέμους βουνού-κοιλάδας και έχουν καθημερινή περιοδικότητα. Οι άνεμοι με κλίση είναι αποτέλεσμα διαφορετικής θέρμανσης της επιφάνειας του πρανούς και του αέρα στο ίδιο υψόμετρο. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο αέρας στην πλαγιά θερμαίνεται περισσότερο και ο άνεμος φουσκώνει την πλαγιά, τη νύχτα η πλαγιά ψύχεται επίσης περισσότερο και ο άνεμος αρχίζει να πνέει κάτω από την πλαγιά. Στην πραγματικότητα οι άνεμοι βουνού-κοιλάδας προκαλούνται από το γεγονός ότι ο αέρας στην κοιλάδα του βουνού θερμαίνεται και ψύχεται περισσότερο από ό,τι στο ίδιο ύψος στη γειτονική πεδιάδα. Τη νύχτα ο άνεμος φυσάει προς τις πεδιάδες, τη μέρα - προς τα βουνά. Η κλίση που βλέπει στον άνεμο ονομάζεται προσήνεμη κλίση και η αντίθετη κλίση ονομάζεται υπήνεμη κλίση.

στεγνωτήρας μαλλιών- ένας ζεστός ξηρός άνεμος από ψηλά βουνά, συχνά καλυμμένοι με παγετώνες. Προκύπτει λόγω της αδιαβατικής ψύξης του αέρα στην προσήνεμη κλίση και της αδιαβατικής θέρμανσης - στην υπήνεμη κλίση. Το πιο τυπικό foehn εμφανίζεται όταν το ρεύμα αέρα OCA διασχίζει μια οροσειρά. Πιο συχνά συναντάαντικυκλώνας foehn, σχηματίζεται αν υπάρχει αντικυκλώνας πάνω από μια ορεινή χώρα. Τα πιστολάκια είναι πιο συχνά τις μεταβατικές εποχές, η διάρκειά τους είναι αρκετές ημέρες (στις Άλπεις, υπάρχουν 125 ημέρες με πιστολάκι το χρόνο). Στα βουνά Tien Shan, τέτοιοι άνεμοι ονομάζονται καστέκ, στην Κεντρική Ασία - garmsil, στα Βραχώδη Όρη - chinook. Τα πιστολάκια για τα μαλλιά κάνουν τους κήπους να ανθίζουν νωρίς, το χιόνι να λιώνει.

Μπόρα- ένας ψυχρός άνεμος που φυσάει από χαμηλά βουνά προς τα πλάγια ζεστή θάλασσα. Στο Novorossiysk ονομάζεται nord-ost, στη χερσόνησο Absheron - nord, στη Baikal - sarma, στην κοιλάδα του Ροδανού (Γαλλία) - mistral. Το Bora εμφανίζεται το χειμώνα, όταν σχηματίζεται μια περιοχή υψηλής πίεσης μπροστά από την κορυφογραμμή, στην πεδιάδα, όπου σχηματίζεται κρύος αέρας. Έχοντας διασχίσει μια χαμηλή κορυφογραμμή, ο κρύος αέρας ορμάει με μεγάλη ταχύτητα προς έναν ζεστό κόλπο, όπου η πίεση είναι χαμηλή, η ταχύτητα μπορεί να φτάσει τα 30 m/s, η θερμοκρασία του αέρα πέφτει απότομα στους -5ºС.

Οι δίνες μικρής κλίμακας είναι ανεμοστρόβιλοιΚαι θρόμβοι αίματος (ανεμοστρόβιλος). Οι δίνες πάνω από τη θάλασσα ονομάζονται ανεμοστρόβιλοι, πάνω από τη γη - θρόμβοι αίματος. Οι ανεμοστρόβιλοι και οι θρόμβοι αίματος συνήθως προέρχονται από τα ίδια μέρη με τους τροπικούς κυκλώνες, σε ζεστό καιρό. υγρό κλίμα. Η κύρια πηγή ενέργειας είναι η συμπύκνωση υδρατμών, στην οποία απελευθερώνεται ενέργεια. Ένας μεγάλος αριθμός ανεμοστρόβιλων στις Ηνωμένες Πολιτείες οφείλεται στην άφιξη ενός υγρού ζεστός αέραςΜε κόλπος του Μεξικού. Ο ανεμοστρόβιλος κινείται με ταχύτητα 30–40 km/h, αλλά η ταχύτητα του ανέμου σε αυτόν φτάνει τα 100 m/s. Οι θρόμβοι εμφανίζονται συνήθως μεμονωμένα, οι ανεμοστρόβιλοι - σε σειρά. Το 1981, 105 ανεμοστρόβιλοι σχηματίστηκαν στα ανοικτά των ακτών της Αγγλίας μέσα σε πέντε ώρες.

Η έννοια των μαζών αέρα (VM).Μια ανάλυση των παραπάνω δείχνει ότι η τροπόσφαιρα δεν μπορεί να είναι φυσικά ομοιογενής σε όλα τα μέρη της. Χωρίζεται, χωρίς να παύει να είναι ένα και ολόκληρο, σε αέριες μάζες– μεγάλοι όγκοι αέρα στην τροπόσφαιρα και στην κατώτερη στρατόσφαιρα, που έχουν σχετικά ομοιόμορφες ιδιότητες και κινούνται ως σύνολο σε ένα από τα ρεύματα OCA. Οι διαστάσεις του VM είναι συγκρίσιμες με μέρη των ηπείρων, το μήκος είναι χιλιάδες χιλιόμετρα και το πάχος είναι 22–25 km. Οι περιοχές στις οποίες σχηματίζονται τα VM ονομάζονται κέντρα σχηματισμού. Πρέπει να έχουν ομοιόμορφη υποκείμενη επιφάνεια (στεριά ή θάλασσα), ορισμένες θερμικές συνθήκες και το χρόνο που απαιτείται για τον σχηματισμό τους. Παρόμοιες συνθήκες υπάρχουν στα βαρικά μέγιστα πάνω από τους ωκεανούς, στα εποχιακά μέγιστα πάνω από την ξηρά.

Το VM έχει τυπικές ιδιότητες μόνο στο κέντρο σχηματισμού· όταν κινείται, μετασχηματίζεται, αποκτώντας νέες ιδιότητες. Η άφιξη ορισμένων VM προκαλεί απότομες αλλαγές στον καιρό μη περιοδικού χαρακτήρα. Σε σχέση με τη θερμοκρασία της υποκείμενης επιφάνειας, τα VM χωρίζονται σε θερμά και ψυχρά. Ένα ζεστό VM μετακινείται σε μια κρύα υποκείμενη επιφάνεια, φέρνει θέρμανση, αλλά ψύχεται από μόνο του. Το Cold VM έρχεται στη ζεστή υποκείμενη επιφάνεια και φέρνει ψύξη. Σύμφωνα με τις συνθήκες σχηματισμού, τα VM χωρίζονται σε τέσσερις τύπους: ισημερινά, τροπικά, πολικά (αέρας εύκρατων γεωγραφικών πλάτων) και αρκτικά (Ανταρκτική). Σε κάθε τύπο, διακρίνονται δύο υποτύποι - θαλάσσιο και ηπειρωτικό. Για ηπειρωτικό υποτύπος, που σχηματίζεται πάνω από τις ηπείρους, χαρακτηρίζεται από μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και χαμηλή υγρασία. θαλάσσιος υποτύποςΣχηματίζεται πάνω από τους ωκεανούς, επομένως, η σχετική και απόλυτη υγρασία του είναι αυξημένη, τα πλάτη θερμοκρασίας είναι πολύ μικρότερα από τα ηπειρωτικά.

Ισημερινά VMσχηματίζονται σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, που χαρακτηρίζονται από υψηλές θερμοκρασίες και υψηλή σχετική και απόλυτη υγρασία. Αυτά τα ακίνητα διατηρούνται τόσο στη στεριά όσο και στη θάλασσα.

Tropical VMσχηματίζονται σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη, η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια του έτους δεν πέφτει κάτω από 20º C, η σχετική υγρασία είναι χαμηλή. Διανέμω:

– ηπειρωτικά HTM που σχηματίζονται στις ηπείρους των τροπικών γεωγραφικών πλάτη στα τροπικά βαρικά μέγιστα - πάνω από τη Σαχάρα, την Αραβία, το Thar, την Καλαχάρι και το καλοκαίρι στις υποτροπικές περιοχές και ακόμη και στο νότο των εύκρατων γεωγραφικών πλάτων - στη νότια Ευρώπη, στην Κεντρική Ασία και στο Καζακστάν , στη Μογγολία και τη βόρεια Κίνα.

– θαλάσσια HCM που σχηματίζονται πάνω από τροπικές υδάτινες περιοχές – στις Αζόρες και τα υψώματα της Χαβάης. χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε θερμοκρασία και υγρασία, αλλά χαμηλή σχετική υγρασία.

Polar VMs, ή αέρας εύκρατων γεωγραφικών πλάτη, σχηματίζονται σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη (σε αντικυκλώνες εύκρατων γεωγραφικών πλάτη από αρκτικά VM και αέρας που προήλθε από τις τροπικές περιοχές). Οι θερμοκρασίες είναι αρνητικές το χειμώνα, θετικές το καλοκαίρι, το ετήσιο εύρος θερμοκρασίας είναι σημαντικό, η απόλυτη υγρασία αυξάνεται το καλοκαίρι και μειώνεται το χειμώνα, η σχετική υγρασία είναι μέση. Διανέμω:

- ο ηπειρωτικός αέρας των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη (CHC), που σχηματίζεται στις τεράστιες επιφάνειες των ηπείρων των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη, είναι έντονα ψυχρός και σταθερός το χειμώνα, ο καιρός σε αυτό είναι καθαρός με ισχυρούς παγετούς. το καλοκαίρι γίνεται πολύ ζεστό, εμφανίζονται ανοδικά ρεύματα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟIIIΚΟΧΥΛΙΑ ΤΗΣ ΓΗΣ

Θέμα 2 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ

§τριάντα. ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΑΛΛΑΓΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΑ

Θυμηθείτε ποια είναι η πηγή φωτός και θερμότητας στη Γη.

Πώς θερμαίνεται ο καθαρός αέρας;

ΠΩΣ ΘΕΡΜΑΝΕΙ Ο ΑΕΡΑΣ. Από τα μαθήματα της φυσικής ιστορίας, γνωρίζετε ότι ο διαφανής αέρας μεταδίδει τις ακτίνες του ήλιου στην επιφάνεια της γης και τη θερμαίνει. Είναι ο αέρας που δεν θερμαίνεται με τις ακτίνες, αλλά θερμαίνεται από μια θερμαινόμενη επιφάνεια. Επομένως, όσο πιο μακριά από την επιφάνεια της γης, τόσο πιο κρύο είναι. Γι' αυτό όταν ένα αεροπλάνο πετά ψηλά πάνω από το έδαφος, η θερμοκρασία του αέρα είναι πολύ χαμηλή. Στο ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας, πέφτει στους -56 °C.

Έχει διαπιστωθεί ότι μετά από κάθε χιλιόμετρο υψομέτρου, η θερμοκρασία του αέρα πέφτει κατά μέσο όρο 6 °C (Εικ. 126). Ψηλά στα βουνά, η επιφάνεια της γης δέχεται περισσότερη ηλιακή θερμότητα από ό,τι στους πρόποδες. Ωστόσο, η θερμότητα διαχέεται γρηγορότερα με το ύψος. Επομένως, ενώ σκαρφαλώνετε στα βουνά, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται σταδιακά. Γι' αυτό το χιόνι και ο πάγος βρίσκονται στις κορυφές των ψηλών βουνών.

ΠΩΣ ΝΑ ΜΕΤΡΕΙΣ ΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ. Φυσικά, όλοι γνωρίζουν ότι η θερμοκρασία του αέρα μετριέται με ένα θερμόμετρο. Ωστόσο, αξίζει να θυμόμαστε ότι ένα θερμόμετρο δεν έχει εγκατασταθεί σωστά, για παράδειγμα, στον ήλιο, δεν θα δείχνει τη θερμοκρασία του αέρα, αλλά πόσους βαθμούς έχει η ίδια η συσκευή θερμαίνεται. Στους μετεωρολογικούς σταθμούς, για να ληφθούν ακριβή δεδομένα, το θερμόμετρο τοποθετείται σε ειδικό θάλαμο. Οι τοίχοι του είναι σχάρες. Αυτό επιτρέπει στον αέρα να εισέρχεται ελεύθερα στο θάλαμο, μαζί οι γρίλιες προστατεύουν το θερμόμετρο του wii. άμεσο ηλιακό φως. Το περίπτερο είναι εγκατεστημένο σε ύψος 2 m από το έδαφος. Οι μετρήσεις του θερμομέτρου καταγράφονται κάθε 3 ώρες.

Ρύζι. 126. Αλλαγή θερμοκρασίας αέρα με το ύψος

Πετώντας πάνω από τα σύννεφα

Το 1862, δύο Άγγλοι πέταξαν με ένα αερόστατο. Σε υψόμετρο 3 χιλιομέτρων, παρακάμπτοντας τα σύννεφα, οι ερευνητές έτρεμαν από το κρύο. Όταν τα σύννεφα χάθηκαν και βγήκε ο ήλιος, έκανε ακόμα πιο κρύο. Στο ύψος αυτών των 5 χιλιομέτρων, το νερό πάγωσε, οι άνθρωποι δυσκολεύονταν να αναπνεύσουν, ήταν θορυβώδης στα αυτιά τους, και με έλλειψη δύναμης, ήταν στην πραγματικότητα ο άξονας. Χτυπήστε λοιπόν τον σπάνιο αέρα στο σώμα. Σε υψόμετρο 3 χιλιομέτρων, ένας από τους επιζώντες έχασε τις αισθήσεις του. Σε υψόμετρα και 11 km ήταν -24°C (στη Γη εκείνη την εποχή το γρασίδι ήταν πράσινο και τα λουλούδια άνθιζαν). Και οι δύο τολμηροί απειλήθηκαν με θάνατο. Ως εκ τούτου, κατέβηκαν στη Γη όσο το δυνατόν γρηγορότερα.

Ρύζι. 127. Γράφημα της ημερήσιας πορείας της θερμοκρασίας του αέρα

ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΑΛΛΑΓΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ. Οι ακτίνες του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας θερμαίνουν τη Γη ανομοιόμορφα (Εικ. 128). Το μεσημέρι, όταν ο ήλιος είναι ψηλά πάνω από τον ορίζοντα, η επιφάνεια της γης θερμαίνεται περισσότερο. Ωστόσο, υψηλές θερμοκρασίες αέρα παρατηρούνται όχι το μεσημέρι (στις 12 η ώρα), αλλά δύο ή τρεις ώρες μετά το μεσημέρι (στις 14-15). Αυτό συμβαίνει γιατί χρειάζεται χρόνος για τη μεταφορά θερμότητας από την επιφάνεια της γης. Το απόγευμα, παρά το γεγονός ότι ο Ήλιος κατεβαίνει ήδη προς τον ορίζοντα, ο αέρας συνεχίζει να δέχεται θερμότητα από τη θερμαινόμενη επιφάνεια για άλλες δύο ώρες. Στη συνέχεια η επιφάνεια σταδιακά κρυώνει, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται ανάλογα. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες είναι πριν την ανατολή του ηλίου. Είναι αλήθεια ότι ορισμένες ημέρες μπορεί να διαταραχθεί ένα τέτοιο ημερήσιο μοτίβο θερμοκρασίας.

Κατά συνέπεια, ο λόγος για την αλλαγή της θερμοκρασίας του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι η αλλαγή του φωτισμού της επιφάνειας της Γης λόγω της περιστροφής της γύρω από τον άξονά της. Μια πιο οπτική αναπαράσταση της μεταβολής της θερμοκρασίας δίνεται από τα γραφήματα της ημερήσιας πορείας της θερμοκρασίας του αέρα (Εικ. 127).

ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ πλάτος της μεταβολής της θερμοκρασίας του αέρα. Η διαφορά μεταξύ της υψηλότερης και της χαμηλότερης θερμοκρασίας αέρα ονομάζεται πλάτος της διακύμανσης της θερμοκρασίας (Α). Υπάρχουν καθημερινά, μηνιαία, ετήσια πλάτη.

Για παράδειγμα, αν τα περισσότερα θερμότηταο αέρας κατά τη διάρκεια της ημέρας ήταν +25 °С και +9 °С, τότε το πλάτος των ταλαντώσεων θα είναι ίσο με 16 °С (25 - 9 = 16) (Ματ. 129). Η φύση της επιφάνειας της γης (ονομάζεται υποκείμενη) επηρεάζει τα καθημερινά πλάτη των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, πάνω από τους ωκεανούς, το πλάτος είναι μόνο 1-2 °C, στις στέπες 15-0 °C και στις ερήμους φτάνει τους 30 °C.

Ρύζι. 129. Προσδιορισμός του ημερήσιου πλάτους των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα

ΘΥΜΑΜΑΙ

Ο αέρας θερμαίνεται από την επιφάνεια της γης. Με το υψόμετρο, η θερμοκρασία του πέφτει κατά περίπου 6 ° C για κάθε χιλιόμετρο υψομέτρου.

Η θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας αλλάζει λόγω μεταβολών στον φωτισμό της επιφάνειας (αλλαγή ημέρας και νύχτας).

Το πλάτος της διακύμανσης της θερμοκρασίας είναι η διαφορά μεταξύ της υψηλότερης και της χαμηλότερης θερμοκρασίας αέρα.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

1. Η θερμοκρασία του αέρα στην επιφάνεια της γης είναι +17 °C. Προσδιορίστε τη θερμοκρασία έξω από ένα αεροσκάφος που πετά σε ύψος 10 km.

2. Γιατί στο μετεωρολογικούς σταθμούςθερμόμετρο εγκατεστημένο σε ειδικό θάλαμο;

3. Πείτε μας πώς αλλάζει η θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας.

4. Υπολογίστε το ημερήσιο πλάτος των διακυμάνσεων του αέρα σύμφωνα με τα ακόλουθα δεδομένα (σε ° C): -1,0, + 4, +5, +3, -2.

5. Σκεφτείτε γιατί το υψηλότερο ημερήσια θερμοκρασίααέρας δεν παρατηρείται το μεσημέρι, όταν ο Ήλιος είναι ψηλά πάνω από τον ορίζοντα.

ΠΡΑΚΤΙΚΗ 5 (Αρχή. Βλ. σελ. 133, 141.)

Θέμα: Επίλυση προβλημάτων σχετικά με τη μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος.

1. Η θερμοκρασία του αέρα στην επιφάνεια της γης είναι +25 °C. Προσδιορίστε τη θερμοκρασία του αέρα στην κορυφή ενός βουνού με ύψος 1500 m.

2. Το θερμόμετρο στον μετεωρολογικό σταθμό, που βρίσκεται στην κορυφή του βουνού, δείχνει 16 ° C πάνω από το μηδέν. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του αέρα στα πόδια του είναι +23,2 °C. Υπολογίστε το σχετικό ύψος του βουνού.