Atmosfēras un zemes virsmas termiskais režīms. Zemes virsmas un atmosfēras termiskais režīms Vidējās diennakts temperatūras svārstības

Tās vērtība un izmaiņas uz virsmas, ko tieši silda saules stari. Sildot, šī virsma pārnes siltumu (garo viļņu diapazonā) gan uz apakšējiem slāņiem, gan uz atmosfēru. Pati virsma tiek saukta aktīvā virsma.

Visu siltuma bilances elementu maksimālā vērtība tiek novērota tuvākajā pusdienlaikā. Izņēmums ir maksimālā siltuma apmaiņa augsnē, kas iekrīt rīta stundās. Siltuma bilances komponentu diennakts svārstību maksimālās amplitūdas tiek novērotas vasarā, bet minimālās - ziemā.

Diennakts laikā, kad virsmas temperatūra ir sausa un bez veģetācijas, skaidrā dienā maksimums iestājas pēc 14 stundas, un minimums ir ap saullēktu. Mākoņainība var traucēt diennakts temperatūras svārstības, izraisot maksimuma un minimuma nobīdi. Mitrumam un virszemes veģetācijai ir liela ietekme uz temperatūras gaitu.

Diennakts virsmas temperatūras maksimumi var būt +80 o C vai vairāk. Dienas svārstības sasniedz 40 o. Ekstrēmo vērtību un temperatūras amplitūdu vērtības ir atkarīgas no vietas platuma, gadalaika, mākoņainības, virsmas termiskajām īpašībām, tās krāsas, raupjuma, veģetācijas seguma rakstura, nogāzes orientācijas (ekspozīcijas).

Siltuma izplatība no aktīvās virsmas ir atkarīga no pamata substrāta sastāva, un to noteiks tā siltumietilpība un siltumvadītspēja. Kontinentu virsmā pamatā esošais substrāts ir augsne, okeānos (jūrās) - ūdens.

Augsnēm kopumā ir zemāka siltumietilpība nekā ūdenim un augstāka siltumvadītspēja. Tāpēc tie uzsilst un atdziest ātrāk nekā ūdens.

Laiks tiek tērēts siltuma pārnesei no slāņa uz slāni, un maksimālās un minimālās temperatūras vērtību iestāšanās brīži dienas laikā tiek aizkavēti par ik pēc 10 cm aptuveni par 3 stundām. Jo dziļāks slānis, jo mazāk siltuma tas saņem un vājākas temperatūras svārstības tajā. Diennakts temperatūras svārstību amplitūda ar dziļumu samazinās 2 reizes uz katriem 15 cm. Vidēji aptuveni 1 m dziļumā ikdienas augsnes temperatūras svārstības "izbalē". Tiek saukts slānis, kurā tie apstājas pastāvīgas dienas temperatūras slānis.

Jo ilgāks temperatūras svārstību periods, jo dziļāk tās izplatās. Tātad vidējos platuma grādos nemainīgas gada temperatūras slānis ir 19–20 m dziļumā, augstos platuma grādos 25 m dziļumā un tropiskajos platuma grādos, kur gada temperatūras amplitūdas ir mazas, dziļumā no plkst. 5-10 m.gadi kavējas vidēji par 20-30 dienām uz vienu metru.

Temperatūra nemainīgas gada temperatūras slānī ir tuvu gada vidējai gaisa temperatūrai virs virsmas.

Atmosfēras termiskais režīms

vietējā temperatūra

Kopējās temperatūras izmaiņas fiksētajā
ģeogrāfiskais punkts, atkarībā no indivīda
gaisa stāvokļa izmaiņas un no advekcijas sauc
vietējās (lokālās) izmaiņas.
Jebkura meteoroloģiskā stacija, kas nemainās
tā atrašanās vieta uz zemes virsmas,
uzskatīt par tādu punktu.
Meteoroloģiskie instrumenti - termometri un
termogrāfi, nekustīgi ievietoti vienā vai otrā
vietu, reģistrējiet tieši vietējās izmaiņas
gaisa temperatūra.
Termometrs uz balona, ​​kas lido vējā un,
tāpēc paliek tajā pašā masā
gaiss, parāda individuālas izmaiņas
temperatūra šajā masā.

Atmosfēras termiskais režīms

Gaisa temperatūras sadalījums iekšā
telpa un tās izmaiņas laikā
Atmosfēras termiskais stāvoklis
definēts:
1. Siltuma apmaiņa ar vidi
(ar apakšējo virsmu, blakus
gaisa masas un kosmoss).
2. Adiabātiskie procesi
(saistīts ar gaisa spiediena izmaiņām,
it īpaši, pārvietojoties vertikāli
3. Advekcijas procesi
(silta vai auksta gaisa pārnešana, kas ietekmē temperatūru iekšā
dotais punkts)

Siltuma apmaiņa

Siltuma pārneses ceļi
1) Radiācija
absorbcijā
gaisa starojums no saules un zemes
virsmas.
2) Siltumvadītspēja.
3) Iztvaikošana vai kondensācija.
4) Ledus un sniega veidošanās vai kušana.

Radiācijas siltuma pārneses ceļš

1. Tieša absorbcija
troposfērā ir mazs saules starojums;
tas var izraisīt pieaugumu
gaisa temperatūra tikai par
apmēram 0,5° dienā.
2. Nedaudz svarīgāks ir
siltuma zudums no gaisa
garo viļņu starojums.

B = S + D + Ea – Rk – Rd – Ez, kW/m2
kur
S - ieslēgts tiešs saules starojums
horizontāla virsma;
D - izkliedētais saules starojums ieslēgts
horizontāla virsma;
Ea ir atmosfēras pretstarojums;
Rk un Rd - atspīd no pamata virsmas
īsu un garu viļņu starojums;
Ez - pamatā esošā garo viļņu starojums
virsmas.

Pamatnes virsmas starojuma līdzsvars

B = S + D + Ea– Rk – Rd – Ez, kW/m2
Pievērs uzmanību:
Q = S + D Tas ir kopējais starojums;
Rd ir ļoti maza vērtība, un parasti tā nav
ņemt vērā;
Rk =Q *Ak, kur A ir virsmas albedo;
Eef \u003d Ez - Ea
Mēs iegūstam:
B \u003d Q (1 — Ak) — Eef

Pamatnes virsmas termiskais līdzsvars

B \u003d Lt-f * Mp + Lzh-g * Mk + Qa + Qp-p
kur Lt-zh un Lzh-g - īpatnējais saplūšanas siltums
un attiecīgi iztvaikošana (kondensācija);
Mn un Mk ir iesaistītās ūdens masas
atbilstošās fāzes pārejas;
Qa un Qp-p - siltuma plūsma atmosfērā un caur to
apakšējo virsmu līdz apakšējiem slāņiem
augsne vai ūdens.

virsma un aktīvais slānis

Pamatnes temperatūras režīms

Pamatnes virsma ir
zemes virsma (augsne, ūdens, sniegs un
utt.), mijiedarbojoties ar atmosfēru
siltuma un mitruma apmaiņas procesā.
Aktīvais slānis ir augsnes slānis (ieskaitot
veģetācija un sniega sega) vai ūdens,
piedalīties siltuma apmaiņā ar vidi,
līdz kuras dziļumam ikdienas un
gada temperatūras svārstības.

10. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Augsnē saules starojums, iekļūstošs
līdz mm desmitdaļu dziļumam,
pārvēršas siltumā, kas
tiek pārraidīti uz apakšējiem slāņiem
molekulārā siltumvadītspēja.
Ūdenī iekļūst saules starojums
dziļumā līdz desmitiem metru, un pārvietošanu
notiek siltums uz apakšējiem slāņiem
nemierīgs
maisīšana, termiskā
konvekcija un iztvaikošana

11. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Dienas temperatūras svārstības
pieteikties:
ūdenī - līdz desmitiem metru,
augsnē - mazāk par metru
Gada temperatūras svārstības
pieteikties:
ūdenī - līdz simtiem metru,
augsnē - 10-20 metri

12. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Siltums, kas nokļūst uz ūdens virsmas dienas un vasaras laikā, iekļūst
ievērojamā dziļumā un silda lielu ūdens stabu.
Augšējā slāņa un pašas ūdens virsmas temperatūra
tas paceļas maz.
Augsnē ienākošais siltums tiek sadalīts plānā augšdaļā
slānis, kas tādējādi kļūst ļoti karsts.
Naktī un ziemā ūdens zaudē siltumu no virsmas slāņa, bet
tā vietā nāk uzkrātais siltums no apakšējiem slāņiem.
Tāpēc ūdens virsmas temperatūra pazeminās
lēnām.
Uz augsnes virsmas temperatūra pazeminās, kad izdalās siltums
ātri:
plānā augšējā slānī uzkrātais siltums ātri to atstāj
bez papildināšanas no apakšas.

13. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Dienā un vasarā temperatūra uz augsnes virsmas ir augstāka par temperatūru uz
ūdens virsma; zemāka naktī un ziemā.
Dienas un gada temperatūras svārstības uz augsnes virsmas ir lielākas,
turklāt daudz vairāk nekā uz ūdens virsmas.
Siltajā sezonā ūdens baseins uzkrājas diezgan biezā slānī
ūdens, liels siltuma daudzums, kas aukstumā izdalās atmosfērā
sezona.
Augsne siltajā sezonā lielāko daļu siltuma izdala naktī,
kas saņem dienas laikā, un līdz ziemai no tā uzkrāj maz.
Vidējos platuma grādos siltajā pusgadā 1,5-3
kcal siltuma uz virsmas kvadrātcentimetru.
Aukstā laikā augsne šo siltumu izdala atmosfērā. Vērtība ±1,5-3
kcal/cm2 gadā ir augsnes gada siltuma cikls.
Vasarā sniega segas un veģetācijas ietekmē ikgadējais
samazinās augsnes siltuma cirkulācija; piemēram, pie Ļeņingradas par 30%.
Tropos gada siltuma apgrozījums ir mazāks nekā mērenajos platuma grādos, kopš
ir mazākas ikgadējas atšķirības saules starojuma pieplūdumā.

14. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Lielo rezervuāru gada siltuma apgrozījums ir aptuveni 20
reizes vairāk nekā gada siltuma apgrozījums
augsne.
Baltijas jūra izdala gaisu aukstā laikā 52
kcal / cm2 un siltajā sezonā uzkrāj tikpat daudz.
Melnās jūras gada siltuma apgrozījums ±48 kcal/cm2,
Šo atšķirību rezultātā gaisa temperatūra virs
zemāka pa jūru vasarā un augstāka ziemā nekā virs zemes.

15. Pamatvirsmas un aktīvā slāņa temperatūras režīms

Pamatnes temperatūras režīms
virsma un aktīvais slānis
Zeme ātri uzsilst un
atdziest.
Ūdens uzsilst lēni un lēni
atdziest
(ūdens īpatnējā siltumietilpība
3-4 reizes vairāk augsnes)
Veģetācija samazina amplitūdu
diennakts temperatūras svārstības
augsnes virsma.
Sniega sega pasargā augsni no
intensīvi siltuma zudumi (ziemā augsne
sasalst mazāk)

16.

galvenā loma radīšanā
troposfēras temperatūras režīms
siltuma apmaiņas spēles
gaiss ar zemes virsmu
pēc vadīšanas

17. Procesi, kas ietekmē atmosfēras siltuma pārnesi

Procesi, kas ietekmē siltuma pārnesi
atmosfēra
1).Turbulence
(sajaukšana
gaiss ar nesakārtotiem
haotiska kustība).
2).Siltuma
konvekcija
(gaisa transports vertikāli
virziens, kas notiek, kad
apakšējā slāņa sildīšana)

18. Gaisa temperatūras izmaiņas

Gaisa temperatūras izmaiņas
1).
Periodiski
2). Neperiodisks
Neperiodiskas izmaiņas
gaisa temperatūra
Saistīts ar gaisa masu advekciju
no citām zemes daļām
Šādas izmaiņas ir biežas un nozīmīgas
mēreni platuma grādi,
tie ir saistīti ar cikloniskiem
aktivitātes, mazās
svari - ar vietējiem vējiem.

19. Periodiskas gaisa temperatūras izmaiņas

Dienas un gada temperatūras izmaiņas ir
periodisks raksturs.
Diennakts izmaiņas
Gaisa temperatūra mainās
ikdienas kurss, ievērojot temperatūru
zemes virsmas, no kuras
gaiss tiek uzsildīts

20. Dienas temperatūras svārstības

Dienas temperatūras svārstības
Daudzgadu diennakts līknes
temperatūras ir gludas līknes,
līdzīgi sinusoīdiem.
Klimatoloģijā tiek uzskatīts
gaisa temperatūras izmaiņas diennaktī,
vidēji daudzu gadu laikā.

21. uz augsnes virsmas (1) un gaisā 2m augstumā (2). Maskava (MGU)

Vidējās diennakts temperatūras svārstības uz virsmas
augsne (1) un
gaisā 2m augstumā (2). Maskava (MGU)

22. Vidējās dienas temperatūras svārstības

Vidējās dienas temperatūras svārstības
Temperatūrai uz augsnes virsmas ir diennakts svārstības.
Tās minimums tiek novērots apmēram pusstundu pēc tam
saullēkts.
Līdz tam laikam augsnes virsmas radiācijas līdzsvars
kļūst vienāda ar nulli - siltuma pārnese no augšējā slāņa
augsnes efektīvais starojums ir līdzsvarots
palielināts kopējā starojuma pieplūdums.
Neizstarojošā siltuma apmaiņa šajā laikā ir niecīga.

23. Vidējās diennakts temperatūras svārstības

Vidējās dienas temperatūras svārstības
Temperatūra uz augsnes virsmas paaugstinās līdz 13-14 stundām,
kad tas sasniedz maksimumu ikdienas gaitā.
Pēc tam temperatūra sāk kristies.
Tomēr radiācijas bilance pēcpusdienas stundās
paliek pozitīvs; bet
siltuma pārnese dienas laikā no augsnes augšējā slāņa uz
atmosfēra rodas ne tikai ar efektīvu
starojumu, bet arī palielinot siltumvadītspēju, un
arī ar pastiprinātu ūdens iztvaikošanu.
Turpinās arī siltuma pārnese augsnes dziļumā.
Tāpēc temperatūra uz augsnes virsmas un samazinās
no 13-14 stundām līdz rīta minimumam.

24.

25. Augsnes virsmas temperatūra

Maksimālā temperatūra uz augsnes virsmas parasti ir augstāka
nekā gaisā meteoroloģiskās kabīnes augstumā. Tas ir skaidrs:
dienas laikā saules starojums primāri silda augsni, un jau
tas silda gaisu.
Maskavas apgabalā vasarā uz kailas augsnes virsmas
tiek novērota temperatūra līdz + 55 °, bet tuksnešos - pat līdz + 80 °.
Nakts temperatūras minimums, gluži pretēji, notiek plkst
augsnes virsma ir zemāka nekā gaisā,
jo, pirmkārt, augsne tiek atdzesēta ar efektīvu
starojums, un jau no tā gaiss tiek atdzesēts.
Ziemā Maskavas reģionā nakts temperatūra uz virsmas (šajā laikā
klāts ar sniegu) var nokrist zem -50 °, vasarā (izņemot jūliju) - līdz nullei. Uz
sniega virsma Antarktīdas iekšienē, pat vidēji
mēneša temperatūra jūnijā ir aptuveni -70°, un dažos gadījumos tā var
nokrīt līdz -90°.

26. Dienas temperatūras diapazons

Dienas temperatūras diapazons
Šī ir atšķirība starp maksimumu
un dienas minimālā temperatūra.
Dienas temperatūras diapazons
gaisa maiņa:
gada sezonās,
pēc platuma grādiem
atkarībā no rakstura
apakšējo virsmu,
atkarībā no reljefa.

27. Dienas temperatūras amplitūdas izmaiņas (Asut)

Izmaiņas

1. Ziemā Asut ir mazāk nekā vasarā
2. Palielinoties platuma grādiem, A diena. samazinās:
20 - 30° platumā
uz zemes A dienas = 12 ° С
60° diennaktī. = 6°C
3. Atvērtās telpas
ir raksturīga lielāka A diena. :
stepēm un tuksnešiem vidēji
Asut \u003d 15-20 ° С (līdz 30 ° С),

28. Dienas temperatūras amplitūdas izmaiņas (Asut)

Izmaiņas
dienas temperatūras amplitūda (Asut)
4. Ūdens baseinu tuvums
samazina A dienu.
5.Uz izliektām reljefa formām
(kalnu virsotnes un nogāzes) Diena. mazāk,
nekā līdzenumā
6. Ieliektās reljefa formās
(ieplakas, ielejas, gravas utt. Un vēl dienas.

29. Augsnes seguma ietekme uz augsnes virsmas temperatūru

Veģetācijas segums samazina augsnes atdzišanu naktī.
Nakts starojums notiek galvenokārt ar
pašas veģetācijas virsma, kas būs visvairāk
forši.
Augsne zem veģetācijas saglabā augstāku
temperatūra.
Tomēr dienas laikā veģetācija novērš starojumu
augsnes sildīšana.
Dienas temperatūras diapazons zem veģetācijas,
tādējādi samazināta un vidējā diennakts temperatūra
pazemināts.
Tātad veģetācijas segums parasti atdzesē augsni.
Ļeņingradas apgabalā augsnes virsma zem lauka
ražas dienā var būt par 15° vēsākas nekā
papuves augsne. Vidēji dienā ir vēsāks
atklāta augsne par 6°, un pat 5-10 cm dziļumā paliek
starpība 3-4°.

30. Augsnes seguma ietekme uz augsnes virsmas temperatūru

Sniega sega ziemā aizsargā augsni no pārmērīgiem siltuma zudumiem.
Radiācija nāk no pašas sniega segas virsmas un augsnes zem tās
paliek siltāks nekā tukša augsne. Tajā pašā laikā dienas amplitūda
temperatūra uz augsnes virsmas zem sniega strauji pazeminās.
Krievijas Eiropas teritorijas viduszonā ar augstu sniega segu
40-50 cm, augsnes virsmas temperatūra zem tā ir par 6-7 ° augstāka nekā
kailas augsnes temperatūra un par 10° augstāka nekā temperatūra ieslēgta
pašas sniega segas virsma.
Ziemas augsnes sasalšana zem sniega sasniedz apmēram 40 cm dziļumu un bez tā
sniegs var sniegties dziļāk par 100 cm.
Tātad veģetācijas segums vasarā samazina temperatūru uz augsnes virsmas un
sniega sega ziemā, gluži pretēji, to palielina.
Samazinās veģetācijas seguma vasarā un sniega segas kopējā ietekme ziemā
gada temperatūras amplitūda uz augsnes virsmas; šis samazinājums ir
apmēram 10° salīdzinājumā ar tukšu augsni.

31. Siltuma sadale dziļi augsnē

Jo lielāks ir augsnes blīvums un mitruma saturs, jo
jo labāk tas vada siltumu, jo ātrāk
izplatīties arvien dziļāk
temperatūras svārstības iekļūst.
Neatkarīgi no augsnes veida, svārstību periods
temperatūra nemainās līdz ar dziļumu.
Tas nozīmē, ka ne tikai uz virsmas, bet arī uz
dziļumi paliek ikdienas kurss ar periodu 24
stundas starp katriem diviem pēc kārtas
kāpumi vai kritumi
un ikgadējais kurss ar 12 mēnešu periodu.

32. Siltuma sadale dziļi augsnē

Svārstību amplitūdas samazinās līdz ar dziļumu.
Aritmētiskās progresijas dziļuma palielināšana
noved pie pakāpeniskas amplitūdas samazināšanās
ģeometrisks.
Tātad, ja uz virsmas dienas amplitūda ir 30°, un
20 cm dziļumā 5 °, tad 40 cm dziļumā tas būs šaurāks
mazāks par 1°.
Kādā samērā seklā dziļumā diennakts
amplitūda samazinās tik daudz, ka kļūst
praktiski vienāda ar nulli.
Šajā dziļumā (apmēram 70-100 cm, dažādos gadījumos
atšķirīgs) sākas pastāvīga ikdienas slānis
temperatūra.

33. Dienas temperatūras svārstības augsnē dažādos dziļumos no 1 līdz 80 cm Pavlovska, maijs.

34. Gada temperatūras svārstības

Gada temperatūras svārstību amplitūda samazinās no plkst
dziļums.
Tomēr gada svārstības sniedzas līdz lielākai
dziļums, kas ir diezgan saprotams: to izplatīšanai
ir vairāk laika.
Gada svārstību amplitūdas samazinās gandrīz līdz
nulle aptuveni 30 m dziļumā polārajos platuma grādos,
apmēram 15-20 m vidējos platuma grādos,
apmēram 10 m tropos
(kur un uz augsnes virsmas gada amplitūdas ir mazākas,
nekā vidējos platuma grādos).
Šajos dziļumos sākas pastāvīga ikgadēja slānis
temperatūra.

35.

Maksimālās un minimālās temperatūras laiks
gan ikdienas, gan gada kursā tie atpaliek no dziļuma
proporcionāli viņai.
Tas ir saprotams, jo ir vajadzīgs laiks, līdz siltums izplatās
dziļums.
Ikdienas galējības par katriem 10 cm dziļuma tiek aizkavētas par
2,5-3,5 stundas.
Tas nozīmē, ka, piemēram, 50 cm dziļumā dienas maksimums
redzēts pēc pusnakts.
Gada augstākie un zemākie rādītāji kavējas par 20–30 dienām
katrs dziļuma metrs.
Tātad Kaļiņingradā 5 m dziļumā minimālā temperatūra
novērots nevis janvārī, kā uz augsnes virsmas, bet gan maijā,
maksimums - nevis jūlijā, bet oktobrī

36. Gada temperatūras svārstības augsnē dažādos dziļumos no 3 līdz 753 cm Kaļiņingradā.

37. Temperatūras sadalījums augsnē vertikāli dažādos gadalaikos

Vasarā temperatūra pazeminās no augsnes virsmas līdz dziļumam.
Aug ziemā.
Pavasarī tas vispirms aug un pēc tam samazinās.
Rudenī tas vispirms samazinās un pēc tam aug.
Temperatūras izmaiņas augsnē ar dziļumu dienas vai gada laikā var attēlot ar
izmantojot izopleta diagrammu.
X ass attēlo laiku stundās vai gada mēnešos.
Y ass ir dziļums augsnē.
Katrs diagrammas punkts atbilst noteiktam laikam un noteiktam dziļumam. Uz
grafikā attēlotas vidējās temperatūras dažādos dziļumos dažādās stundās vai
mēnešus.
Pēc izolīnu zīmēšanas, kas savieno punktus ar vienādām temperatūrām,
piemēram, katru grādu vai ik pēc 2 grādiem, mēs iegūstam ģimeni
termiskais izoplets.
Saskaņā ar šo grafiku jūs varat noteikt temperatūras vērtību jebkuram diennakts brīdim.
vai gada dienai un jebkuram dziļumam diagrammā.

38. Gada temperatūras svārstību izopleti augsnē Tbilisi

Gada temperatūras izmaiņu izopleti augsnē
Tbilisi

39. Dienas un gada temperatūras gaita uz ūdenskrātuvju virsmas un augšējos ūdens slāņos.

Sildīšana un dzesēšana izplatās ūdenstilpēs vairāk nekā
biezs slānis nekā augsnē, un turklāt kam ir lielāks
siltumietilpība nekā augsne.
Šo temperatūras izmaiņu rezultātā pie ūdens virsmas
ļoti mazs.
To amplitūda ir grāda desmitdaļās: apmēram 0,1-
0,2° mērenajos platuma grādos,
aptuveni 0,5° tropos.
PSRS dienvidu jūrās dienas temperatūras amplitūda ir lielāka:
1-2°;
uz lielu ezeru virsmas mērenajos platuma grādos vēl vairāk:
2-5°.
Okeāna virszemes ūdens temperatūras diennakts svārstības
ir maksimāli apmēram 15-16 stundas un vismaz pēc 2-3 stundām
pēc saullēkta.

40. Ikdienas temperatūras svārstības uz jūras virsmas (vienmērīga līkne) un 6 m augstumā gaisā (raustīta līkne) tropiskā apvidū

Atlantijas okeāns

41. Dienas un gada temperatūras gaita uz ūdenskrātuvju virsmas un augšējos ūdens slāņos.

Virsmas temperatūras svārstību gada amplitūda
okeāns daudz vairāk nekā ikdienā.
Bet tas ir mazāks par gada amplitūdu uz augsnes virsmas.
Tropos tas ir aptuveni 2–3 °, 40 ° Z. sh. apmēram 10 ° un 40 ° S.
sh. ap 5°.
Iekšējās jūrās un dziļjūras ezeros,
ievērojami lielas gada amplitūdas - līdz 20° vai vairāk.
Ūdenī izplatās gan ikdienas, gan ikgadējās svārstības
(arī, protams, novēloti) uz lielāku dziļumu nekā augsnē.
Dienas svārstības jūrā ir novērojamas dziļumā līdz 15
20 m un vairāk, un gada - līdz 150-400 m.

42.Ikdienas gaisa temperatūras svārstības zemes virsmas tuvumā

Gaisa temperatūra mainās katru dienu
sekojot zemes virsmas temperatūrai.
Tā kā gaisu silda un atdzesē
Zemes virsma, diennakts svārstību amplitūda
temperatūra meteoroloģiskajā kabīnē ir zemāka,
nekā uz augsnes virsmas, vidēji apm
par vienu trešdaļu.

43. Gaisa temperatūras svārstības katru dienu zemes virsmas tuvumā

Gaisa temperatūras paaugstināšanās sākas ar paaugstināšanos
augsnes temperatūra (15 minūtes vēlāk) no rīta,
pēc saullēkta. 13-14 stundu laikā augsnes temperatūra,
sāk kristies.
14-15 stundās tas izlīdzinās ar gaisa temperatūru;
No šī brīža ar tālāku temperatūras pazemināšanos
augsne sāk kristies un gaisa temperatūra.
Tādējādi minimālais temperatūras ikdienas gaitā
gaiss uz zemes virsmas nokrīt laikā
neilgi pēc saullēkta,
un maksimāli 14-15 stundas.

44. Gaisa temperatūras ikdienas svārstības zemes virsmas tuvumā

Gaisa temperatūras dienas gaita ir diezgan pareiza
izpaužas tikai stabili skaidrā laikā.
Vēl loģiskāk šķiet vidēji no liela
novērojumu skaits: ilgtermiņa diennakts līknes
temperatūra - gludas līknes, līdzīgas sinusoīdiem.
Bet dažās dienās gaisa temperatūras svārstības diennakts laikā var
esi ļoti nepareizi.
Tas ir atkarīgs no mākoņainības izmaiņām, kas maina starojumu
apstākļiem uz zemes virsmas, kā arī no advekcijas, t.i., no
gaisa masu pieplūde ar atšķirīgu temperatūru.
Šo iemeslu dēļ temperatūras minimums var mainīties
pat dienas laikā un maksimums - naktī.
Diennakts temperatūras svārstības var izzust pavisam vai līkne
diennakts izmaiņas iegūs sarežģītu un neregulāru formu.

45. Gaisa temperatūras ikdienas svārstības zemes virsmas tuvumā

Regulārais diennakts kurss ir pārklāts vai maskēts
neperiodiskas temperatūras izmaiņas.
Piemēram, Helsinkos janvārī ir 24%
varbūtība, ka dienas temperatūras maksimums
būt no pusnakts līdz vienam naktī, un
tikai 13% iespēja, ka tas notiks
laika intervāls no 12 līdz 14 stundām.
Pat tropos, kur neperiodiskas temperatūras izmaiņas ir vājākas nekā mērenajos platuma grādos, maksimālā
temperatūra ir pēcpusdienā
tikai 50% no visiem gadījumiem.

46.Ikdienas gaisa temperatūras svārstības zemes virsmas tuvumā

Klimatoloģijā parasti tiek ņemtas vērā dienas svārstības
vidējā gaisa temperatūra ilgākā laika periodā.
Šādā vidējā ikdienas gaitā neperiodiskas izmaiņas
temperatūra, kas samazinās vairāk vai mazāk vienmērīgi
visas diennakts stundas atceļ viena otru.
Tā rezultātā ilgtermiņa diennakts variācijas līknei ir
vienkāršs raksturs, kas ir tuvu sinusoidālam.
Piemēram, ņemiet vērā ikdienas gaisa temperatūras svārstības
Maskava janvārī un jūlijā, aprēķina pēc daudzgadu
datus.
Katrai stundai tika aprēķināta ilgtermiņa vidējā temperatūra
janvāra vai jūlija dienas, un pēc tam pēc iegūtā vidējā
stundu vērtības tika veidotas ilgtermiņa līknes
ikdienas kurss janvārī un jūlijā.

47. Gaisa temperatūras ikdienas gaita Maskavā janvārī un jūlijā. Skaitļi norāda janvāra un jūlija mēneša vidējo temperatūru.

48. Gaisa temperatūras amplitūdas izmaiņas dienā

Gaisa temperatūras dienas amplitūda mainās atkarībā no sezonas,
platuma grādos, kā arī atkarībā no augsnes rakstura un
reljefs.
Ziemā tas ir mazāks nekā vasarā, kā arī amplitūda
pamata virsmas temperatūra.
Palielinoties platuma grādiem, dienas temperatūras amplitūda
gaiss samazinās, samazinoties saules pusdienlaikam
aiz horizonta.
Zem platuma grādiem 20-30 ° uz sauszemes, gada vidēji dienā
temperatūras amplitūda ap 12°,
zem 60° aptuveni 6°,
zem 70° tikai 3°.
Augstākajos platuma grādos kur saule nelec vai
nāk daudzas dienas pēc kārtas, regulārs ikdienas kurss
temperatūras vispār nav.

49. Augsnes rakstura un augsnes seguma ietekme

Jo lielāks ir pašas diennakts temperatūras diapazons
augsnes virsma, jo lielāka ir dienas amplitūda
gaisa temperatūra virs tās.
Stepēs un tuksnešos vidējā dienas amplitūda
sasniedz 15-20°, dažreiz 30°.
Tas ir mazāks virs bagātīgās veģetācijas segas.
Diennakts amplitūdu ietekmē arī ūdens avotu tuvums.
baseini: piekrastes zonās tas ir pazemināts.

50. Atvieglojumu ietekme

Uz izliektām reljefa formām (virsotnēs un tālāk
kalnu un pauguru nogāzes) dienas temperatūras diapazons
gaiss ir samazināts salīdzinājumā ar līdzenu reljefu.
Ieliektās zemes formās (ielejās, gravās un ieplakās)
palielinājies.
Iemesls ir tas, ka uz izliektām reljefa formām
gaisam ir samazināta saskares zona ar
apakšējo virsmu un tiek ātri noņemta no tās, tiek nomainīta
jaunas gaisa masas.
Ieliektās reljefa formās gaiss spēcīgāk uzsilst no
virsmas un vairāk stagnē dienas laikā un naktī
atdziest spēcīgāk un plūst lejup pa nogāzēm. Bet šaurā
aizas, kur notiek gan starojuma pieplūdums, gan efektīva starojuma iedarbība
samazinātas, diennakts amplitūdas ir mazākas nekā platās
ielejas

51. Jūru un okeānu ietekme

Nelielas diennakts temperatūras amplitūdas uz virsmas
jūrām ir arī mazas diennakts amplitūdas
gaisa temperatūra virs jūras.
Tomēr šie pēdējie joprojām ir augstāki nekā ikdienas
amplitūdas uz pašas jūras virsmas.
Diennakts amplitūdas uz atklātā okeāna virsmas
mēra tikai grāda desmitdaļās;
bet apakšējā gaisa slānī virs okeāna tie sasniedz 1 -
1,5°),
un vairāk iekšzemes jūrās.
Temperatūras amplitūdas gaisā tiek palielinātas, jo
tos ietekmē gaisa masu advekcija.
Sava loma ir arī tiešai absorbcijai.
saules starojums pa apakšējiem gaisa slāņiem dienas laikā un
starojums no tiem naktī.

52. Diennakts temperatūras amplitūdas maiņa ar augstumu

Diennakts temperatūras svārstības atmosfērā sniedzas līdz
jaudīgāks slānis nekā okeāna diennakts svārstības.
300 m augstumā virs zemes dienas temperatūras svārstību amplitūda
aptuveni 50% no amplitūdas uz zemes virsmas, un galējās vērtības
temperatūra iestājas 1,5-2 stundas vēlāk.
1 km augstumā diennakts temperatūras diapazons virs zemes ir 1-2°,
2-5 km augstumā 0,5-1 °, un dienas maksimums nobīdās uz
vakars.
Virs jras diennakts temperatras amplitda nedaudz pieaug ar
augsts zemākajos kilometros, bet joprojām ir mazs.
Nelielas diennakts temperatūras svārstības tiek konstatētas pat
Augšējā troposfērā un apakšējā stratosfērā.
Bet tur tos jau nosaka absorbcijas un emisijas procesi
starojums ar gaisu, nevis zemes virsmas ietekme.

53. Apvidus ietekme

Kalnos, kur pamatā esošās virsmas ietekme ir lielāka nekā uz
atbilstošie augstumi brīvā atmosfērā, katru dienu
amplitūda samazinās līdz ar augstumu lēnāk.
Atsevišķās kalnu virsotnēs 3000 m un vairāk augstumā,
dienas amplitūda joprojām var būt 3-4°.
Augstos, plašos plato diennakts temperatūras diapazons
tādas pašas kārtas gaiss kā zemienē: absorbētais starojums
un efektīvais starojums šeit ir liels, tāpat kā virsma
gaisa saskare ar augsni.
Diennakts gaisa temperatūras diapazons Murghab stacijā plkst
Pamirā gada vidējā temperatūra ir 15,5°, bet Taškentā – 12°.

54.

55.Zemes virsmas starojums

Augsnes un ūdens augšējie slāņi, sniegoti
segums un veģetācija paši izstaro
garo viļņu starojums; šī zemiskā
starojumu bieži sauc par raksturīgu
starojums no zemes virsmas.

56.Zemes virsmas starojums

Zemes virsmas absolūtā temperatūra
ir no 180 līdz 350°.
Šajās temperatūrās izstarotais starojums
praktiski atrodas iekšā
4-120 mikroni,
un tās enerģijas maksimums krīt uz viļņu garumiem
10-15 mikroni.
Tāpēc viss šis starojums
infrasarkanais, acij neredzams.

57.

58.Atmosfēras starojums

Atmosfēra uzsilst, absorbējot gan saules starojumu
(lai gan salīdzinoši nelielā proporcijā, apmēram 15% no tā kopskaita
daudzums, kas nāk uz Zemi), un savu
starojums no zemes virsmas.
Turklāt tas saņem siltumu no zemes virsmas.
ar siltuma vadīšanu, kā arī ar iztvaikošanu un
sekojoša ūdens tvaiku kondensācija.
Karsējot, atmosfēra izstaro sevi.
Tāpat kā zemes virsma, tā izstaro neredzamo
infrasarkanais starojums tajā pašā diapazonā
viļņu garumi.

59.Pretstarojums

Lielākā daļa (70%) atmosfēras starojuma nāk no
uz zemes virsmas, pārējais nonāk pasaulē
telpa.
Atmosfēras starojumu, kas sasniedz zemes virsmu, sauc par pretradiāciju.
Pretbraucošs, jo tas ir vērsts pret
Zemes virsmas pašstarošanās.
Zemes virsma absorbē šo pretstarojumu
gandrīz pilnībā (par 90-99%). Tādējādi tā ir
Zemes virsmai ir svarīgs siltuma avots
papildus absorbētajam saules starojumam.

60.Pretstarojums

Pretstarojums palielinās, palielinoties mākoņainībai,
jo paši mākoņi stipri izstaro.
Plakanām stacijām mērenos platuma grādos vidējais
pretstarojuma intensitāte (katram
horizontālas zemes kvadrātcentimetrs
virsma minūtē)
apmēram 0,3-0,4 kalorijas,
kalnu stacijās - apmēram 0,1-0,2 cal.
Tas ir pretstarojuma samazināšanās ar augstumu
ūdens tvaiku satura samazināšanās dēļ.
Lielākais pretstarojums ir pie ekvatora, kur
atmosfēra ir karstākā un ūdens tvaikiem bagātākā.
Pie ekvatora vidēji 0,5-0,6 cal/cm2 min,
Polārajos platuma grādos līdz 0,3 cal/cm2 min.

61.Pretstarojums

Galvenā viela atmosfērā, kas absorbē
zemes starojums un pretimnākšanas nosūtīšana
starojums, ir ūdens tvaiki.
Tas absorbē infrasarkano starojumu lielā
spektrālais apgabals - no 4,5 līdz 80 mikroniem, izņemot
intervāls no 8,5 līdz 11 mikroniem.
Ar vidēju ūdens tvaiku saturu atmosfērā
starojums ar viļņu garumu no 5,5 līdz 7,0 mikroniem vai vairāk
uzsūcas gandrīz pilnībā.
Tikai robežās no 8,5-11 mikronu zemes starojuma
caur atmosfēru nonāk kosmosā.

62.

63.

64. Efektīvais starojums

Pretstarojums vienmēr ir nedaudz mazāks nekā sauszemes starojums.
Naktīs, kad nav saules starojuma, uznāk zemes virsma
tikai pretstarojums.
Zemes virsma zaudē siltumu pozitīvās starpības dēļ starp
savs un pretstarojums.
Atšķirība starp pašas zemes starojumu
atmosfēras virsmas un pretstarojumu
sauc par efektīvu starojumu

65.Efektīvais starojums

Efektīvs starojums ir
neto starojuma enerģijas zudums, un
tātad siltums no zemes virsmas
naktī

66. Efektīvais starojums

Palielinoties mākoņainībai, palielinās
pretstarojums, efektīvais starojums
samazinās.
Mākoņainā laikā efektīvs starojums
daudz mazāk nekā skaidrā;
Mākoņainā laikā mazāk un naktī
zemes virsmas dzesēšana.

67. Efektīvais starojums

Efektīvs starojums, protams,
pastāv arī dienas laikā.
Bet dienas laikā tas pārklājas vai daļēji
kompensē absorbētā saules enerģija
starojums. Tāpēc zemes virsma
dienā siltāks nekā naktī, kā rezultātā
cita starpā un efektīvu starojumu
vairāk dienas laikā.

68. Efektīvais starojums

Absorbē zemes starojumu un sūta pretimnākošos
starojums uz zemes virsmu, atmosfēru
lielākā daļa samazina pēdējo dzesēšanu
nakts laiks.
Dienas laikā tas maz palīdz novērst zemes sasilšanu.
virsmas ar saules starojumu.
Tā ir atmosfēras ietekme uz zemes termisko režīmu
virsmu sauc par siltumnīcas efektu.
ārējas analoģijas dēļ ar briļļu darbību
siltumnīcas.

69. Efektīvais starojums

Kopumā zemes virsma vidē
platuma grādos zaudē efektīvu
starojums apmēram uz pusi mazāks
siltuma daudzumu, ko viņa saņem
no absorbētā starojuma.

70.Zemes virsmas radiācijas bilance

Atšķirība starp absorbēto starojumu un zemes virsmas radiācijas bilanci Sniega segas klātbūtnē radiācijas bilance
iet uz pozitīvām vērtībām tikai augstumā
saule ir apmēram 20-25 °, jo ar lielu sniega albedo
tā kopējā starojuma absorbcija ir neliela.
Dienas laikā starojuma līdzsvars palielinās, palielinoties augstumam.
saule un samazinās līdz ar tās samazināšanos.
Naktīs, kad nav kopējā starojuma,
negatīvais radiācijas bilance ir
efektīvs starojums
un tāpēc nakts laikā mainās maz, ja vien
mākoņu apstākļi paliek nemainīgi.

76. Zemes virsmas radiācijas bilance

Vidējās pusdienlaika vērtības
radiācijas bilance Maskavā:
vasarā ar skaidrām debesīm - 0,51 kW / m2,
ziemā ar skaidrām debesīm - 0,03 kW / m2
vasara vidējos apstākļos
mākoņainība - 0,3 kW / m2,
ziema vidējos apstākļos
mākoņu sega ir aptuveni 0 kW/m2.

77.

78.

79. Zemes virsmas radiācijas bilance

Radiācijas bilanci nosaka ar bilances mērītāju.
Tam ir viena melna uztveršanas plāksne
vērsts uz augšu pret debesīm
un otrs - līdz zemes virsmai.
Plākšņu sildīšanas atšķirība ļauj
noteikt radiācijas bilances vērtību.
Naktī tas ir vienāds ar efektīvā vērtību
starojums.

80. Radiācija pasaules telpā

Lielākā daļa starojuma no zemes virsmas
uzsūcas atmosfērā.
Tikai viļņu garuma diapazonā 8,5-11 mikroni iet cauri
atmosfēra pasaules telpā.
Šī izejošā summa ir tikai 10% no
saules starojuma pieplūdums līdz atmosfēras robežai.
Bet, turklāt, pasaulē izstaro pati atmosfēra
telpa aptuveni 55% enerģijas no ienākošās
saules radiācija,
i., vairākas reizes lielāks par zemes virsmu.

81. Radiācija pasaules telpā

Radiācija no zemākajiem atmosfēras slāņiem tiek absorbēta
tās pārklājošie slāņi.
Bet, attālinoties no zemes virsmas, saturs
ūdens tvaiki, galvenais starojuma absorbētājs,
samazinās, un ir nepieciešams arvien biezāks gaisa slānis,
absorbēt starojumu, kas nāk no
apakšējos slāņus.
Sākot no kāda ūdens tvaiku augstuma kopumā
nepietiek, lai absorbētu visu starojumu,
nāk no apakšas, un no šiem augšējiem slāņiem daļa
atmosfēras starojums nonāks pasaulē
telpa.
Aprēķini liecina, ka visspēcīgāk izstaro iekšā
Atmosfēras kosmiskie slāņi atrodas 6-10 km augstumā.

82.Radiācija pasaules telpā

Zemes virsmas garo viļņu starojums un
Atmosfēru, kas nonāk kosmosā, sauc
izejošais starojums.
Tas ir apmēram 65 vienības, ja ņemam par 100 vienībām
saules starojuma ieplūšana atmosfērā. Kopā ar
atstarotā un izkliedētā īsviļņu saule
starojums, kas izplūst no atmosfēras
apmēram 35 vienības (Zemes planētu albedo),
šis izejošais starojums kompensē saules pieplūdumu
starojums uz zemi.
Tādējādi Zeme kopā ar atmosfēru zaudē
tik daudz starojuma, cik tas saņem, t.i.
atrodas starojuma (starojuma) stāvoklī
līdzsvaru.

83.Radiācijas bilance

Qincoming = Q izvade
Qincoming \u003d I * S projekcijas * (1-A)
σ
1/4
T =
Q plūsma = S zeme * * T4
T=
0
252 tūkst

84.Fizikālās konstantes

I - Saules konstante - 1378 W/m2
R(Zeme) - 6367 km.
A - Zemes vidējais albedo - 0,33.
Σ - Stefana-Bolcmaņa konstante -5,67 * 10 -8
W/m2K4

atšifrējums

1 ATMOSFĒRAS UN ZEMES VIRSMAS TERMĀLAIS REŽĪMS

2 Zemes virsmas siltuma bilance Zemes virspusē nonāk atmosfēras kopējais starojums un pretstarojums. Tos uzsūc virsma, tas ir, tie dodas, lai sildītu augšējos augsnes un ūdens slāņus. Tajā pašā laikā pati zemes virsma izstaro un šajā procesā zaudē siltumu.

3 Zemes virsma (aktīvā virsma, pazemes virsma), t.i., augsnes vai ūdens virsma (veģetācija, sniegs, ledus sega), nepārtraukti dažādos veidos saņem un zaudē siltumu. Caur zemes virsmu siltums tiek pārnests uz augšu atmosfērā un lejup augsnē vai ūdenī. Jebkurā laika periodā no zemes virsmas augšup un lejup iet tāds pats siltuma daudzums, kādu tas šajā laikā saņem no augšas un apakšas. Ja tas būtu citādi, enerģijas nezūdamības likums netiktu izpildīts: būtu jāpieņem, ka enerģija rodas vai pazūd uz zemes virsmas. Visu zemes virsmas siltuma ievades un izvades algebriskajai summai jābūt vienādai ar nulli. To izsaka zemes virsmas siltuma bilances vienādojums.

4 siltuma bilances vienādojums Lai uzrakstītu siltuma bilances vienādojumu, pirmkārt, mēs apvienojam absorbēto starojumu Q (1- A) un efektīvo starojumu Eef = Ez - Ea starojuma bilancē: B=S +D R + Ea Ez vai B= Q (1 – A) — Eef

5 Zemes virsmas radiācijas līdzsvars – tā ir atšķirība starp absorbēto starojumu (kopējais starojums mīnus atstarotais) un efektīvo starojumu (zemes virsmas starojums mīnus pretstarojums) B=S +D R + Ea Ez B=Q(1-A)- Eef 0 Tāpēc V= - Eeff

6 1) Siltuma ienākšanu no gaisa vai tā izdalīšanos gaisā pēc siltumvadītspējas apzīmējam ar P 2) To pašu ienākumu vai patēriņu siltuma apmaiņā ar dziļākiem augsnes vai ūdens slāņiem sauksim A. 3) Zaudējumus siltuma iztvaikošanas laikā vai tā nonākšanu kondensācijas laikā uz zemes virsmas, mēs apzīmējam LE kur L ir īpatnējais iztvaikošanas siltums un E ir iztvaikošana/kondensācija (ūdens masa). Tad zemes virsmas siltuma bilances vienādojums tiks uzrakstīts šādi: B \u003d P + A + LE Siltuma bilances vienādojums attiecas uz aktīvās virsmas laukuma vienību. Visi tā locekļi ir enerģijas plūsmas. izmērs W/m2

7, vienādojuma nozīme ir tāda, ka starojuma līdzsvaru uz zemes virsmas līdzsvaro neradiatīva siltuma pārnese. Vienādojums ir spēkā jebkurā laika periodā, ieskaitot daudzus gadus.

8 Zemes-atmosfēras sistēmas siltuma bilances komponenti, kas saņemti no saules, ko izdala zemes virsma

9 Siltuma bilances iespējas Q Radiācijas bilance LE Iztvaikošanas siltuma zudumi H Turbulenta siltuma plūsma no (iekšā) atmosfērā no apakšējās virsmas G -- Siltuma plūsma uz (no) augsnes dziļuma

10 Ierašanās un patēriņš B=Q(1-A)-Eef B= P+A+LE Q(1-A)- Saules starojuma plūsma, daļēji atstarota, iekļūst dziļi aktīvajā slānī dažādos dziļumos un vienmēr to sasilda Efektīva starojums parasti atdzesē virsmu Eeff Iztvaikošana arī vienmēr atdzesē virsmu LE Siltuma plūsma atmosfērā Р atdzesē virsmu dienas laikā, kad tā ir karstāka par gaisu, bet sasilda to naktī, kad atmosfēra ir siltāka par zemes virsmu. Siltuma ieplūde augsnē A, dienas laikā noņem lieko siltumu (atdzesē virsmu), bet naktī atnes trūkstošo siltumu no dzīlēm

11 Zemes virsmas un aktīvā slāņa gada vidējā temperatūra gadu no gada mainās maz. Dienu no dienas un gadu no gada aktīvā slāņa un zemes virsmas vidējā temperatūra jebkurā vietā mainās maz. Tas nozīmē, ka dienas laikā augsnes vai ūdens dzīlēs dienā nonāk gandrīz tikpat daudz siltuma, cik naktī atstāj. Bet tomēr vasaras dienās siltums samazinās nedaudz vairāk, nekā nāk no apakšas. Tāpēc augsnes un ūdens slāņi un to virsma katru dienu tiek uzkarsēti. Ziemā notiek apgriezts process. Šīs sezonālās izmaiņas augsnes un ūdens siltuma padevē un izvadē gada laikā ir gandrīz līdzsvarotas, un zemes virsmas un aktīvā slāņa vidējā gada temperatūra katru gadu mainās maz.

12 Pamatvirsma ir zemes virsma, kas tieši mijiedarbojas ar atmosfēru.

13 Aktīvā virsma Aktīvās virsmas siltuma pārneses veidi Tā ir augsnes, veģetācijas un jebkura cita veida zemes un okeāna virsmas (ūdens) virsma, kas absorbē un izdala siltumu, regulē paša ķermeņa un ķermeņa termisko režīmu. blakus esošais gaisa slānis (virsmas slānis)

14 Zemes aktīvā slāņa termisko īpašību parametru aptuvenās vērtības Vielas blīvums Kg / m 3 Siltuma jauda J / (kg K) Siltumvadītspēja W / (m K) gaiss 1,02 ūdens, 63 ledus, 5 sniegs , 11 koks, 0 smiltis, 25 akmens, 0

15 Kā zeme sasilst: siltumvadītspēja ir viens no siltuma pārneses veidiem

16 Siltuma vadīšanas mehānisms (siltuma pārnese dziļi ķermeņos) Siltuma vadīšana ir viens no siltuma pārneses veidiem no vairāk uzkarsētām ķermeņa daļām uz mazāk uzkarsētām, izraisot temperatūras izlīdzināšanos. Tajā pašā laikā enerģija ķermenī tiek pārnesta no daļiņām (molekulām, atomiem, elektroniem) ar lielāku enerģiju uz daļiņām ar mazāku enerģiju. plūsma q ir proporcionāla grad T, tas ir, kur λ ir siltumvadītspējas koeficients, vai vienkārši siltumvadītspēja, nav atkarīga no grad T. λ ir atkarīga no vielas agregātstāvokļa (skatīt tabulu), tās atomu un molekulārās struktūras, temperatūras un spiediena, sastāva (ja maisījums vai šķīdums) utt. Siltuma plūsma augsne Siltuma bilances vienādojumā tas ir A G T c z

17 Siltuma pārnese uz augsni pakļaujas Furjē siltumvadītspējas likumiem (1 un 2) 1) Temperatūras svārstību periods nemainās līdz ar dziļumu 2) Svārstību amplitūda samazinās eksponenciāli līdz ar dziļumu

18 Siltuma izplatīšanās augsnē Jo lielāks ir augsnes blīvums un mitrums, jo labāk tā vada siltumu, jo ātrāk tas izplatās dziļumā un jo dziļāk iekļūst temperatūras svārstības. Bet neatkarīgi no augsnes veida temperatūras svārstību periods nemainās līdz ar dziļumu. Tas nozīmē, ka ne tikai uz virsmas, bet arī dziļumā paliek ikdienas kurss ar 24 stundu periodu starp katriem diviem secīgiem maksimumiem vai minimumiem un ikgadējs kurss ar 12 mēnešu periodu.

19 Temperatūras veidošanās augsnes augšējā slānī (Ko rāda kronētie termometri) Svārstību amplitūda samazinās eksponenciāli. Zem noteikta dziļuma (apmēram cm cm) temperatūra dienas laikā gandrīz nemainās.

20 Augsnes virsmas temperatūras izmaiņas dienā un gadā Temperatūrai uz augsnes virsmas ir dienas svārstības: Minimums tiek novērots aptuveni pusstundu pēc saullēkta. Līdz tam laikam augsnes virsmas radiācijas bilance kļūst vienāda ar nulli, siltuma pārnesi no augšējā augsnes slāņa efektīvā starojuma rezultātā līdzsvaro palielināts kopējā starojuma pieplūdums. Neizstarojošā siltuma apmaiņa šajā laikā ir niecīga. Tad temperatūra uz augsnes virsmas paaugstinās līdz stundām, kad tā sasniedz maksimumu ikdienas gaitā. Pēc tam temperatūra sāk kristies. Radiācijas bilance pēcpusdienā saglabājas pozitīva; savukārt dienas laikā siltums no augsnes augšējā slāņa atmosfērā tiek izvadīts ne tikai ar efektīvā starojuma palīdzību, bet arī ar paaugstinātu siltumvadītspēju, kā arī pastiprinātu ūdens iztvaikošanu. Turpinās arī siltuma pārnese augsnes dziļumā. Tāpēc temperatūra uz augsnes virsmas pazeminās no stundām līdz rīta zemajai temperatūrai.

21 Ikdienas temperatūras svārstības augsnē dažādos dziļumos, svārstību amplitūdas samazinās līdz ar dziļumu. Tātad, ja uz virsmas dienas amplitūda ir 30, bet 20 cm dziļumā - 5, tad 40 cm dziļumā tā jau būs mazāka par 1. Kaut kādā salīdzinoši seklā dziļumā dienas amplitūda samazinās līdz nullei. Šajā dziļumā (apmēram cm) sākas nemainīgas dienas temperatūras slānis. Pavlovska, maijs. Gada temperatūras svārstību amplitūda samazinās līdz ar dziļumu saskaņā ar to pašu likumu. Tomēr ikgadējās svārstības izplatās lielākā dziļumā, kas ir diezgan saprotams: to izplatībai ir vairāk laika. Gada svārstību amplitūdas samazinās līdz nullei aptuveni 30 m dziļumā polārajos platuma grādos, apmēram 10 m vidējos platuma grādos un apmēram 10 m tropos (kur arī gada amplitūdas ir zemākas uz augsnes virsmas nekā zemēs). vidējie platuma grādi). Šajos dziļumos sākas nemainīgas gada temperatūras slānis. Diennakts cikls augsnē samazinās līdz ar amplitūdas dziļumu un atpaliek fāzē atkarībā no augsnes mitruma: maksimums notiek vakarā uz sauszemes un naktī uz ūdens (tas pats attiecas uz minimumu no rīta un pēcpusdienā)

22 Furjē siltuma vadīšanas likumi (3) 3) Svārstību fāzes aizture lineāri palielinās līdz ar dziļumu. temperatūras maksimuma iestāšanās laiks attiecībā pret augstākajiem slāņiem mainās par vairākām stundām (pret vakaru un pat nakti)

23 Ceturtais Furjē likums Pastāvīgās dienas un gada temperatūras slāņu dziļumi ir saistīti viens ar otru kā svārstību periodu kvadrātsaknes, t.i., kā 1:365. Tas nozīmē, ka dziļums, kurā gada svārstības samazinās, ir 19 reizes lielāks par dziļumu, kurā tiek slāpētas diennakts svārstības. Un šo likumu, tāpat kā pārējos Furjē likumus, diezgan labi apstiprina novērojumi.

24 Temperatūras veidošanās visā augsnes aktīvajā slānī (Ko rāda izplūdes termometri) 1. Temperatūras svārstību periods nemainās līdz ar dziļumu 2. Zem noteikta dziļuma temperatūra gada laikā nemainās. 3. Gada svārstību izplatīšanās dziļumi ir aptuveni 19 reizes lielāki par ikdienas svārstībām

25 Temperatūras svārstību iekļūšana dziļi augsnē saskaņā ar siltumvadītspējas modeli

26 . Vidējās diennakts temperatūras svārstības uz augsnes virsmas (P) un gaisā 2 m augstumā (V). Pavlovska, jūnijs. Maksimālās temperatūras uz augsnes virsmas parasti ir augstākas nekā gaisā meteoroloģiskās kabīnes augstumā. Tas ir saprotams: dienas laikā saules starojums galvenokārt silda augsni, un jau no tās uzsilst gaiss.

27 augsnes temperatūras gada gaita Augsnes virsmas temperatūra, protams, mainās arī gada gaitā. Tropiskajos platuma grādos tā gada amplitūda, t.i., ilgtermiņa vidējās temperatūras starpība gada siltākajos un aukstākajos mēnešos, ir neliela un palielinās līdz ar platuma grādiem. Ziemeļu puslodē 10. platuma grādos ir ap 3, 30. platuma grādos ap 10, 50. platuma grādos vidēji ap 25.

28 Temperatūras svārstības augsnē mazinās ar dziļumu amplitūdā un fāzes nobīdi, maksimums pāriet uz rudeni un minimums uz pavasari. Gada maksimumi un minimumi tiek aizkavēti par dienām katram dziļuma metram. Gada temperatūras svārstības augsnē dažādos dziļumos no 3 līdz 753 cm Kaļiņingradā. Tropiskajos platuma grādos gada amplitūda, t.i., ilgtermiņa vidējās temperatūras starpība gada siltākajos un aukstākajos mēnešos, ir neliela un palielinās līdz ar platuma grādiem. Ziemeļu puslodē 10. platuma grādos ir ap 3, 30. platuma grādos ap 10, 50. platuma grādos vidēji ap 25.

29 Termiskā izopleta metode Vizuāli attēlo visas temperatūras izmaiņu pazīmes gan laikā, gan ar dziļumu (vienā punktā) Gada un dienas variācijas piemērs Gada temperatūras izopleti augsnē Tbilisi

30 Virszemes slāņa gaisa temperatūras dienas gaita Gaisa temperatūra dienas gaitā mainās, sekojot zemes virsmas temperatūrai. Tā kā gaiss tiek sildīts un atdzesēts no zemes virsmas, diennakts temperatūras svārstību amplitūda meteoroloģiskajā stendā ir mazāka nekā augsnes virsmā, vidēji par vienu trešdaļu. Gaisa temperatūras paaugstināšanās sākas ar augsnes temperatūras paaugstināšanos (15 minūtes vēlāk) no rīta, pēc saullēkta. Pēc stundām augsnes temperatūra, kā zināms, sāk kristies. Stundās tas izlīdzinās ar gaisa temperatūru; no tā brīža līdz ar tālāku augsnes temperatūras pazemināšanos sāk kristies arī gaisa temperatūra. Tādējādi minimālā gaisa temperatūra diennakts gaitā pie zemes virsmas nokrītas laikā neilgi pēc saullēkta, bet maksimums stundās.

32 Augsnes un ūdenstilpju termiskā režīma atšķirības Augsnes virskārtu un ūdenstilpju augšējo slāņu sildīšanas un termiskajās īpašībās ir krasas atšķirības. Augsnē siltums tiek sadalīts vertikāli ar molekulāro siltuma vadīšanu, bet viegli kustīgā ūdenī arī ar ūdens slāņu turbulentu sajaukšanos, kas ir daudz efektīvāk. Turbulences ūdenstilpēs galvenokārt izraisa viļņi un straumes. Taču naktī un aukstajā sezonā šāda veida turbulencei pievienojas arī termiskā konvekcija: uz virsmas atdzesēts ūdens, palielinoties blīvumam, nogrimst un tiek aizstāts ar siltāku ūdeni no apakšējiem slāņiem.

33 Ūdensobjektu temperatūras īpatnības, kas saistītas ar lieliem turbulentiem siltuma pārneses koeficientiem Ikdienas un gada svārstības ūdenī iekļūst daudz lielākā dziļumā nekā augsnē Temperatūras amplitūdas ir daudz mazākas un gandrīz vienādas ezeru un jūru UML Siltuma plūsmas aktīvajā ūdens slānī ir daudzkārt lielākas nekā augsnē

34 Ikdienas un gada svārstības Rezultātā ūdens temperatūras svārstības katru dienu sniedzas aptuveni desmitiem metru dziļumā, bet augsnē – līdz mazākam par vienu metru. Gada temperatūras svārstības ūdenī sniedzas simtiem metru dziļumā, bet augsnē tikai m. Tātad siltums, kas dienā un vasarā nonāk ūdens virsmā, iekļūst ievērojamā dziļumā un uzsilda lielu biezumu. no ūdens. Augšējā slāņa un pašas ūdens virsmas temperatūra vienlaikus paaugstinās nedaudz. Augsnē ienākošais siltums tiek sadalīts plānā augšējā slānī, kas tādējādi tiek spēcīgi uzsildīts. Siltuma apmaiņa ar dziļākiem slāņiem siltuma bilances vienādojumā "A" ūdenim ir daudz lielāka nekā augsnei, un siltuma plūsma atmosfērā "P" (turbulence) ir attiecīgi mazāka. Naktīs un ziemā ūdens zaudē siltumu no virsmas slāņa, bet tā vietā nāk uzkrātais siltums no apakšējiem slāņiem. Tāpēc temperatūra uz ūdens virsmas lēnām pazeminās. Uz augsnes virsmas siltuma izdalīšanās laikā temperatūra strauji pazeminās: plānā augšējā slānī uzkrātais siltums ātri to atstāj, nepapildinot no apakšas.

35 Tika iegūtas atmosfēras un tās virsmas turbulentās siltuma pārneses kartes

36 Okeānos un jūrās iztvaikošana arī spēlē lomu slāņu sajaukšanā un ar to saistītajā siltuma pārnesē. Ievērojami iztvaikojot no jūras virsmas, ūdens augšējais slānis kļūst sāļāks un blīvāks, kā rezultātā ūdens noslīd no virsmas dziļumā. Turklāt starojums iekļūst dziļāk ūdenī, salīdzinot ar augsni. Visbeidzot, ūdens siltumietilpība ir liela salīdzinājumā ar augsni, un tas pats siltuma daudzums uzsilda ūdens masu līdz zemākai temperatūrai nekā tāda pati augsnes masa. SILTUMA KAPACITĀTE – siltuma daudzums, ko ķermenis absorbē, sildot par 1 grādu (Celsija) vai izdala, atdzesējot par 1 grādu (Celsija), vai materiāla spēja uzkrāt siltumenerģiju.

37 Sakarā ar šīm siltuma sadales atšķirībām: 1. siltajā sezonā ūdens pietiekami biezā ūdens slānī uzkrāj lielu daudzumu siltuma, kas aukstajā sezonā tiek izvadīts atmosfērā. 2. siltajā sezonā augsne naktī atdod lielāko daļu siltuma, ko tā saņem dienā, un ziemai tā uzkrāj maz. Šo atšķirību rezultātā gaisa temperatūra virs jūras ir zemāka vasarā un augstāka ziemā nekā virs sauszemes. Vidējos platuma grādos siltajā pusgadā augsnē uz vienu virsmas kvadrātcentimetru uzkrājas 1,5-3 kcal siltuma. Aukstā laikā augsne šo siltumu izdala atmosfērā. Vērtība ±1,5 3 kcal / cm 2 gadā ir augsnes gada siltuma cikls.

38 Gada temperatūras svārstību amplitūdas nosaka kontinentālo klimatu jeb jūru Gada temperatūras svārstību amplitūdu karte pie Zemes virsmas

39 Vietas stāvoklis attiecībā pret krasta līniju būtiski ietekmē temperatūras, mitruma, mākoņainības, nokrišņu režīmu un nosaka klimata kontinentalitātes pakāpi.

40 Klimata kontinentalitāte Klimata kontinentalitāte ir klimatam raksturīgu iezīmju kopums, ko nosaka kontinenta ietekme uz klimata veidošanās procesiem. Klimatā virs jūras (jūras klimats) tiek novērotas nelielas gada gaisa temperatūras amplitūdas, salīdzinot ar kontinentālo klimatu virs sauszemes ar lielām gada temperatūras amplitūdām.

41 Gaisa temperatūras svārstības 62. platuma grādos: Fēru salās un Jakutskā atspoguļo šo punktu ģeogrāfisko stāvokli: pirmajā gadījumā - netālu no Eiropas rietumu krasta, otrajā - Āzijas austrumu daļā.

42 Vidējā gada amplitūda Torshavnā 8, Jakutskā 62 C. Eirāzijas kontinentā vērojama gada amplitūdas palielināšanās virzienā no rietumiem uz austrumiem.

43 Eirāzija – kontinents ar vislielāko kontinentālā klimata izplatību. Šis klimata veids ir raksturīgs kontinentu iekšējiem reģioniem. Kontinentālais klimats dominē ievērojamā daļā Krievijas, Ukrainas, Vidusāzijas (Kazahstāna, Uzbekistāna, Tadžikistāna), Iekšējās Ķīnas, Mongolijas, ASV un Kanādas iekšējo reģionu teritorijas. Kontinentālais klimats izraisa stepju un tuksnešu veidošanos, jo lielākā daļa jūru un okeānu mitruma nesasniedz iekšzemes reģionus.

44 Kontinentalitātes indekss ir klimata kontinentalitātes skaitlisks raksturlielums. Ir vairākas iespējas I K, kuru pamatā ir viena vai otra gaisa temperatūras gada amplitūdas A funkcija: pēc Gorčinska, pēc Konrāda, pēc Zenkera, pēc Hromova. Ir indeksi, kas veidoti uz citiem pamatiem. Piemēram, kā IC ir piedāvāta kontinentālo gaisa masu sastopamības biežuma attiecība pret jūras gaisa masu biežumu. L. G. Polozova ierosināja raksturot kontinentalitāti atsevišķi par janvāri un jūliju attiecībā pret lielāko kontinentalitāti noteiktā platuma grādos; šo pēdējo nosaka temperatūras anomālijas. Η. Η. Ivanovs ierosināja I.K. kā funkciju no platuma, gada un dienas temperatūras amplitūdām un mitruma deficīta sausākajā mēnesī.

45 Kontinentalitātes indekss Gaisa temperatūras gada amplitūdas lielums ir atkarīgs no ģeogrāfiskā platuma. Zemos platuma grādos gada temperatūras amplitūdas ir mazākas, salīdzinot ar augstajiem platuma grādiem. Šis noteikums rada nepieciešamību izslēgt platuma ietekmi uz gada amplitūdu. Šim nolūkam tiek piedāvāti dažādi klimata kontinentalitātes rādītāji, kas attēloti kā gada temperatūras amplitūdas un platuma funkcija. Formula L. Gorčinskis kur A ir gada temperatūras amplitūda. Vidējais kontinentālais līmenis virs okeāna ir nulle, un Verhojanskā tas ir 100.

47 Jūras un kontinentālais Mērenā piejūras klimata zonai raksturīgas diezgan siltas ziemas (no -8 C līdz 0 C), vēsas vasaras (+16 C) un daudz nokrišņu (virs 800 mm), vienmērīgi krītot visu gadu. Mērenajam kontinentālajam klimatam raksturīgas gaisa temperatūras svārstības no aptuveni -8 C janvārī līdz +18 C jūlijā, nokrišņu šeit ir vairāk par mm, kas pārsvarā nokrīt vasarā. Kontinentālā klimata zonai raksturīga zemāka temperatūra ziemā (līdz -20 C) un mazāks nokrišņu daudzums (apmēram 600 mm). Mērenajā krasi kontinentālajā klimatā ziema būs vēl aukstāka līdz -40 C, un nokrišņu daudzums būs pat mazāks par mm.

48 Ekstrēmi Temperatūra līdz +55, bet tuksnešos pat līdz +80 Maskavas apgabalā vasarā tiek novērota uz kailas augsnes virsmas. Nakts temperatūras minimumi, gluži pretēji, ir zemāki uz augsnes virsmas nekā gaisā, jo, pirmkārt, augsne tiek atdzesēta ar efektīvu starojumu, un gaiss jau ir atdzisis no tā. Ziemā Maskavas reģionā nakts temperatūra uz virsmas (šobrīd klāta ar sniegu) var pazemināties zem 50, vasarā (izņemot jūliju) līdz nullei. Uz sniegotās virsmas Antarktīdas iekšienē pat vidējā mēneša temperatūra jūnijā ir aptuveni 70, un dažos gadījumos tā var pazemināties līdz 90.

49 Vidējās gaisa temperatūras kartes janvārī un jūlijā

50 Gaisa temperatūras sadalījums (izplatības zonējums ir galvenais klimatiskā zonējuma faktors) Vidējais gada vidējais vasaras (jūlijs) vidējais janvāra vidējais platuma zonās

51 Krievijas teritorijas temperatūras režīms To raksturo lieli kontrasti ziemā. Austrumsibīrijā ziemas anticiklons, kas ir ārkārtīgi stabils barisks veidojums, veicina aukstuma pola veidošanos Krievijas ziemeļaustrumos ar mēneša vidējo gaisa temperatūru ziemā 42 C. Vidējā minimālā temperatūra ziemā ir 55 C. gadā. ziemā tas mainās no C dienvidrietumos, sasniedzot pozitīvas vērtības Melnās jūras piekrastē, līdz C centrālajos reģionos.

52 Vidējā virszemes gaisa temperatūra (С) ziemā

53 Vidējā virszemes gaisa temperatūra (С) vasarā Vidējā gaisa temperatūra svārstās no 4 5 C ziemeļu krastos līdz C dienvidrietumos, kur tās vidējais maksimums ir C un absolūtais maksimums ir 45 C. Ekstrēmo temperatūru amplitūda sasniedz 90 C. Gaisa temperatūras režīma iezīme g. Krievija ir tās lielās dienas un gada amplitūdas, īpaši Āzijas teritorijas krasi kontinentālajā klimatā. Gada amplitūda svārstās no 8 10 C ETR līdz 63 C Austrumsibīrijā Verhojanskas grēdas reģionā.

54 Veģetācijas seguma ietekme uz augsnes virsmas temperatūru Veģetācijas segums samazina augsnes atdzišanu naktī. Šajā gadījumā nakts starojums rodas galvenokārt no pašas veģetācijas virsmas, kas būs visvairāk atdzesēta. Augsne zem veģetācijas uztur augstāku temperatūru. Tomēr dienas laikā veģetācija novērš augsnes izstarojošo sasilšanu. Dienas temperatūras diapazons zem veģetācijas ir samazināts, un vidējā dienas temperatūra ir pazemināta. Tātad veģetācijas segums parasti atdzesē augsni. Ļeņingradas apgabalā augsnes virsma zem laukaugiem dienas laikā var būt par 15 grādiem vēsāka nekā augsne papuvē. Vidēji dienā tas ir par 6 vēsāks nekā tukša augsne, un pat 5-10 cm dziļumā ir 3-4 atšķirība.

55 Sniega segas ietekme uz augsnes temperatūru Sniega sega pasargā augsni no siltuma zudumiem ziemā. Starojums nāk no pašas sniega segas virsmas, un zem tā esošā augsne paliek siltāka nekā kailā augsne. Tajā pašā laikā strauji samazinās ikdienas temperatūras amplitūda uz augsnes virsmas zem sniega. Krievijas Eiropas teritorijas viduszonā ar 50 cm biezu sniega segu augsnes virsmas temperatūra zem tā ir par 6-7 augstāka nekā tukšās augsnes temperatūra un par 10 augstāka nekā uz virsmas. pati sniega sega. Ziemas augsnes sasalšana zem sniega sasniedz aptuveni 40 cm dziļumu, un bez sniega tā var izplatīties dziļumā, kas pārsniedz 100 cm. Tādējādi veģetācijas segums vasarā samazina temperatūru augsnes virsmā, bet sniega sega ziemā, gluži pretēji, palielina to. Kopējā veģetācijas segas ietekme vasarā un sniega segas ziemā samazina gada temperatūras amplitūdu uz augsnes virsmas; tas ir samazinājums par 10, salīdzinot ar tukšu augsni.

56 BĪSTAMAS METEOLOĢISKĀS PARĀDĪBAS UN TO KRITĒRIJI 1. ļoti stiprs vējš (ieskaitot vētras) vismaz 25 m/s (ieskaitot brāzmas), jūras piekrastē un kalnu apvidos vismaz 35 m/s; 2. ļoti stiprs lietus vismaz 50 mm uz laiku, kas nepārsniedz 12 stundas 3. stiprs lietus vismaz 30 mm uz laiku, kas nepārsniedz 1 stundu; 4. ļoti stiprs sniegs vismaz 20 mm ne ilgāk kā 12 stundas; 5. liela krusa - ne mazāk kā 20mm; 6. spēcīga sniega vētra - ar vidējo vēja ātrumu vismaz 15 m/s un redzamību mazāku par 500 m;

57 7. Spēcīga putekļu vētra ar vidējo vēja ātrumu vismaz 15 m/s un redzamību ne vairāk kā 500 m; 8. Stipras miglas redzamība ne vairāk kā 50m; 9. Spēcīgas ledus sala nogulsnes ledus gadījumā vismaz 20 mm, sarežģītas nogulsnes vai slapja sniega gadījumā vismaz 35 mm, sarma vismaz 50 mm. 10. Ekstrēms karstums - Augsta maksimālā gaisa temperatūra vismaz 35 ºС ilgāk par 5 dienām. 11. Spēcīgs sals - Minimālā gaisa temperatūra nav zemāka par mīnus 35ºС vismaz 5 dienas.

58 Augstas temperatūras bīstamība Ugunsgrēka bīstamība Ekstrēms karstums

59 Zemas temperatūras apdraudējumi

60 Iesaldēt. Sasalšana ir īslaicīga gaisa temperatūras vai aktīvas virsmas (augsnes virsmas) pazemināšanās līdz 0 C un zemāk uz vispārējā pozitīvas vidējās diennakts temperatūras fona.

61 Gaisa temperatūras pamatjēdzieni KAS JUMS JĀZIN! Gada vidējās temperatūras karte Atšķirības vasaras un ziemas temperatūrās Temperatūras zonālais sadalījums Sauszemes un jūras sadalījuma ietekme Gaisa temperatūras sadalījums augstumā Gaisa temperatūras dienas un gada izmaiņas Augsnes un gaisa temperatūras Bīstamās laika parādības temperatūras režīma ietekmē

Meža meteoroloģija. 4. lekcija: ATMOSFĒRAS UN ZEMES VIRSMAS TERMĀLAIS REŽĪMS Zemes virsmas un atmosfēras termiskais režīms: Gaisa temperatūras sadalījums atmosfērā un uz zemes virsmas un tā nepārtrauktība

1. jautājums. Zemes virsmas radiācijas bilance 2. jautājums. Atmosfēras ievadīšanas radiācijas bilance Siltuma pieplūdums starojuma enerģijas veidā ir daļa no kopējā siltuma pieplūduma, kas maina atmosfēras temperatūru.

Atmosfēras termiskais režīms Lektore: Soboleva Nadežda Petrovna, katedras asociētā profesore. GEHC Gaisa temperatūra Gaisa temperatūra vienmēr ir katrā atmosfēras punktā un dažādās Zemes vietās nepārtraukti

NOVOSIBIRSKAS REĢIONA KLIMATS

Kontroldarbs par tēmu "Krievijas klimats". 1 variants. 1. Kāds klimatu veidojošais faktors ir vadošais? 1) Ģeogrāfiskais stāvoklis 2) Atmosfēras cirkulācija 3) Okeānu tuvums 4) Jūras straumes 2.

Jēdzieni "Klimats" un "Laikapstākļi" uz meteoroloģisko datu piemēra Novosibirskas pilsētai Simonenko Anna Darba mērķis: noskaidrot jēdzienu "Laiks" un "Klimats" atšķirību uz meteoroloģiskā piemēra. dati par

Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija

Literatūra 1 Interneta resurss http://www.beltur.by 2 Interneta resurss http://otherreferats.allbest.ru/geography/00148130_0.html 3 Interneta resurss http://www.svali.ru/climat/13/index. htm 4 interneta resurss

Gaisa faktori un laika apstākļi to kustības zonā. Kholodovičs Ju.A. Baltkrievijas Nacionālā tehniskā universitāte Ievads Laikapstākļu novērojumi kļuva diezgan plaši izplatīti gada otrajā pusē.

KRIEVIJAS IZGLĪTĪBAS UN ZINĀTNES MINISTRIJA Federālā valsts budžeta augstākās izglītības iestāde "SARATOVAS NACIONĀLĀS PĒTNIECĪBAS VALSTS UNIVERSITĀTE, NOSAUKUMS N. G. ČERNIŠEVSKA VĀRDĀ"

PASAULES FIZISKĀ ĢEOGRĀFIJA LEKCIJA 9 1. SADAĻA EIROZIJA TURPINĀJĀS LEKCIJĀ APSKATĪTO TĒMU KLIMATA UN AGROKLIMATA RESURSU JAUTĀJUMI Atmosfēras cirkulācija, mitrināšanas un termiskā režīma īpatnības.

Radiācija atmosfērā Lektore: Soboleva Nadežda Petrovna, katedras asociētā profesore GEGH Radiācija jeb starojums ir elektromagnētiskie viļņi, kurus raksturo: L viļņa garums un ν svārstību frekvence Radiācija izplatās

MONITORINGS UDC 551.506 (575/2) (04) MONITORINGS: LAIKA APSTĀKĻI ČU IELEJĀ 2009.GADA JANVĀRĪ G.F. Agafonova laika centrs, A.O. Cand. undercuts ģeogr. Zinātnes, asociētais profesors, S.M. Kazačkova doktorante janvāris

SILTUMA PLŪSME ZIEMEĻTAIGAS KRIOMETAMORFĀ AUGSNĒ UN TĀS SILUMPADEVE Ostroumov V.Ye. 1, Davidova A.I. 2, Davidovs S.P. 2, Fjodorovs-Davydovs D.G. 1, Eremīns I.I. 3, Kročevs D.Ju. 3 1 Institūts

18. Gaisa temperatūras un mitruma prognoze Zemes virsmas tuvumā 1 18. GAISA TEMPERATŪRAS UN MITRUMA PROGNOZE ZEMES VIRSMAS TUVUMĀ

UDC 55.5 LAIKA APSTĀKĻI ČU IELEJĀ RUDENĪ E.V. Rjabikina, A.O. Podrezovs, I.A. Pavlova LAIKA APSTĀKĻI ČUI IELEJĀ RUDENĪ E.V. Rjabikina, A.O. Podrezovs, I.A. Pavlova meteoroloģiskais

1. modulis 1. variants. Pilns nosaukums Grupa Datums 1. Meteoroloģija ir zinātne par procesiem, kas notiek zemes atmosfērā (3b) A) ķīmiskie B) fizikālie C) klimatiskie 2. Klimatoloģija ir zinātne par klimatu, t.i. agregāti

1. Klimatogrammas apraksts: Klimatogrammas kolonnas ir mēnešu skaits, zemāk ir atzīmēti mēnešu pirmie burti. Dažreiz tiek rādītas 4 sezonas, dažreiz ne visi mēneši. Temperatūras skala ir atzīmēta kreisajā pusē. Nulles atzīme

MONITORINGS UDC 551.506 MONITORINGS: LAIKA APSTĀKĻI ČU IELEJĀ RUDENĪ E.Yu. Zyskova, A.O. Podrezovs, I.A. Pavlova, I.S. Brusenskaya MONITORINGS: LAIKA APSTĀKĻI ČUI IELEJĀ RUDENĪ E.Yu. Zyskova,

Piesātinātā gaisa stratifikācija un vertikālais līdzsvars Vrublevskiy SV Baltkrievijas Nacionālā Tehniskā universitāte Ievads Gaiss troposfērā ir nepārtrauktas sajaukšanās stāvoklī

"Klimata tendences aukstajā sezonā Moldovā" Tatjana Stamatova, Valsts hidrometeoroloģijas dienests 2013. gada 28. oktobris, Maskava, Krievija

A.L. Afanasjevs, P.P. Bobrovs, O.A. Ivčenko Omskas Valsts pedagoģiskā universitāte S.V. Krivaļceviča Atmosfēras optikas institūts SB RAS, Tomska Siltuma plūsmu novērtējums iztvaikošanas laikā no virsmas

UDC 551.51 (476.4) M L Smoļarovs (Mogiļeva, Baltkrievija) MOGIĻEVAS KLIMATA SEZONU RAKSTUROJUMS Ievads. Zināšanas par klimatu zinātniskā līmenī sākās ar meteoroloģisko staciju organizēšanu, kas aprīkotas ar

ZEMES ATMOSFĒRA UN KLIMATI Lekciju piezīmes Osintseva N.V. Atmosfēras sastāvs Slāpeklis (N 2) 78,09%, skābeklis (O 2) 20,94%, argons (Ar) - 0,93%, oglekļa dioksīds (CO 2) 0,03%, citas gāzes 0,02%: ozons (O 3),

Sadaļas Datorkods Tematiskais plāns un disciplīnas saturs Tematiskais plāns Sadaļu (moduļu) nosaukums pilna laika, bet saīsināti.

Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija FEDERĀLĀS VALSTS AUGSTĀKĀS IZGLĪTĪBAS IESTĀDE SARATOVAS NACIONĀLĀS PĒTNIECĪBAS VALSTS UNIVERSITĀTE

Musonu meteoroloģija Gerasimovičs V.Ju. Baltkrievijas Nacionālā tehniskā universitāte Ievads Musons, stabili sezonāli vēji. Vasarā, musonu sezonā, šie vēji parasti pūš no jūras uz sauszemi un atnes

Paaugstinātas fiziskās un ģeogrāfiskās orientācijas sarežģītības problēmu risināšanas metodes, to pielietojums klasē un pēc stundām Ģeogrāfijas skolotāja: Gerasimova Irina Mihailovna 1 Nosakiet, kurš no punktiem,

3. Klimata pārmaiņas Gaisa temperatūra Šis rādītājs raksturo gada vidējo gaisa temperatūru, tās izmaiņas noteiktā laika periodā un novirzi no ilggadējā vidējā

GADA KLIMATA RAKSTUROJUMS 18 2. nodaļa Vidējā gaisa temperatūra Baltkrievijas Republikā 2013. gadā bija +7,5 C, kas ir par 1,7 C augstāka par klimatisko normu. 2013. gada laikā pārliecinošs vairākums

Pārbaudes darbs ģeogrāfijā 1. variants 1. Kāds ir gada nokrišņu daudzums, kas raksturīgs izteikti kontinentālam klimatam? 1) vairāk nekā 800 mm gadā 2) 600-800 mm gadā 3) 500-700 mm gadā 4) mazāk nekā 500 mm

Alentjeva Jeļena Jurjevna Pašvaldības autonomā vispārējās izglītības iestāde 118. vidusskola, kas nosaukta Čeļabinskas pilsētas Padomju Savienības varoņa N. I. Kuzņecova vārdā. ĢEOGRĀFIJAS Stundu kopsavilkums

Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija

AUGSNES TERMĀLĀS ĪPAŠĪBAS UN TERMĀLAIS REŽĪMS 1. Augsnes termiskās īpašības. 2. Termiskais režīms un tā regulēšanas veidi. 1. Augsnes termiskās īpašības Augsnes termiskais režīms ir viens no svarīgiem rādītājiem, kas lielā mērā nosaka

MATERIĀLI, lai sagatavotos datorpārbaudei ģeogrāfijā 5. klase (padziļināta ģeogrāfijas apguve) Skolotājs: Yu.

1.2.8. Klimatiskie apstākļi (Irkutskas Roshidrometas UGMS GU "Irkutsk TsGMS-R"; Roshidrometas Zabaikalskas UGMS; Roshidrometas Zabaikalskas UGMS valsts iestāde "Buryatsky TsGMS") nozīmīga negatīva rezultātā

Uzdevumi A2 ģeogrāfijā 1. Kuram no šiem akmeņiem ir metamorfiska izcelsme? 1) smilšakmens 2) tufs 3) kaļķakmens 4) marmors Marmors pieder pie metamorfiskiem iežiem. Smilšakmens

Siltuma bilance nosaka temperatūru, tās lielumu un izmaiņas uz virsmas, ko tiešā veidā uzkarsē saules stari. Sildot, šī virsma pārnes siltumu (garo viļņu diapazonā) gan uz apakšējiem slāņiem, gan uz atmosfēru. Pati virsma tiek saukta aktīvā virsma.

Visu siltuma bilances elementu maksimālā vērtība tiek novērota tuvākajā pusdienlaikā. Izņēmums ir maksimālā siltuma apmaiņa augsnē, kas iekrīt rīta stundās. Siltuma bilances komponentu diennakts svārstību maksimālās amplitūdas tiek novērotas vasarā, bet minimālās - ziemā.

Diennakts laikā, kad virsmas temperatūra ir sausa un bez veģetācijas, skaidrā dienā maksimums iestājas pēc 14 stundas, un minimums ir ap saullēktu. Mākoņainība var traucēt diennakts temperatūras svārstības, izraisot maksimuma un minimuma nobīdi. Mitrumam un virszemes veģetācijai ir liela ietekme uz temperatūras gaitu.

Diennakts virsmas temperatūras maksimumi var būt +80 o C vai vairāk. Dienas svārstības sasniedz 40 o. Ekstrēmo vērtību un temperatūras amplitūdu vērtības ir atkarīgas no vietas platuma, gadalaika, mākoņainības, virsmas termiskajām īpašībām, tās krāsas, raupjuma, veģetācijas seguma rakstura, nogāzes orientācijas (ekspozīcijas).

Siltuma izplatība no aktīvās virsmas ir atkarīga no pamata substrāta sastāva, un to noteiks tā siltumietilpība un siltumvadītspēja. Kontinentu virsmā pamatā esošais substrāts ir augsne, okeānos (jūrās) - ūdens.

Augsnēm kopumā ir zemāka siltumietilpība nekā ūdenim un augstāka siltumvadītspēja. Tāpēc tie uzsilst un atdziest ātrāk nekā ūdens.

Laiks tiek tērēts siltuma pārnesei no slāņa uz slāni, un maksimālās un minimālās temperatūras vērtību iestāšanās brīži dienas laikā tiek aizkavēti par ik pēc 10 cm aptuveni par 3 stundām. Jo dziļāks slānis, jo mazāk siltuma tas saņem un vājākas temperatūras svārstības tajā. Diennakts temperatūras svārstību amplitūda ar dziļumu samazinās 2 reizes uz katriem 15 cm. Vidēji aptuveni 1 m dziļumā ikdienas augsnes temperatūras svārstības "izbalē". Tiek saukts slānis, kurā tie apstājas pastāvīgas dienas temperatūras slānis.

Jo ilgāks temperatūras svārstību periods, jo dziļāk tās izplatās. Tātad vidējos platuma grādos nemainīgas gada temperatūras slānis ir 19–20 m dziļumā, augstos platuma grādos 25 m dziļumā un tropiskajos platuma grādos, kur gada temperatūras amplitūdas ir mazas, dziļumā. 5–10 m gadu kavējas vidēji par 20–30 dienām uz vienu metru.

Temperatūra nemainīgas gada temperatūras slānī ir tuvu gada vidējai gaisa temperatūrai virs virsmas.

Ūdens uzsilst lēnāk un lēnāk izdala siltumu. Turklāt saules stari var iekļūt lielā dziļumā, tieši uzsildot dziļākos slāņus. Siltuma pārnese uz dziļumu notiek ne tik daudz molekulārās siltumvadītspējas dēļ, bet lielākā mērā ūdeņu sajaukšanās dēļ turbulentā veidā vai straumēm. Kad ūdens virsmas slāņi atdziest, notiek termiskā konvekcija, ko pavada arī sajaukšanās.

Dienas temperatūras svārstības uz okeāna virsmas augstos platuma grādos ir vidēji tikai 0,1ºС, mērenā - 0,4ºС, tropiskajā - 0,5ºС, šo svārstību iespiešanās dziļums ir 15-20 m.

Gada temperatūras amplitūdas uz okeāna virsmas no 1ºС ekvatoriālajos platuma grādos līdz 10,2ºС mērenajos platuma grādos. Gada temperatūras svārstības iekļūst 200-300 m dziļumā.

Temperatūras maksimumu momenti ūdenstilpēs ir aizkavējušies, salīdzinot ar sauszemi. Maksimums ir ap 15-16 stundas, vismaz 2-3 stundas pēc saullēkta. Gada maksimālā temperatūra uz okeāna virsmas ziemeļu puslodē notiek augustā, minimālā - februārī.

7. jautājums (atmosfēra) - gaisa temperatūras izmaiņas ar augstumu. Atmosfēra sastāv no gāzu maisījuma, ko sauc par gaisu, kurā ir suspendētas šķidras un cietas daļiņas. Pēdējā kopējā masa ir nenozīmīga salīdzinājumā ar visu atmosfēras masu. Atmosfēras gaiss pie zemes virsmas, kā likums, ir mitrs. Tas nozīmē, ka tā sastāvā kopā ar citām gāzēm ir ūdens tvaiki, t.i. ūdens gāzveida stāvoklī. Atšķirībā no citām gaisa sastāvdaļām ūdens tvaiku saturs gaisā ievērojami atšķiras: uz zemes virsmas tas svārstās no procenta simtdaļām līdz vairākiem procentiem. Tas izskaidrojams ar to, ka atmosfērā esošajos apstākļos ūdens tvaiki var nonākt šķidrā un cietā agregātstāvoklī un, gluži pretēji, var atkal nonākt atmosfērā, iztvaikojot no zemes virsmas. Gaisa, tāpat kā jebkura ķermeņa, temperatūra vienmēr atšķiras no absolūtās nulles. Gaisa temperatūra katrā atmosfēras punktā nepārtraukti mainās; dažādās vietās uz Zemes vienlaikus tas ir arī atšķirīgs. Uz zemes virsmas gaisa temperatūra svārstās diezgan plašā diapazonā: tās galējās vērtības, kas līdz šim novērotas, ir nedaudz zem +60 ° (tropu tuksnešos) un aptuveni -90 ° (Antarktīdas kontinentālajā daļā). Ar augstumu gaisa temperatūra mainās dažādos slāņos un dažādos gadījumos dažādos veidos. Vidēji tas vispirms samazinās līdz 10-15 km augstumam, tad izaug līdz 50-60 km, tad atkal nokrīt utt. . - VERTIKĀLAIS TEMPERATŪRAS GRADIENTS sin. VERTIKĀLAIS TEMPERATŪRAS GRADIENTS - vertikālais temperatūras gradients - temperatūras maiņa, palielinoties augstumam virs jūras līmeņa, ņemta uz attāluma vienību. To uzskata par pozitīvu, ja temperatūra pazeminās līdz ar augstumu. Pretējā gadījumā, piemēram, stratosfērā pacelšanās laikā paaugstinās temperatūra, un tad veidojas apgriezts (inversijas) vertikālais gradients, kuram tiek piešķirta mīnusa zīme. Troposfērā WT vidēji ir 0,65°/100 m, bet dažos gadījumos tas var pārsniegt 1°/100 m vai iegūt negatīvas vērtības temperatūras maiņas laikā. Virszemes slānī uz zemes siltajā sezonā tas var būt desmit reizes lielāks. - adiabātiskais process- Adiabātiskais process (adiabātiskais process) - termodinamisks process, kas notiek sistēmā bez siltuma apmaiņas ar vidi (), t.i., adiabātiski izolētā sistēmā, kuras stāvokli var mainīt tikai mainot ārējos parametrus. Adiabātiskās izolācijas jēdziens ir siltumizolācijas apvalku vai Dewar trauku (adiabātisko apvalku) idealizācija. Ārējo ķermeņu temperatūras izmaiņas neietekmē adiabātiski izolētu sistēmu, un to enerģija U var mainīties tikai sistēmas (vai uz tās) veiktā darba dēļ. Saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu atgriezeniskā adiabātiskā procesā viendabīgai sistēmai, kur V ir sistēmas tilpums, p ir spiediens, un vispārīgā gadījumā, kur aj ir ārējie parametri, Aj ir termodinamiskie spēki. Saskaņā ar otro termodinamikas likumu atgriezeniskā adiabātiskā procesā entropija ir nemainīga, un neatgriezeniskā procesā tā palielinās. Ļoti ātrus procesus, kuros siltuma apmaiņai ar vidi nav laika, piemēram, skaņas izplatīšanās laikā, var uzskatīt par adiabātisku procesu. Katra mazā šķidruma elementa entropija tā kustības laikā ar ātrumu v paliek nemainīga, tāpēc entropijas s kopējais atvasinājums uz masas vienību ir vienāds ar nulli (adiabātiskuma nosacījums). Vienkāršs adiabātiskā procesa piemērs ir gāzes saspiešana (vai izplešanās) siltumizolētā cilindrā ar termiski izolētu virzuli: temperatūra paaugstinās saspiešanas laikā un pazeminās izplešanās laikā. Vēl viens adiabātiskā procesa piemērs ir adiabātiskā demagnetizācija, ko izmanto magnētiskās dzesēšanas metodē. Atgriezenisks adiabātisks process, ko sauc arī par izentropu procesu, stāvokļa diagrammā ir attēlots ar adiabātu (isentropu). Augošais gaiss, nokļūstot retinātā vidē, izplešas, tas tiek atdzesēts, un lejupejošais gaiss, gluži pretēji, sasilst saspiešanas dēļ. Šādas temperatūras izmaiņas iekšējās enerģijas dēļ bez siltuma pieplūdes un izdalīšanas sauc par adiabātisku. Adiabātiskās temperatūras izmaiņas notiek saskaņā ar sausais adiabātisks un mitrs adiabātisks likumus. Attiecīgi tiek izdalīti arī vertikālie temperatūras izmaiņu gradienti ar augstumu. Sausais adiabātiskais gradients ir sausa vai mitra nepiesātināta gaisa temperatūras izmaiņas par 1 ° C uz katriem 100 metriem paaugstināšanās vai pazemināšanās, un mitrais adiabātiskais gradients ir mitra piesātināta gaisa temperatūras pazemināšanās par mazāk nekā 1 ° C. uz katriem 100 augstuma metriem.

- Inversija meteoroloģijā tas nozīmē parametra izmaiņu anomālo raksturu atmosfērā, palielinoties augstumam. Visbiežāk tas attiecas uz temperatūras inversiju, tas ir, temperatūras paaugstināšanos ar augstumu noteiktā atmosfēras slānī, nevis parasto pazemināšanos (sk. Zemes atmosfēru).

Ir divu veidu inversijas:

1. virsmas temperatūras inversijas, sākot tieši no zemes virsmas (inversijas slāņa biezums ir desmitiem metru)

2.Temperatūras inversijas brīvā atmosfērā (inversijas slāņa biezums sasniedz simtiem metru)

Temperatūras inversija novērš vertikālu gaisa kustību un veicina dūmakas, miglas, smoga, mākoņu, mirāžu veidošanos. Inversija ir ļoti atkarīga no vietējās reljefa īpatnībām. Temperatūras pieaugums inversijas slānī svārstās no grādu desmitdaļām līdz 15-20 °C un vairāk. Virsmas temperatūras inversijas Austrumsibīrijā un Antarktīdā ziemā ir visspēcīgākās.

Biļete.

Gaisa temperatūras gaita dienā - gaisa temperatūras izmaiņas dienas laikā. Gaisa temperatūras dienas gaita kopumā atspoguļo zemes virsmas temperatūras gaitu, bet maksimumu un minimumu iestāšanās brīži ir nedaudz novēloti, maksimums vērojams plkst.14, minimums pēc saullēkta. Ikdienas gaisa temperatūras svārstības ziemā ir manāmas līdz 0,5 km augstumam, vasarā - līdz 2 km.

Gaisa temperatūras amplitūda dienā - starpība starp maksimālo un minimālo gaisa temperatūru dienas laikā. Gaisa temperatūras diennakts amplitūda ir vislielākā tropu tuksnešos - līdz 40 0, ekvatoriālajos un mērenajos platuma grādos tā samazinās. Dienas amplitūda ir mazāka ziemā un mākoņainā laikā. Virs ūdens virsmas tas ir daudz mazāks nekā virs zemes; virs veģetācijas seguma ir mazāks nekā pār kailām virsmām.

Gaisa temperatūras gada gaitu galvenokārt nosaka vietas platuma grādi. Gaisa temperatūras gaita - mēneša vidējās temperatūras izmaiņas gada laikā. Gaisa temperatūras amplitūda gadā - starpība starp maksimālo un minimālo vidējo mēneša temperatūru. Ir četri gada temperatūras svārstību veidi; Katram tipam ir divi apakštipi jūras un kontinentālā ko raksturo dažādas gada temperatūras amplitūdas. AT ekvatoriāls Gada temperatūras svārstību veids parāda divus mazus maksimumus un divus mazus minimumus. Maksimumi rodas pēc ekvinokcijas, kad saule atrodas zenītā virs ekvatora. Jūras apakštipā gaisa temperatūras gada amplitūda ir 1-2 0 , kontinentālajā 4-6 0 . Temperatūra ir pozitīva visu gadu. AT tropisks Gada temperatūras svārstību veidam ziemeļu puslodē ir viens maksimums pēc vasaras saulgriežiem un viens minimums pēc ziemas saulgriežiem. Jūras apakštipā gada temperatūras amplitūda ir 5 0 , kontinentālajā 10-20 0 . AT mērens Gada temperatūras svārstību veidā ziemeļu puslodē ir arī viens maksimums pēc vasaras saulgriežiem un viens minimums pēc ziemas saulgriežiem, ziemā temperatūra ir negatīva. Virs okeāna amplitūda ir 10-15 0, virs sauszemes tā palielinās līdz ar attālumu no okeāna: piekrastē - 10 0, cietzemes centrā - līdz 60 0 . AT polārais Gada temperatūras svārstību veidā ziemeļu puslodē ir viens maksimums pēc vasaras saulgriežiem un viens minimums pēc ziemas saulgriežiem, gada lielāko daļu temperatūra ir negatīva. Gada amplitūda jūrā ir 20-30 0 , uz sauszemes - 60 0 . Izvēlētie veidi atspoguļo zonālās temperatūras izmaiņas saules starojuma pieplūduma dēļ. Gaisa masu kustībai ir liela ietekme uz gada temperatūras gaitu.

Biļete.

Izotermas Līnijas, kas savieno punktus kartē ar vienādu temperatūru.

Vasarā kontinenti ir siltāki, izotermas virs zemes noliecas uz poliem.

Ziemas temperatūru kartē (decembris ziemeļu puslodē un jūlijs dienvidu puslodē) izotermas ievērojami atšķiras no paralēlēm. Virs okeāniem izotermas virzās tālu uz augstiem platuma grādiem, veidojot "karstuma mēles"; virs zemes izotermas novirzās uz ekvatoru.

Ziemeļu puslodes gada vidējā temperatūra ir +15,2 0 С, bet dienvidu puslodē - +13,2 0 С. Minimālā temperatūra ziemeļu puslodē sasniedza -77 0 С (Oimjakona) un -68 0 С (Verhojanska). Dienvidu puslodē minimālā temperatūra ir daudz zemāka; stacijās "Sovetskaja" un "Vostok" temperatūra bija -89,2 0 С. Minimālā temperatūra bez mākoņiem Antarktīdā var noslīdēt līdz -93 0 С. Kalifornijā, Nāves ielejā, tika atzīmēta temperatūra +56,7 0.

Par to, cik lielā mērā kontinenti un okeāni ietekmē temperatūras sadalījumu, sniedziet karšu un anomāliju attēlojumu. Isanomāli - līnijas, kas savieno punktus ar vienādām temperatūras anomālijām. Anomālijas ir faktiskās temperatūras novirzes no vidējo platuma grādu temperatūras. Anomālijas ir pozitīvas un negatīvas. Pozitīvi ir novērojami vasarā virs sasildītiem kontinentiem

Tropus un polāros lokus nevar uzskatīt par derīgām robežām termiskās zonas (klimata klasifikācijas sistēma pēc gaisa temperatūras), jo temperatūras sadalījumu ietekmē vairāki citi faktori: zemes un ūdens sadalījums, straumes. Izotermas tiek ņemtas ārpus termisko zonu robežām. Karstā zona atrodas starp gada izotermām 20 0 C un iezīmē savvaļas palmu joslu. Mērenās joslas robežas novilktas pa izotermu 10 0 No siltākā mēneša. Ziemeļu puslodē robeža sakrīt ar meža-tundras izplatību. Aukstās jostas robeža iet pa 0 0 izotermu no siltākā mēneša. Ap stabiem izvietotas sala jostas.

Siltumenerģija nonāk atmosfēras apakšējos slāņos galvenokārt no zemās virsmas. Šo slāņu termiskais režīms

ir cieši saistīta ar zemes virsmas termisko režīmu, tāpēc tā izpēte ir arī viens no svarīgiem meteoroloģijas uzdevumiem.

Galvenie fizikālie procesi, kuros augsne saņem vai izdala siltumu, ir: 1) starojuma siltuma pārnese; 2) turbulenta siltuma apmaiņa starp apakšējo virsmu un atmosfēru; 3) molekulārā siltuma apmaiņa starp augsnes virsmu un apakšējo fiksēto blakus gaisa slāni; 4) siltuma apmaiņa starp augsnes slāņiem; 5) fāzes siltuma pārnese: siltuma patēriņš ūdens iztvaikošanai, ledus un sniega kušanai augsnes virspusē un dziļumā vai tā izdalīšanai reverso procesu laikā.

Zemes virsmas un ūdenstilpņu termisko režīmu nosaka to termofizikālās īpašības. Sagatavošanas laikā īpaša uzmanība jāpievērš augsnes siltumvadītspējas vienādojuma (Furjē vienādojuma) atvasināšanai un analīzei. Ja augsne ir vienmērīga vertikāli, tad tās temperatūra t dziļumā z laikā t var noteikt no Furjē vienādojuma

kur a- augsnes termiskā difūzija.

Šī vienādojuma sekas ir temperatūras svārstību izplatīšanās augsnē pamatlikumi:

1. Svārstību perioda ar dziļumu nemainīguma likums:

T(z) = konst (2)

2. Svārstību amplitūdas samazināšanās likums ar dziļumu:

(3)

kur un ir amplitūdas dziļumos a- starp dziļumiem esošā augsnes slāņa termiskā difūzija;

3. Svārstību ar dziļumu fāzes nobīdes likums (aizkavēšanās likums):

(4)

kur ir kavēšanās, t.i. atšķirība starp vienas un tās pašas svārstību fāzes (piemēram, maksimālās) sākuma momentiem dziļumā un temperatūras svārstībām, kas dziļi iekļūst augsnē znp definēts ar attiecību:

(5)

Turklāt ir jāpievērš uzmanība vairākām sekām, kas izriet no likuma par svārstību amplitūdas samazināšanos ar dziļumu:

a) dziļums, kādā dažādās augsnēs ( ) temperatūras svārstību amplitūdas ar tādu pašu periodu ( = T 2) samazinājums par tādu pašu reižu skaitu attiecas viens uz otru kā šo augšņu termiskās difūzijas kvadrātsaknes

b) dziļums, kādā tajā pašā augsnē ( a= const) temperatūras svārstību amplitūdas dažādos periodos ( ) samazināties par tādu pašu summu =konst, ir savstarpēji saistīti kā svārstību periodu kvadrātsaknes

(7)

Ir skaidri jāsaprot siltuma plūsmas augsnē veidošanās fiziskā nozīme un iezīmes.

Siltuma plūsmas virsmas blīvumu augsnē nosaka pēc formulas:

kur λ ir augsnes vertikālās temperatūras gradienta siltumvadītspējas koeficients.

Tūlītēja vērtība R ir izteiktas kW/m līdz tuvākajai simtdaļai, summas R - MJ / m 2 (stundu un dienu - līdz simtdaļām, mēnesī - līdz vienībām, gadā - līdz desmitiem).

Vidējais virsmas siltuma plūsmas blīvums caur augsnes virsmu laika intervālā t ir aprakstīts ar formulu

kur C ir augsnes tilpuma siltumietilpība; intervāls; z „ lpp- temperatūras svārstību iespiešanās dziļums; ∆tcp- starpība starp augsnes slāņa vidējo temperatūru līdz dziļumam znp intervāla m beigās un sākumā Sniegsim galvenos uzdevumu piemērus par tēmu “Augsnes termiskais režīms”.

1. uzdevums. Kādā dziļumā tas samazinās e reizināta ar diennakts svārstību amplitūdu augsnē ar termiskās difūzijas koeficientu a\u003d 18,84 cm 2 / h?

Risinājums. No (3) vienādojuma izriet, ka diennakts svārstību amplitūda samazināsies par koeficientu e dziļumā, kas atbilst nosacījumam

2. uzdevums. Atrodiet diennakts temperatūras svārstību iekļūšanas dziļumu granītā un sausās smiltīs, ja blakus esošo teritoriju ekstremālās virsmas temperatūras ar granīta augsni ir 34,8 °C un 14,5 °C, bet ar sausu smilšainu augsni 42,3 °C un 7,8 °C. granīta termiskā difūzija a g \u003d 72,0 cm 2 / h, sausas smiltis a n \u003d 23,0 cm 2 / h.

Risinājums. Temperatūras amplitūda uz granīta un smilšu virsmas ir vienāda ar:

Iespiešanās dziļumu aprēķina pēc formulas (5):

Pateicoties lielākai granīta termiskajai difūzijai, mēs ieguvām arī lielāku ikdienas temperatūras svārstību iespiešanās dziļumu.

3. uzdevums. Pieņemot, ka augšējā augsnes slāņa temperatūra mainās lineāri ar dziļumu, jāaprēķina virsmas siltuma plūsmas blīvums sausās smiltīs, ja tās virsmas temperatūra ir 23,6 "NO, un temperatūra 5 cm dziļumā ir 19,4 °C.

Risinājums.Šajā gadījumā augsnes temperatūras gradients ir vienāds ar:

Sauso smilšu siltumvadītspēja λ= 1,0 W/m*K. Siltuma plūsmu augsnē nosaka pēc formulas:

P = -λ - = 1,0 84,0 10 "3 \u003d 0,08 kW / m 2

Atmosfēras virsmas slāņa termisko režīmu nosaka galvenokārt turbulentā sajaukšanās, kuras intensitāte ir atkarīga no dinamiskajiem faktoriem (zemes virsmas raupjums un vēja ātruma gradienti dažādos līmeņos, kustības mērogs) un termiskajiem faktoriem (neviendabīgums). dažādu virsmas daļu apsildīšana un vertikālais temperatūras sadalījums).

Turbulentās sajaukšanās intensitātes raksturošanai izmanto turbulentās apmaiņas koeficientu BET un turbulences koeficients UZ. Tie ir saistīti ar attiecību

K \u003d A / p(10)

kur R - gaisa blīvums.

Turbulences koeficients Uz mēra m 2 / s, ar precizitāti līdz simtdaļām. Parasti atmosfēras virsmas slānī tiek izmantots turbulences koeficients UZ] augstumā G"= 1 m. Virsmas slānī:

kur z- augstums (m).

Ir jāzina pamatmetodes noteikšanai UZ\.

1. uzdevums. Aprēķiniet vertikālās siltuma plūsmas virsmas blīvumu atmosfēras virsmas slānī caur laukumu, kurā gaisa blīvums ir vienāds ar normālu, turbulences koeficients ir 0,40 m 2 /s, un vertikālais temperatūras gradients ir 30,0 ° C/100m.

Risinājums. Mēs aprēķinām vertikālās siltuma plūsmas virsmas blīvumu pēc formulas

L=1,3*1005*0,40*

Izpētīt atmosfēras virsmas slāņa termisko režīmu ietekmējošos faktorus, kā arī brīvās atmosfēras temperatūras periodiskas un neperiodiskas izmaiņas. Zemes virsmas un atmosfēras siltuma bilances vienādojumi apraksta enerģijas nezūdamības likumu, ko saņem Zemes aktīvais slānis. Apsveriet siltuma bilances ikdienas un gada gaitu un tā izmaiņu iemeslus.

Literatūra

nodaļa Sh, ch. 2. § 1 -8.

Jautājumi pašpārbaudei

1. Kādi faktori nosaka augsnes un ūdenstilpju termisko režīmu?

2. Kāda ir termofizikālo raksturlielumu fiziskā nozīme un kā tie ietekmē augsnes, gaisa, ūdens temperatūras režīmu?

3. No kā un kā ir atkarīgas augsnes virsmas temperatūras ikdienas un gada svārstību amplitūdas?

4. Formulēt temperatūras svārstību sadalījuma pamatlikumus augsnē?

5. Kādas ir temperatūras svārstību sadalījuma augsnē pamatlikumu sekas?

6. Kādi ir vidējie diennakts un gada temperatūras svārstību iespiešanās dziļumi augsnē un ūdenstilpēs?

7. Kāda ir veģetācijas un sniega segas ietekme uz augsnes termisko režīmu?

8. Kādas ir ūdenstilpju termiskā režīma īpatnības, atšķirībā no augsnes termiskā režīma?

9. Kādi faktori ietekmē turbulences intensitāti atmosfērā?

10. Kādas turbulences kvantitatīvās īpašības jūs zināt?

11. Kādas ir galvenās turbulences koeficienta noteikšanas metodes, to priekšrocības un trūkumi?

12. Uzzīmējiet un analizējiet turbulences koeficienta ikdienas gaitu virs zemes un ūdens virsmām. Kādi ir to atšķirības iemesli?

13. Kā nosaka vertikālās turbulentās siltuma plūsmas virsmas blīvumu atmosfēras virsmas slānī?