Atmosferin ve dünya yüzeyinin termal rejimi. Dünya yüzeyinin ve atmosferin termal rejimi Ortalama günlük sıcaklık değişimi

22.04.2020

Güneş ışınlarıyla doğrudan ısıtılan yüzeydeki değeri ve değişimi. Isıtıldığında, bu yüzey ısıyı (uzun dalga aralığında) hem alttaki katmanlara hem de atmosfere aktarır. Yüzeyin kendisi denir aktif yüzey.

Isı dengesinin tüm unsurlarının maksimum değeri öğlene yakın saatlerde gözlenir. Bunun istisnası, sabah saatlerinde düşen topraktaki maksimum ısı değişimidir. Isı dengesi bileşenlerinin günlük değişiminin maksimum genlikleri yaz aylarında, minimum genlikleri ise kış aylarında gözlenmektedir.

Yüzey sıcaklığının günlük seyrinde, kuru ve bitki örtüsünden yoksun, açık bir günde, maksimum 14 saat ve minimum gün doğumu civarındadır. Bulutluluk, günlük sıcaklık değişimini bozarak maksimum ve minimumda bir kaymaya neden olabilir. Nem ve yüzey bitki örtüsü, sıcaklığın seyri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Günlük yüzey sıcaklığı maksimumları +80 o C veya daha fazla olabilir. Günlük dalgalanmalar 40 o ulaşır. Aşırı değerlerin ve sıcaklık genliklerinin değerleri, yerin enlemine, mevsime, bulutluluğa, yüzeyin termal özelliklerine, rengine, pürüzlülüğüne, bitki örtüsünün doğasına, eğim yönüne (maruziyet) bağlıdır.

Aktif yüzeyden ısının yayılması, alttaki substratın bileşimine bağlıdır ve ısı kapasitesi ve termal iletkenliği ile belirlenecektir. Kıtaların yüzeyinde, altta yatan substrat toprak, okyanuslarda (denizlerde) - sudur.

Toprakların genel olarak sudan daha düşük bir ısı kapasitesi ve daha yüksek bir ısıl iletkenliği vardır. Bu nedenle sudan daha hızlı ısınırlar ve soğurlar.

Katmandan katmana ısı aktarımı için zaman harcanır ve gün içindeki maksimum ve minimum sıcaklık değerlerinin başlama anları her 10 cm'de bir yaklaşık 3 saat geciktirilir. Katman ne kadar derin olursa, aldığı ısı o kadar az olur ve içindeki sıcaklık dalgalanmaları o kadar zayıf olur. Günlük sıcaklık dalgalanmalarının derinlikle genliği her 15 cm'de 2 kat azalır. Ortalama 1 m derinlikte, toprak sıcaklığındaki günlük dalgalanmalar "ortadan kaybolur". Durdukları katmana denir sabit günlük sıcaklık tabakası.

Sıcaklık dalgalanmalarının süresi ne kadar uzun olursa, o kadar derine yayılırlar. Böylece, orta enlemlerde, sabit yıllık sıcaklık katmanı 19-20 m derinlikte, yüksek enlemlerde, 25 m derinlikte ve yıllık sıcaklık genliklerinin küçük olduğu tropikal enlemlerde derinlikte bulunur. 5-10 m.yıllar metrede ortalama 20-30 gün geciktirilir.

Sabit yıllık sıcaklık katmanındaki sıcaklık, yüzeyin üzerindeki yıllık ortalama hava sıcaklığına yakındır.

Atmosferin termal rejimi

yerel sıcaklık

Sabit sıcaklıktaki toplam sıcaklık değişimi
coğrafi nokta, kişiye bağlı olarak
havanın durumundaki ve adveksiyondan kaynaklanan değişikliklere denir.
yerel (yerel) değişiklik.
Değişmeyen herhangi bir meteoroloji istasyonu
dünya yüzeyindeki konumu,
böyle bir nokta olarak kabul edilmelidir.
Meteorolojik aletler - termometreler ve
sabit olarak bir veya diğerine yerleştirilmiş termograflar
yer, tam olarak yerel değişiklikleri kaydedin
hava sıcaklığı.
Rüzgarda uçan bir balonun üzerindeki termometre ve,
bu nedenle aynı kütlede kalan
hava, bireysel değişim gösterir
Bu kütledeki sıcaklık.

Atmosferin termal rejimi

Hava sıcaklığı dağılımı
uzay ve zaman içindeki değişimi
Atmosferin termal durumu
tanımlı:
1. Çevre ile ısı alışverişi
(alttaki yüzeyle, bitişik
hava kütleleri ve uzay).
2. Adyabatik süreçler
(hava basıncındaki değişikliklerle ilişkili,
özellikle dikey hareket ederken
3. Tavsiye süreçleri
(sıcaklığı etkileyen sıcak veya soğuk havanın transferi
verilen nokta)

Isı değişimi

Isı transfer yolları
1) radyasyon
absorpsiyonda
güneşten ve dünyadan gelen hava radyasyonu
yüzeyler.
2) Termal iletkenlik.
3) Buharlaşma veya yoğunlaşma.
4) Buz ve kar oluşumu veya erimesi.

Radyasyonlu ısı transfer yolu

1. Doğrudan emilim
troposferde çok az güneş radyasyonu var;
bir artışa neden olabilir
hava sıcaklığı sadece
günde yaklaşık 0,5°.
2. Biraz daha önemli
havadan ısı kaybı
uzun dalga radyasyonu.

B = S + D + Ea – Rk – Rd – Ez, kW/m2
nerede
S - doğrudan güneş radyasyonu
yatay yüzey;
D - saçılan güneş radyasyonu
yatay yüzey;
Ea, atmosferin karşı radyasyonudur;
Rk ve Rd - alttaki yüzeyden yansıyan
kısa ve uzun dalga radyasyonu;
Ez - alttaki uzun dalga radyasyonu
yüzeyler.

Alttaki yüzeyin radyasyon dengesi

B = S + D + Ea– Rk – Rd – Ez, kW/m2
Dikkat et:
Q = S + D Bu toplam radyasyondur;
Rd çok küçük bir değerdir ve genellikle
dikkate almak;
Rk =Q *Ak, burada A yüzeyin albedosudur;
Eef \u003d Ez - Ea
Alırız:
B \u003d Q (1 - Ak) - Eef

Alttaki yüzeyin termal dengesi

B \u003d Lt-f * Mp + Lzh-g * Mk + Qa + Qp-p
nerede Lt-zh ve Lzh-g - özgül füzyon ısısı
ve sırasıyla buharlaşma (yoğunlaşma);
Mn ve Mk, katılan su kütleleridir.
karşılık gelen faz geçişleri;
Qa ve Qp-p - atmosfere ve içinden ısı akışı
alttaki yüzeyden alttaki katmanlara
toprak veya su.

yüzey ve aktif katman

Altta yatan sıcaklık rejimi

Altta yatan yüzey
zemin yüzeyi (toprak, su, kar ve
vb.), atmosferle etkileşim
ısı ve nem değişimi sürecinde.
Aktif katman, toprak katmanıdır (dahil
bitki örtüsü ve kar örtüsü) veya su,
çevre ile ısı alışverişine katılmak,
günlük ve derinliğine
yıllık sıcaklık dalgalanmaları.

10. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Toprakta, güneş radyasyonu, nüfuz eden
mm'nin onda biri derinliğinde,
ısıya dönüştürülür, bu
alttaki katmanlara iletilir
moleküler termal iletkenlik.
Suda, güneş radyasyonu nüfuz eder
onlarca metreye kadar derinlikler ve transfer
alttaki katmanlara ısı oluşur
çalkantılı
karıştırma, termal
konveksiyon ve buharlaşma

11. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Günlük sıcaklık dalgalanmaları
uygulamak:
suda - onlarca metreye kadar,
toprakta - bir metreden az
Yıllık sıcaklık dalgalanmaları
uygulamak:
suda - yüzlerce metreye kadar,
toprakta - 10-20 metre

12. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Gündüz ve yaz aylarında suyun yüzeyine gelen ısı, suyun içine nüfuz eder.
önemli bir derinliğe kadar ve büyük bir su sütununu ısıtır.
Üst katmanın sıcaklığı ve suyun yüzeyi
az yükselir.
Toprakta gelen ısı ince bir üst tabakada dağılır.
katman, bu nedenle çok ısınır.
Gece ve kışın su, yüzey tabakasından ısı kaybeder, ancak
bunun yerine alttaki katmanlardan biriken ısı gelir.
Bu nedenle, suyun yüzeyindeki sıcaklık düşer
yavaş yavaş.
Toprak yüzeyinde ısı açığa çıktığında sıcaklık düşer.
hızlı:
ince bir üst tabakada biriken ısı onu hızla terk eder
aşağıdan ikmal olmadan.

13. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Gündüz ve yaz aylarında toprak yüzeyindeki sıcaklık, toprak yüzeyindeki sıcaklıktan daha yüksektir.
su yüzeyi; geceleri ve kışın daha düşük.
Toprak yüzeyindeki sıcaklıktaki günlük ve yıllık dalgalanmalar daha fazladır,
üstelik, suyun yüzeyinden çok daha fazlası.
Sıcak mevsimde, su havzası oldukça kalın bir tabaka halinde birikir.
soğukta atmosfere çok miktarda ısı veren su
mevsim.
Sıcak mevsimde toprak, ısının çoğunu geceleri verir,
gündüzleri alır ve kışın çok az biriktirir.
Orta enlemlerde, yılın sıcak yarısında, 1.5-3
yüzeyin santimetre karesi başına kcal ısı.
Soğuk havalarda toprak bu ısıyı atmosfere verir. Değer ±1.5-3
yıllık kcal/cm2, toprağın yıllık ısı döngüsüdür.
Yaz aylarında kar örtüsü ve bitki örtüsünün etkisiyle yıllık
toprak ısı sirkülasyonu azalır; örneğin, Leningrad yakınlarında %30 oranında.
Tropiklerde, yıllık ısı devri ılıman enlemlerdekinden daha azdır, çünkü
güneş radyasyonu akışında daha az yıllık farklılıklar vardır.

14. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Büyük rezervuarların yıllık ısı devri yaklaşık 20
yıllık ısı devrinden kat daha fazla
toprak.
Baltık Denizi soğuk havalarda hava verir 52
kcal / cm2 ve ılık mevsimde aynı miktarda birikir.
Karadeniz'in yıllık ısı devri ±48 kcal/cm2,
Bu farklılıkların bir sonucu olarak, yukarıdaki hava sıcaklığı
yazın denizden daha alçak, kışın karadan daha yüksektir.

15. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

Altta yatan sıcaklık rejimi
yüzey ve aktif katman
Toprak çabuk ısınır ve
soğur.
Su yavaş ve yavaş ısınır
soğur
(suyun özgül ısı kapasitesi
3-4 kat daha fazla toprak)
Bitki örtüsü genliği azaltır
günlük sıcaklık dalgalanmaları
toprak yüzeyi.
Kar örtüsü toprağı korur
yoğun ısı kaybı (kışın, toprak
daha az donar)

16.

yaratılmasında kilit rol
troposferin sıcaklık rejimi
ısı değişimi oyunları
Dünya yüzeyi ile hava
iletim yoluyla

17. Atmosferin ısı transferini etkileyen süreçler

Isı transferini etkileyen süreçler
atmosfer
1). Türbülans
(karıştırma
düzensiz hava
kaotik hareket).
2). Termal
konveksiyon
(dikey hava taşımacılığı
olduğunda meydana gelen yön
alttaki tabakanın ısıtılması)

18. Hava sıcaklığındaki değişiklikler

Hava sıcaklığındaki değişiklikler
1).
Periyodik
2). Düzenli olmayan
Periyodik olmayan değişiklikler
hava sıcaklığı
Hava kütlelerinin adveksiyonu ile ilişkili
dünyanın diğer bölgelerinden
Bu tür değişiklikler sık ve önemlidir.
ılıman enlemler,
siklonik ile ilişkilidirler
faaliyetler, küçük
ölçekler - yerel rüzgarlarla.

19. Hava sıcaklığındaki periyodik değişiklikler

Günlük ve yıllık sıcaklık değişimleri
periyodik karakter.
Günlük Değişiklikler
Hava sıcaklığı değişir
sıcaklığı takip eden günlük kurs
Dünya yüzeyi, hangi
hava ısıtılır

20. Günlük sıcaklık değişimi

Günlük sıcaklık değişimi
Çok yıllık günlük eğriler
sıcaklıklar düzgün eğrilerdir,
sinüzoidlere benzer.
Klimatolojide, kabul edilir
hava sıcaklığındaki günlük değişim,
uzun yıllar boyunca ortalama.

21. toprak yüzeyinde (1) ve havada 2m yükseklikte (2). Moskova (MSÜ)

Yüzeydeki ortalama günlük sıcaklık değişimi
toprak (1) ve
havada 2m (2) yükseklikte. Moskova (MSÜ)

22. Ortalama günlük sıcaklık değişimi

Ortalama günlük sıcaklık değişimi
Toprak yüzeyindeki sıcaklık günlük bir değişime sahiptir.
Minimumu yaklaşık yarım saat sonra gözlenir.
gündoğumu.
Bu zamana kadar, toprak yüzeyinin radyasyon dengesi
sıfıra eşit olur - üst katmandan ısı transferi
toprak etkili radyasyon dengelidir
artan toplam radyasyon akışı.
Şu anda radyasyonsuz ısı değişimi ihmal edilebilir.

23. Ortalama günlük sıcaklık değişimi

Ortalama günlük sıcaklık değişimi
Toprak yüzeyindeki sıcaklık 13-14 saate kadar yükselir,
günlük seyirde maksimuma ulaştığında.
Bundan sonra, sıcaklık düşmeye başlar.
Ancak öğleden sonra saatlerinde radyasyon dengesi,
pozitif kalır; ancak
toprağın üst tabakasından toprağa gündüz ısı transferi
atmosfer sadece etkili yollarla oluşmaz
radyasyon, aynı zamanda artan termal iletkenlik yoluyla ve
ayrıca suyun artan buharlaşması ile.
Toprağın derinliklerine ısı transferi de devam eder.
Bu nedenle toprak yüzeyindeki sıcaklık ve düşmeler
13-14 saatten sabahın en düşük seviyesine kadar.

24. 25. Toprak yüzey sıcaklığı

Toprak yüzeyindeki maksimum sıcaklıklar genellikle daha yüksektir.
meteorolojik kabinin yüksekliğindeki havada olduğundan daha fazla. Bu temiz:
gün boyunca güneş radyasyonu öncelikle toprağı ısıtır ve şimdiden
havayı ısıtır.
Moskova bölgesinde yaz aylarında çıplak toprak yüzeyinde
+ 55 ° 'ye kadar sıcaklıklar ve çöllerde - + 80 ° 'ye kadar bile gözlemlenir.
Gece sıcaklık minimumları, tam tersine,
toprak yüzeyi havadan daha düşüktür,
çünkü, her şeyden önce, toprak etkili bir şekilde soğutulur.
radyasyon ve zaten ondan hava soğutulur.
Moskova bölgesinde kışın, yüzeydeki gece sıcaklıkları (şu anda
karla kaplı) yaz aylarında (Temmuz hariç) -50 ° 'nin altına düşebilir - sıfıra. Üzerinde
Antarktika'nın iç kısmındaki kar yüzeyi, hatta ortalama
Haziran ayında aylık sıcaklık yaklaşık -70°'dir ve bazı durumlarda
-90°'ye düşer.

26. Günlük sıcaklık genliği

Günlük sıcaklık aralığı
Bu, maksimum arasındaki farktır.
ve günlük minimum sıcaklık.
Günlük sıcaklık aralığı
hava değişiklikleri:
yılın mevsimlerine göre,
enlem tarafından
doğasına bağlı olarak
alttaki yüzey,
araziye bağlı olarak.

27. Günlük sıcaklık genliğinde değişiklikler (Aşut)

Değişiklikler

1. Kışın Aşut yaza göre daha azdır.
2. Artan enlem ile, Bir gün. azalan:
20 - 30° enleminde
karada A gün = 12 ° С
Günde 60° enlemde. = 6°C
3. Açık alanlar
daha büyük bir A günü ile karakterize edilir. :
bozkırlar ve çöller için orta
Asut \u003d 15-20 ° С (30 ° С'ye kadar),

28. Günlük sıcaklık genliğinde değişiklikler (Aşut)

Değişiklikler
günlük sıcaklık genliği (Aşut)
4. Su havzalarının yakınlığı
bir gün azaltır.
5. Dışbükey yeryüzü şekillerinde
(dağların tepeleri ve yamaçları) Bir gün. az,
düzlükten daha
6. İçbükey yer şekillerinde
(çukurlar, vadiler, vadiler vb. Ve daha fazla gün.

29. Toprak örtüsünün toprak yüzey sıcaklığına etkisi

Bitki örtüsü geceleri toprağın soğumasını azaltır.
Gece radyasyonu esas olarak
en çok olacak olan bitki örtüsünün yüzeyi
serin.
Bitki örtüsü altındaki toprak daha yüksek
sıcaklık.
Ancak gün boyunca bitki örtüsü radyasyonu engeller.
toprağı ısıtmak.
Bitki örtüsü altında günlük sıcaklık aralığı,
Böylece azaltılmış ve ortalama günlük sıcaklık
indirdi.
Bu nedenle bitki örtüsü genellikle toprağı soğutur.
Leningrad Bölgesi'nde tarla altındaki toprak yüzeyi
ekinler gündüzleri olduğundan 15° daha soğuk olabilir.
nadas toprağı. Ortalama olarak, her gün daha soğuk
maruz kalan toprak 6 ° ve hatta 5-10 cm derinlikte kalır
3-4° fark.

30. Toprak örtüsünün toprak yüzey sıcaklığına etkisi

Kar örtüsü kışın toprağı aşırı ısı kaybından korur.
Radyasyon, kar örtüsünün yüzeyinden ve altındaki topraktan gelir.
çıplak topraktan daha sıcak kalır. Aynı zamanda, günlük genlik
kar altında toprak yüzeyindeki sıcaklıklar keskin bir şekilde düşer.
Yükseklik bir kar örtüsü ile Rusya'nın Avrupa topraklarının orta bölgesinde
40-50 cm, altındaki toprak yüzeyinin sıcaklığı, 6-7 ° 'den daha yüksektir.
çıplak toprağın sıcaklığı ve üzerindeki sıcaklıktan 10 ° daha yüksek
Karın yüzeyi kendini kaplar.
Kar altında donan kış toprağı yaklaşık 40 cm derinliğe ulaşır ve
kar 100 cm'den fazla derinliğe kadar uzanabilir.
Böylece yazın bitki örtüsü toprak yüzeyindeki sıcaklığı düşürür ve
Kışın kar örtüsü ise tam tersine onu artırır.
Yazın bitki örtüsünün ve kışın kar örtüsünün birleşik etkisi azalır
toprak yüzeyindeki yıllık sıcaklık genliği; bu azalma
çıplak toprağa kıyasla yaklaşık 10°.

31. Toprağın derinliklerinde ısı dağılımı

Toprağın yoğunluğu ve nem içeriği arttıkça,
ısıyı ne kadar iyi iletirse o kadar hızlı
daha derine ve daha derine yaymak
sıcaklık dalgalanmaları nüfuz eder.
Toprak tipi ne olursa olsun, salınım periyodu
sıcaklık derinlikle değişmez.
Bu, yalnızca yüzeyde değil, aynı zamanda
derinlikler 24 periyotla günlük bir seyir olarak kalır
her iki ardışık saat
yüksekler veya düşükler
ve 12 aylık bir dönem ile yıllık bir kurs.

32. Toprağın derinliklerinde ısı dağılımı

Salınım genlikleri derinlikle azalır.
Aritmetik ilerlemede artan derinlik
genlikte ilerleyici bir azalmaya yol açar
geometrik.
Yani, yüzeyde günlük genlik 30° ise ve
20 cm 5 ° derinlikte, daha sonra 40 cm derinlikte daha dar olacaktır
1°'den az.
Göreceli olarak sığ bir derinlikte, günlük
genlik o kadar azalır ki
pratik olarak sıfıra eşittir.
Bu derinlikte (farklı durumlarda yaklaşık 70-100 cm)
farklı) günlük sabit bir katman başlar
sıcaklık.

33. 1 ila 80 cm arasında farklı derinliklerde topraktaki günlük sıcaklık değişimi Pavlovsk, Mayıs.

34. Yıllık sıcaklık dalgalanmaları

Yıllık sıcaklık dalgalanmalarının genliği,
derinlik.
Bununla birlikte, yıllık dalgalanmalar daha geniş bir alana yayılmaktadır.
oldukça anlaşılır olan derinlik: dağılımları için
daha fazla zaman var.
Yıllık dalgalanmaların genlikleri neredeyse
kutup enlemlerinde yaklaşık 30 m derinlikte sıfır,
orta enlemlerde yaklaşık 15-20 m,
tropik bölgelerde yaklaşık 10 m
(toprak yüzeyinde ve yıllık genliklerin daha küçük olduğu yerlerde,
orta enlemlerde olduğundan daha fazla).
Bu derinliklerde, yıllık sabit bir katman başlar.
sıcaklık.

35.

Maksimum ve minimum sıcaklıkların zamanlaması
hem günlük hem de yıllık kursta derinlikle geri kalıyorlar
onunla orantılı.
Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü ısının yayılması zaman alır.
derinlik.
Her 10 cm derinlik için günlük aşırılıklar şu kadar geciktirilir:
2.5-3.5 saat.
Bu, örneğin 50 cm derinlikte günlük maksimum
gece yarısından sonra görüldü.
Yıllık en yüksek ve en düşük seviyeler 20-30 gün gecikir.
her metre derinlikte.
Yani, Kaliningrad'da 5 m derinlikte, minimum sıcaklık
toprak yüzeyinde olduğu gibi Ocak ayında değil, Mayıs ayında gözlenir,
maksimum - Temmuz'da değil, Ekim'de

36. Kaliningrad'da 3 ila 753 cm arasında farklı derinliklerde toprakta yıllık sıcaklık değişimi.

37. Farklı mevsimlerde dikey olarak toprakta sıcaklık dağılımı

Yaz aylarında sıcaklık toprak yüzeyinden derinlere doğru düşer.
Kışın yetişir.
İlkbaharda önce büyür, sonra azalır.
Sonbaharda önce azalır sonra büyür.
Gün veya yıl boyunca topraktaki derinlikteki sıcaklık değişimleri ile temsil edilebilir.
bir izoplet grafiği kullanarak.
X ekseni, yılın saat veya ay olarak zamanı temsil eder.
Y ekseni topraktaki derinliktir.
Grafikteki her nokta belirli bir zamana ve belirli bir derinliğe karşılık gelir. Üzerinde
grafik, farklı derinliklerdeki ortalama sıcaklıkları farklı saatlerde veya
aylar.
Sıcaklıkları eşit olan noktaları birleştiren izolinler çizildikten sonra,
örneğin, her derece veya her 2 derecede bir aile elde ederiz.
termal izoplet.
Bu grafiğe göre günün her anı için sıcaklık değerini belirleyebilirsiniz.
veya yılın günü ve grafikteki herhangi bir derinlik için.

38. Tiflis'teki topraktaki yıllık sıcaklık değişiminin izopletleri

Topraktaki yıllık sıcaklık değişiminin adacıkları
Tiflis

39. Rezervuarların yüzeyinde ve suyun üst katmanlarında günlük ve yıllık sıcaklık seyri

Su kütlelerinde ısıtma ve soğutma yayılır
topraktan daha kalın bir tabaka ve ayrıca daha büyük bir
topraktan daha ısı kapasitesi.
Su yüzeyindeki bu sıcaklık değişiminin bir sonucu olarak
çok küçük.
Genlikleri bir derecenin onda biri kadardır: yaklaşık 0.1-
0.2° ılıman enlemlerde,
tropiklerde yaklaşık 0,5 °.
SSCB'nin güney denizlerinde günlük sıcaklık genliği daha büyüktür:
1-2°;
ılıman enlemlerde büyük göllerin yüzeyinde daha da fazla:
25°.
Okyanus yüzey suyu sıcaklığındaki günlük dalgalanmalar
maksimum yaklaşık 15-16 saat ve minimum 2-3 saat sonra
gün doğumundan sonra.

Şekil 40. Tropikal bir iklimde deniz yüzeyinde (düz eğri) ve havada 6 m yükseklikte (kesikli eğri) günlük sıcaklık değişimi

Atlantik

41. Rezervuarların yüzeyinde ve suyun üst katmanlarında günlük ve yıllık sıcaklık seyri

Yüzey sıcaklığı dalgalanmalarının yıllık genliği
okyanus günlükten çok daha fazla.
Ancak toprak yüzeyindeki yıllık genlikten daha azdır.
Tropiklerde, 40 ° N'de yaklaşık 2-3 ° 'dir. ş. yaklaşık 10 ° ve 40 ° S'de.
ş. yaklaşık 5°.
İç denizlerde ve derin deniz göllerinde,
önemli ölçüde büyük yıllık genlikler - 20° veya daha fazla.
Hem günlük hem de yıllık dalgalanmalar suda yayılır
(ayrıca, elbette, gecikmeli olarak) topraktan daha derinlere.
Denizde günlük dalgalanmalar 15'e kadar derinliklerde bulunur.
20 m ve daha fazla ve yıllık - 150-400 m'ye kadar.

42. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

Hava sıcaklığı günlük olarak değişir
Dünya yüzeyinin sıcaklığını takip ederek.
Hava ısıtılıp soğutulduğu için
dünyanın yüzeyi, günlük değişimin genliği
meteoroloji kabinindeki sıcaklık daha düşüktür,
ortalama olarak, toprak yüzeyinden daha
üçte bir oranında.

43. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

Hava sıcaklığındaki artış, hava sıcaklığındaki artışla başlar.
sabah toprak sıcaklığı (15 dakika sonra),
gün doğumundan sonra. 13-14 saatte toprak sıcaklığı,
düşmeye başlar.
14-15 saatte hava sıcaklığı ile eşitlenir;
Şu andan itibaren, sıcaklıkta daha fazla düşüşle
toprak düşmeye başlar ve hava sıcaklığı.
Böylece günlük sıcaklık seyrinde minimum
Dünya yüzeyindeki hava zamanında düşer
güneş doğduktan kısa bir süre sonra,
ve maksimum 14-15 saat.

44. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

Hava sıcaklığının günlük seyri oldukça doğru
kendini sadece istikrarlı açık havalarda gösterir.
Büyük bir hesaptan ortalama olarak daha da mantıklı görünüyor.
gözlem sayısı: uzun vadeli günlük eğriler
sıcaklık - sinüzoidlere benzer düzgün eğriler.
Ancak bazı günlerde hava sıcaklığının günlük değişimi,
çok yanlış olmak
Radyasyonu değiştiren bulutluluktaki değişikliklere bağlıdır.
dünya yüzeyindeki koşulların yanı sıra adveksiyondan, yani.
farklı bir sıcaklıkta hava kütlelerinin girişi.
Bu nedenlerin bir sonucu olarak, sıcaklık minimumu değişebilir
hatta gündüz ve maksimum - geceleri.
Günlük sıcaklık değişimi tamamen ortadan kalkabilir veya eğri
günlük değişim karmaşık ve düzensiz bir biçim alacaktır.

45. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

Normal günlük kurs örtüşüyor veya maskeleniyor
Periyodik olmayan sıcaklık değişiklikleri.
Örneğin, Ocak ayında Helsinki'de %24
günlük sıcaklığın maksimum olma olasılığı
gece yarısı ile sabah bir arasında olmak ve
düşme olasılığı sadece %13
12 ila 14 saat arasındaki zaman aralığı.
Periyodik olmayan sıcaklık değişimlerinin ılıman enlemlerdekinden daha zayıf olduğu tropiklerde bile, maksimum
sıcaklıklar öğleden sonra
tüm vakaların sadece %50'sinde.

46. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

Klimatolojide, günlük varyasyon genellikle kabul edilir.
Uzun bir süre boyunca ortalama hava sıcaklığı.
Böyle ortalama bir günlük kursta, periyodik olmayan değişiklikler
boyunca aşağı yukarı eşit olarak düşen sıcaklıklar
günün tüm saatleri birbirini iptal eder.
Sonuç olarak, uzun vadeli günlük değişim eğrisi,
sinüzoidal'e yakın basit karakter.
Örneğin, hava sıcaklığının günlük değişimini düşünün.
Moskova, çok yıllı olarak hesaplanan Ocak ve Temmuz aylarında
veri.
Her saat için uzun süreli ortalama sıcaklık hesaplandı.
Ocak veya Temmuz günleri ve ardından elde edilen ortalamaya göre
saatlik değerler uzun vadeli eğriler inşa edildi
Ocak ve Temmuz için günlük kurs.

47. Ocak ve Temmuz aylarında Moskova'da günlük hava sıcaklığı seyri. Rakamlar, Ocak ve Temmuz aylarında ortalama aylık sıcaklıkları göstermektedir.

48. Hava sıcaklığının genliğinde günlük değişiklikler

Hava sıcaklığının günlük genliği mevsime göre değişir,
enlem, ayrıca toprağın doğasına ve
arazi.
Kışın, genliğin yanı sıra yazdan daha azdır.
Altta yatan yüzey sıcaklığı.
Artan enlem ile günlük sıcaklık genliği
Güneşin öğlen yüksekliği azaldıkça hava azalır
Ufuk Ötesi.
Karada 20-30 ° enlemlerde, günlük ortalama yıllık
sıcaklık genliği yaklaşık 12°,
60° enleminin altında yaklaşık 6°,
70° enleminin altında sadece 3°.
Güneşin doğmadığı en yüksek enlemlerde veya
arka arkaya birçok gün gelir, düzenli günlük kurs
hiç sıcaklık yok.

49. Toprağın ve toprak örtüsünün doğasının etkisi

Günlük sıcaklık aralığı ne kadar büyükse
toprak yüzeyi, günlük genlik ne kadar büyükse
üzerindeki hava sıcaklığı.
Bozkırlarda ve çöllerde, ortalama günlük genlik
15-20°'ye, bazen 30°'ye ulaşır.
Bol bitki örtüsünün üzerinde daha küçüktür.
Su kaynaklarının yakınlığı da günlük genliği etkiler.
havzalar: kıyı bölgelerinde indirilir.

50. Rahatlama etkisi

Dışbükey yer şekillerinde (doruklarda ve
dağların ve tepelerin yamaçları) günlük sıcaklık aralığı
düz arazi ile karşılaştırıldığında hava azalır.
İçbükey yer şekillerinde (vadilerde, dağ geçitlerinde ve oyuklarda)
artırılmış.
Bunun nedeni, dışbükey yer şekilleri üzerinde
hava ile temas alanı azaltılmış
altta yatan yüzey ve hızla ondan çıkarılır, değiştirilir
yeni hava kütleleri.
İçbükey yer şekillerinde hava daha güçlü bir şekilde ısınır.
gündüz ve gece daha fazla yüzeye çıkar ve durgunlaşır
daha güçlü soğur ve yokuşlardan aşağı akar. Ama dar
hem radyasyon akışının hem de etkili radyasyonun olduğu boğazlar
azaltılmış, günlük genlikler geniş olandan daha azdır
vadiler

51. Denizlerin ve okyanusların etkisi

Yüzeyde küçük günlük sıcaklık genlikleri
denizlerin de küçük günlük genlikleri vardır
deniz üzerinde hava sıcaklığı.
Bununla birlikte, bu sonuncular hala günlükten daha yüksektir.
deniz yüzeyindeki genlikler.
Açık okyanus yüzeyindeki günlük genlikler
sadece bir derecenin onda biri ile ölçülür;
ancak okyanusun üstündeki havanın alt tabakasında 1'e ulaşırlar -
1.5°),
ve daha fazlası iç denizlerde.
Havadaki sıcaklık genlikleri artar çünkü
hava kütlelerinin adveksiyonundan etkilenirler.
Doğrudan emilim de bir rol oynar.
gün boyunca havanın alt katmanları tarafından güneş radyasyonu ve
geceleri onlardan radyasyon.

52. Günlük sıcaklık genliğinde yükseklikle değişim

Atmosferdeki günlük sıcaklık dalgalanmaları
okyanustaki günlük dalgalanmalardan daha güçlü bir katman.
Karadan 300 m yükseklikte, günlük sıcaklık değişiminin genliği
dünya yüzeyindeki genliğin yaklaşık %50'si ve uç değerler
sıcaklıklar 1.5-2 saat sonra gelir.
1 km yükseklikte, karada günlük sıcaklık aralığı 1-2°,
2-5 km 0,5-1 ° yükseklikte ve gündüz maksimum kayması
akşam.
Deniz üzerinde, günlük sıcaklık genliği ile biraz artar.
alt kilometrelerde yüksek, ancak yine de küçük kalıyor.
Küçük günlük sıcaklık dalgalanmaları bile tespit edilir
üst troposferde ve alt stratosferde.
Ama orada zaten absorpsiyon ve emisyon süreçleri tarafından belirlenirler.
Dünya yüzeyinin etkilerinden değil, havadan radyasyon.

53. Arazinin etkisi

Alttaki yüzeyin etkisinin daha büyük olduğu dağlarda
serbest atmosferde karşılık gelen irtifalar, günlük
genlik yükseklikle daha yavaş azalır.
Bireysel dağ zirvelerinde, 3000 m ve daha yüksek rakımlarda,
günlük genlik yine de 3-4° olabilir.
Yüksek, geniş platolarda, günlük sıcaklık aralığı
ovalarda olduğu gibi aynı düzende hava: emilen radyasyon
ve etkili radyasyon, yüzeyde olduğu gibi burada da büyüktür.
havanın toprakla teması.
Murghab istasyonunda günlük hava sıcaklığı aralığı
Pamirlerde yıllık ortalama 15,5°, Taşkent'te ise 12°'dir.

54. 55. Dünya yüzeyinin radyasyonu

Toprağın ve suyun üst katmanları, karlı
örtü ve bitki örtüsü kendilerini yayar
uzun dalga radyasyonu; bu dünyevi
radyasyon genellikle içsel olarak adlandırılır
Dünya yüzeyinden radyasyon.

56. Dünya yüzeyinin radyasyonu

Dünya yüzeyinin mutlak sıcaklıkları
180 ile 350° arasındadır.
Bu sıcaklıklarda yayılan radyasyon
pratik olarak içinde yatıyor
4-120 mikron,
ve enerjisinin maksimumu dalga boylarına düşer
10-15 mikron.
Bu nedenle, tüm bu radyasyon
kızılötesi, gözle görünmez.

57. 58. Atmosferik radyasyon

Atmosfer hem güneş ışınımını emerek ısınır
(nispeten küçük bir oranda olsa da, toplamın yaklaşık %15'i
Dünya'ya gelen miktar) ve kendi
Dünya yüzeyinden radyasyon.
Ayrıca, dünya yüzeyinden ısı alır.
ısı iletimi, buharlaşma ve
su buharının sonraki yoğunlaşması.
Isıtıldığında, atmosfer kendini yayar.
Tıpkı dünyanın yüzeyi gibi, görünmez bir ışık yayar.
aynı aralıkta kızılötesi radyasyon
dalga boyları.

59. Karşı radyasyon

Atmosferik radyasyonun çoğu (%70)
dünyanın yüzeyi, gerisi dünyaya gidiyor
Uzay.
Dünya yüzeyine ulaşan atmosferik radyasyona karşı radyasyon denir.
Yönlendirildiği için geliyor
dünya yüzeyinin kendi kendine radyasyonu.
Dünyanın yüzeyi bu karşı radyasyonu emer.
neredeyse tamamen (%90-99 oranında). Böylece,
Dünya yüzeyi için önemli bir ısı kaynağı
soğurulan güneş radyasyonuna ek olarak.

60. Karşı radyasyon

Artan bulutluluk ile karşıt radyasyon artar,
çünkü bulutların kendileri güçlü bir şekilde yayılır.
Ilıman enlemlerin düz istasyonları için ortalama
karşı radyasyon yoğunluğu (her biri için
yatay dünyanın santimetre kare
dakikada yüzey)
yaklaşık 0.3-0.4 kal,
dağ istasyonlarında - yaklaşık 0.1-0.2 cal.
Bu, yükseklikle karşı radyasyonda bir azalmadır.
su buharı içeriğindeki azalma nedeniyle.
En büyük karşı radyasyon ekvatordadır, burada
atmosfer en sıcak ve su buharı bakımından en zengin olanıdır.
Ekvatora yakın ortalama 0,5-0,6 cal/cm2 dk,
0,3 cal/cm2 dk'ya kadar kutup enlemlerinde.

61. Karşı radyasyon

Atmosferde absorbe eden ana madde
karasal radyasyon ve yaklaşan gönderme
radyasyon, su buharıdır.
Kızılötesi radyasyonu büyük bir alanda emer.
spektral bölge - hariç olmak üzere 4,5 ila 80 mikron arası
8,5 ile 11 mikron arası aralık.
Atmosferdeki ortalama su buharı içeriği ile
5.5 ila 7.0 mikron veya daha fazla dalga boyuna sahip radyasyon
neredeyse tamamen emilir.
Sadece 8.5-11 mikron karasal radyasyon aralığında
atmosferden uzaya geçer.

62.

63. 64. Etkili Radyasyon

Karşı radyasyon her zaman karasal olandan biraz daha azdır.
Geceleri, güneş radyasyonu olmadığında, dünya yüzeyi gelir.
sadece karşı radyasyon.
arasındaki pozitif fark nedeniyle dünya yüzeyi ısı kaybeder.
kendi ve karşı radyasyon.
Dünyanın kendi radyasyonu arasındaki fark
atmosferin yüzey ve karşı radyasyonu
etkili radyasyon denir

65. Verimli Radyasyon

Etkili radyasyon
radyan enerjinin net kaybı ve
dolayısıyla dünya yüzeyinden gelen ısı
geceleyin

66. Etkili Radyasyon

Artan bulutluluk ile artan
karşı radyasyon, etkili radyasyon
azalır.
Bulutlu havalarda, etkili radyasyon
net olandan çok daha az;
Bulutlu havalarda daha az ve gece
dünya yüzeyinin soğuması.

67. Etkili Radyasyon

Etkili radyasyon, elbette,
gündüz de var.
Ancak gün boyunca örtüşür veya kısmen
soğurulan güneş enerjisi tarafından telafi edilir
radyasyon. Bu nedenle dünya yüzeyi
gündüzleri geceden daha sıcak, bunun sonucunda,
diğer şeylerin yanı sıra ve etkili radyasyon
gün içinde daha fazla.

68. Etkili Radyasyon

Karasal radyasyonu absorbe etme ve gelenleri gönderme
Dünya yüzeyine radyasyon, atmosfer
çoğu, ikincisinin soğumasını azaltır
gece vakti.
Gün boyunca, dünyanın ısınmasını önlemek için çok az şey yapar.
güneş radyasyonu ile yüzey
Bu, atmosferin dünyanın termal rejimi üzerindeki etkisidir.
yüzeye sera etkisi denir.
gözlük hareketi ile dış benzetme nedeniyle
seralar.

69. Etkili Radyasyon

Genel olarak, dünyanın yüzeyi orta
enlemler etkili kaybeder
bunun yarısı kadar radyasyon
aldığı ısı miktarı
emilen radyasyondan

70. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

Soğurulan radyasyon ile dünya yüzeyinin radyasyon dengesi arasındaki fark Kar örtüsü varlığında, radyasyon dengesi
sadece yükseklikte pozitif değerlere gider
güneş yaklaşık 20-25 °, çünkü büyük bir kar albedo ile
toplam radyasyon emilimi küçüktür.
Gün boyunca, artan yükseklik ile radyasyon dengesi artar.
güneş ve azalmasıyla azalır.
Geceleri, toplam radyasyon olmadığında,
negatif radyasyon dengesi
etkili radyasyon
ve bu nedenle, gece boyunca çok az değişir,
bulut koşulları aynı kalır.

76. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

Ortalama öğlen değerleri
Moskova'da radyasyon dengesi:
açık gökyüzü ile yaz aylarında - 0,51 kW / m2,
açık gökyüzü ile kışın - 0.03 kW / m2
ortalama koşullarda yaz
bulutluluk - 0,3 kW / m2,
ortalama koşullarda kış
bulut örtüsü yaklaşık 0 kW/m2'dir.

77.

78. 79. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

Radyasyon dengesi bir denge ölçer tarafından belirlenir.
Karartılmış bir alıcı plakaya sahiptir
gökyüzüne doğru işaret
ve diğeri - dünyanın yüzeyine kadar.
Plaka ısıtmasındaki fark,
radyasyon dengesinin değerini belirleyin.
Geceleri, etkin değerine eşittir.
radyasyon.

80. Dünya uzayına radyasyon

Dünya yüzeyinden gelen radyasyonun çoğu
atmosferde emilir.
Sadece 8.5-11 mikron dalga boyu aralığında geçer
dünya uzayında atmosfer.
Bu giden miktar sadece %10'dur.
atmosferin sınırına güneş radyasyonu akışı.
Ancak buna ek olarak, atmosferin kendisi dünyaya yayılır.
gelen enerjinin yaklaşık %55'ini alan
Güneş radyasyonu,
yani, dünya yüzeyinden birkaç kat daha büyük.

81. Dünya uzayına radyasyon

Atmosferin alt katmanlarından gelen radyasyon emilir.
onun üzerindeki katmanlar.
Ancak, dünya yüzeyinden uzaklaştıkça içerik
radyasyonun ana emicisi olan su buharı,
azalır ve giderek daha kalın bir hava tabakasına ihtiyaç duyulur,
gelen radyasyonu emmek için
alttaki katmanlar.
Genel olarak su buharının bir miktar yüksekliğinden başlayarak
tüm radyasyonu emmek için yeterli değil,
aşağıdan geliyor ve bu üst katmanlardan
atmosferik radyasyon dünyaya gidecek
Uzay.
Hesaplamalar, en güçlü radyasyonun
Atmosferin uzay katmanları 6-10 km yükseklikte yer alır.

82. Dünya uzayına radyasyon

Dünya yüzeyinin uzun dalgalı radyasyonu ve
uzaya giden atmosfere denir
giden radyasyon
100 birim alırsak yaklaşık 65 birimdir.
Güneş radyasyonunun atmosfere girişi. Birlikte
yansıyan ve saçılan kısa dalga güneş
atmosferden kaçan radyasyon
yaklaşık 35 birimlik bir miktar (Dünya'nın gezegensel albedosu),
bu giden radyasyon, güneş ışınlarının girişini telafi eder.
dünyaya radyasyon.
Böylece Dünya, atmosferle birlikte kaybeder.
aldığı kadar radyasyon, yani.
radyan (radyasyon) durumunda
denge.

83. Radyasyon dengesi

Qincoming = Qoutput
Qincoming \u003d I * S projeksiyonları * (1-A)
σ
1/4
T =
Q akış = S toprak * * T4
T=
0
252K

84. Fiziksel sabitler

I - Güneş sabiti - 1378 W/m2
R(Dünya) - 6367 km.
A - Dünyanın ortalama albedosu - 0.33.
Σ - Stefan-Boltzmann sabiti -5.67 * 10 -8
W/m2K4

Transcript

1 ATMOSFERİN VE DÜNYA YÜZEYİNİN TERMAL REJİMİ

2 Dünya yüzeyinin ısı dengesi Atmosferin toplam radyasyonu ve karşı radyasyonu dünya yüzeyine girer. Yüzey tarafından emilirler, yani toprağın ve suyun üst katmanlarını ısıtmaya giderler. Aynı zamanda, dünyanın yüzeyi de bu süreçte ısı yayar ve ısı kaybeder.

3 Dünyanın yüzeyi (aktif yüzey, alttaki yüzey), yani toprak veya su yüzeyi (bitki örtüsü, kar, buz örtüsü), çeşitli şekillerde sürekli olarak ısı alır ve kaybeder. Dünyanın yüzeyi aracılığıyla, ısı atmosfere ve aşağı toprağa veya suya aktarılır. Herhangi bir zaman diliminde, bu süre boyunca yukarıdan ve aşağıdan aldığı ısı miktarı ile aynı miktarda dünya yüzeyinden yukarı ve aşağı gider. Aksi olsaydı, enerjinin korunumu yasası yerine getirilemezdi: enerjinin dünya yüzeyinde ortaya çıktığını veya kaybolduğunu varsaymak gerekirdi. Dünya yüzeyindeki tüm ısı girdi ve çıktılarının cebirsel toplamı sıfıra eşit olmalıdır. Bu, dünya yüzeyinin ısı dengesi denklemi ile ifade edilir.

4 ısı dengesi denklemi Isı dengesi denklemini yazmak için ilk olarak, soğurulan ışıma Q (1- A) ile etkin ışıma Eef = Ez - Ea'yı bir ışıma dengesinde birleştiririz: B=S +D R + Ea Ez veya B= Q (1 - A) - Eef

5 Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi - Bu, soğurulan radyasyon (toplam radyasyon eksi yansıyan) ve etkili radyasyon (dünya yüzeyinin radyasyonu eksi karşı radyasyon) arasındaki farktır B=S +D R + Ea Ez B=Q(1-A)- Eef 0 Dolayısıyla V= - Eeff

6 1) Havadan ısının gelmesi veya ısı iletimi ile havaya bırakılması, P'yi gösteririz 2) Daha derin toprak veya su katmanları ile ısı alışverişi yoluyla aynı gelir veya tüketimi A olarak adlandırırız. 3) Kaybı gösteririz. buharlaşma sırasındaki ısının veya yoğuşma sırasında yeryüzüne gelişinin hesaplanmasında, L'nin buharlaşmanın özgül ısısı ve E'nin buharlaşma/yoğunlaşma (su kütlesi) olduğu LE'yi gösteririz. Daha sonra dünya yüzeyinin ısı dengesinin denklemi aşağıdaki gibi yazılacaktır: B \u003d P + A + LE Isı dengesi denklemi aktif yüzeyin birim alanını ifade eder Tüm üyeleri enerji akışlarıdır. W / m 2 boyutu

7, denklemin anlamı, dünya yüzeyindeki ışınımsal dengenin ışınımsız ısı aktarımı ile dengelenmesidir. Denklem, uzun yıllar da dahil olmak üzere herhangi bir süre için geçerlidir.

8 Dünya-atmosfer sisteminin ısı dengesinin bileşenleri Güneşten alınan Dünya yüzeyi tarafından salınan

9 Isı dengesi seçenekleri Q Radyasyon dengesi LE Buharlaşma ısı kaybı H Altta yatan yüzeyden atmosfere (to) türbülanslı ısı akısı G -- Toprağın derinliğine (dan) ısı akısı

10 Varış ve tüketim B=Q(1-A)-Eef B= P+A+LE Q(1-A)- Kısmen yansıtan güneş ışınımı akısı, aktif katmanın derinliklerine farklı derinliklerde nüfuz eder ve her zaman onu ısıtır. Etkili radyasyon genellikle yüzeyi soğutur Eeff Buharlaşma yüzeyi de her zaman soğutur LE Atmosfere giren ısı akısı Р gün boyunca havadan daha sıcak olduğunda yüzeyi soğutur, ancak geceleri atmosfer dünyanın yüzeyinden daha sıcak olduğunda onu ısıtır. A toprağına ısı akışı, gündüz fazla ısıyı uzaklaştırır (yüzeyi soğutur), ancak geceleri eksik ısıyı derinliklerden getirir.

11 Dünya yüzeyinin ve aktif katmanın ortalama yıllık sıcaklığı yıldan yıla çok az değişir Günden güne ve yıldan yıla, aktif katmanın ve dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığı herhangi bir yerde çok az değişir. Bu, gündüzleri toprağın veya suyun derinliklerine gündüzleri neredeyse geceleri bıraktığı kadar ısının girdiği anlamına gelir. Ama yine de yaz günlerinde ısı, aşağıdan geldiğinden biraz daha fazla düşüyor. Bu nedenle toprak ve su katmanları ve yüzeyleri gün geçtikçe ısınır. Kışın, ters işlem gerçekleşir. Toprak ve sudaki ısı girdisi ve çıktısındaki bu mevsimsel değişiklikler, yıl boyunca neredeyse dengelidir ve dünya yüzeyinin ve aktif katmanın yıllık ortalama sıcaklığı yıldan yıla çok az değişir.

12 Alttaki yüzey, atmosferle doğrudan etkileşime giren dünyanın yüzeyidir.

13 Aktif yüzey Aktif yüzeyin ısı alışverişi türleri Bu, ısıyı emen ve yayan toprak, bitki örtüsü ve diğer herhangi bir kara ve okyanus yüzeyi (su) yüzeyidir.Vücudun kendisinin ve vücudun termal rejimini düzenler. bitişik hava tabakası (yüzey tabakası)

14 Toprağın aktif tabakasının termal özelliklerinin parametrelerinin yaklaşık değerleri Madde Yoğunluğu Kg / m 3 Isı kapasitesi J / (kg K) Isı iletkenliği W / (m K) hava 1.02 su, 63 buz, 5 kar , 11 ahşap, 0 kum, 25 kaya, 0

15 Dünya nasıl ısınır: termal iletkenlik, ısı transferi türlerinden biridir

16 Isı iletim mekanizması (ısının gövdelere derinlemesine aktarılması) Isı iletimi, vücudun çok ısınan kısımlarından daha az ısınan kısımlara ısı transferi türlerinden biri olup, sıcaklık eşitlenmesine yol açar. Aynı zamanda, vücutta enerji, daha yüksek enerjili parçacıklardan (moleküller, atomlar, elektronlar) daha düşük enerjili parçacıklara aktarılır Akış q, grad T ile orantılıdır, yani burada λ termal iletkenlik katsayısıdır veya basitçe termal iletkenlik, grad T'ye bağlı değildir. λ, maddenin kümelenme durumuna (tabloya bakın), atomik ve moleküler yapısına, sıcaklığına ve basıncına, bileşimine (karışım veya çözelti durumunda) vb. bağlıdır. Isı akışı toprağa ısı dengesi denkleminde, bu A G T c z

17 Toprağa ısı transferi Fourier ısıl iletkenlik yasalarına uyar (1 ve 2) 1) Sıcaklık dalgalanmasının periyodu derinlikle değişmez 2) Dalgalanmanın genliği derinlikle katlanarak azalır

18 Isının toprağa yayılması Toprağın yoğunluğu ve nemi ne kadar fazlaysa, ısıyı o kadar iyi iletir, derinlere o kadar hızlı yayılır ve sıcaklık dalgalanmaları o kadar derine iner. Ancak, toprağın türü ne olursa olsun, sıcaklık dalgalanmalarının periyodu derinlikle değişmez. Bu, yalnızca yüzeyde değil, aynı zamanda derinliklerde de, birbirini izleyen her iki maksimum veya minimum arasında 24 saatlik bir günlük rota ve 12 aylık bir süreli yıllık bir rota olduğu anlamına gelir.

19 Üst toprak tabakasında sıcaklık oluşumu (Dönen termometreler neyi gösterir) Dalgalanmaların genliği katlanarak azalır. Belirli bir derinliğin (yaklaşık cm cm) altında, gün boyunca sıcaklık pek değişmez.

20 Toprak yüzey sıcaklığının günlük ve yıllık değişimi Toprak yüzeyindeki sıcaklık günlük bir değişime sahiptir: Minimum, gün doğumundan yaklaşık yarım saat sonra gözlenir. Bu zamana kadar, toprak yüzeyinin radyasyon dengesi sıfıra eşit olur; etkili radyasyon ile üst toprak tabakasından ısı transferi, artan toplam radyasyon akışı ile dengelenir. Şu anda radyasyonsuz ısı değişimi ihmal edilebilir. Daha sonra toprak yüzeyindeki sıcaklık, günlük seyirde maksimuma ulaştığında saatlere kadar yükselir. Bundan sonra, sıcaklık düşmeye başlar. Öğleden sonra radyasyon dengesi pozitif kalır; bununla birlikte, gündüz ısısı, üst toprak tabakasından atmosfere yalnızca etkili radyasyon yoluyla değil, aynı zamanda artan termal iletkenlik ve ayrıca suyun artan buharlaşması yoluyla salınır. Toprağın derinliklerine ısı transferi de devam eder. Bu nedenle, toprak yüzeyindeki sıcaklık, saatlerden sabaha kadar düşer.

21 Farklı derinliklerde toprakta günlük sıcaklık değişimi, dalgalanmaların genlikleri derinlikle azalır. Bu nedenle, yüzeyde günlük genlik 30 ise ve 20 cm - 5 derinlikte, o zaman 40 cm derinlikte zaten 1'den az olacaktır. Nispeten sığ bir derinlikte, günlük genlik sıfıra düşer. Bu derinlikte (yaklaşık cm), sabit bir günlük sıcaklık tabakası başlar. Pavlovski, Mayıs. Aynı yasaya göre, yıllık sıcaklık dalgalanmalarının genliği derinlikle azalır. Bununla birlikte, yıllık dalgalanmalar daha büyük bir derinliğe yayılır, bu oldukça anlaşılabilir bir durumdur: yayılmaları için daha fazla zaman vardır. Yıllık dalgalanmaların genlikleri, kutup enlemlerinde yaklaşık 30 m, orta enlemlerde yaklaşık 10 m ve tropiklerde (yıllık genliklerin aynı zamanda toprak yüzeyindeki yıllık genliklerin toprak yüzeyinden daha düşük olduğu) yaklaşık 10 m derinlikte sıfıra düşer. orta enlemler). Bu derinliklerde, sabit bir yıllık sıcaklık tabakası başlar. Topraktaki günlük döngü, genlik olarak derinlikle azalır ve toprak nemine bağlı olarak fazda geriler: maksimum, akşamları karada ve geceleri su üzerinde gerçekleşir (aynısı, sabah ve öğleden sonra minimum için de geçerlidir)

22 Fourier ısı iletim yasaları (3) 3) Salınım fazı gecikmesi derinlikle doğrusal olarak artar. sıcaklığın başlama zamanı, üst katmanlara göre maksimum kaymalar birkaç saat (akşam ve hatta geceye doğru)

23 Dördüncü Fourier yasası Sabit günlük ve yıllık sıcaklık katmanlarının derinlikleri, salınım periyotlarının karekökleri olarak, yani 1: 365 olarak birbiriyle ilişkilidir. Bu, yıllık salınımların bozunma derinliğinin 19 olduğu anlamına gelir. günlük dalgalanmaların sönümlendiği derinlikten kat daha fazladır. Ve bu yasa, diğer Fourier yasaları gibi, gözlemlerle oldukça iyi doğrulanır.

24 Toprağın tüm aktif tabakasında sıcaklık oluşumu (Egzoz termometreleri ile gösterilenler) 1. Sıcaklık dalgalanmalarının periyodu derinlikle değişmez 2. Belirli bir derinliğin altında sıcaklık yıl boyunca değişmez. 3. Yıllık dalgalanmaların yayılma derinlikleri, günlük dalgalanmalardan yaklaşık 19 kat daha fazladır.

25 Isıl iletkenlik modeline göre sıcaklık dalgalanmalarının toprağın derinliklerine nüfuz etmesi

26 . Toprak yüzeyindeki (P) ve 2 m (V) yükseklikteki havada ortalama günlük sıcaklık değişimi. Pavlovski, Haziran. Toprak yüzeyindeki maksimum sıcaklıklar genellikle meteoroloji kabininin yüksekliğindeki havadakinden daha yüksektir. Bu anlaşılabilir bir durumdur: gün boyunca güneş radyasyonu öncelikle toprağı ısıtır ve zaten hava ondan ısınır.

27 yıllık toprak sıcaklığı seyri Toprak yüzeyinin sıcaklığı elbette yıllık seyrinde de değişir. Tropik enlemlerde, yıllık genliği, yani yılın en sıcak ve en soğuk aylarının uzun vadeli ortalama sıcaklıkları arasındaki fark küçüktür ve enlemle artar. Kuzey yarımkürede 10 enleminde yaklaşık 3, enlem 30'da yaklaşık 10, enlem 50'de ortalama 25 civarındadır.

28 Topraktaki sıcaklık dalgalanmaları, genlikteki derinlik ve fazdaki gecikme ile azalır, maksimum kaymalar sonbahara ve minimum kaymalar ilkbahara Her bir metre derinlik için günlük maksimum ve minimum gecikme. Kaliningrad'da 3 ila 753 cm arasında farklı derinliklerde toprakta yıllık sıcaklık değişimi. Tropik enlemlerde, yıllık genlik, yani yılın en sıcak ve en soğuk aylarının uzun vadeli ortalama sıcaklıkları arasındaki fark küçüktür ve enlemle birlikte artar. Kuzey yarımkürede 10 enleminde yaklaşık 3, enlem 30'da yaklaşık 10, enlem 50'de ortalama 25 civarındadır.

29 Termal izoplet yöntemi Hem zaman hem de derinlikle (bir noktada) sıcaklık değişiminin tüm özelliklerini görsel olarak temsil eder Yıllık değişim ve günlük değişim örneği Tiflis'te topraktaki yıllık sıcaklık değişimi adacıkları

30 Yüzey tabakasının hava sıcaklığının günlük seyri Hava sıcaklığı, dünya yüzeyinin sıcaklığını takip eden günlük seyrinde değişir. Hava, dünya yüzeyinden ısıtılıp soğutulduğundan, meteoroloji kabinindeki günlük sıcaklık değişiminin genliği, toprak yüzeyinden ortalama olarak yaklaşık üçte bir oranında daha azdır. Hava sıcaklığındaki artış, sabah güneş doğduktan sonra toprak sıcaklığının (15 dakika sonra) artmasıyla başlar. Saatler içinde, bildiğimiz gibi, toprağın sıcaklığı düşmeye başlar. Saatlerde hava sıcaklığına eşitlenir; o andan itibaren toprak sıcaklığındaki daha fazla düşüşle birlikte hava sıcaklığı da düşmeye başlar. Bu nedenle, dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük seyrindeki minimum, gün doğumundan kısa bir süre sonra zamana düşer ve maksimum saattir.

32 Toprak ve su kütlelerinin termal rejimindeki farklılıklar Toprağın yüzey katmanları ile su kütlelerinin üst katmanlarının ısıtma ve termal özelliklerinde keskin farklılıklar vardır. Toprakta ısı, moleküler ısı iletimi ile dikey olarak dağıtılır ve hafif hareket eden suda ayrıca su katmanlarının türbülanslı karışımı ile çok daha verimli bir şekilde dağıtılır. Su kütlelerindeki türbülans, öncelikle dalgalar ve akıntılardan kaynaklanır. Ancak geceleri ve soğuk mevsimde, termal konveksiyon da bu tür türbülansa katılır: yüzeyde soğutulan su, artan yoğunluk nedeniyle aşağı doğru çöker ve alt katmanlardan gelen daha sıcak su ile değiştirilir.

33 Büyük türbülanslı ısı transferi katsayılarıyla ilişkili su kütlelerinin sıcaklığının özellikleri Sudaki günlük ve yıllık dalgalanmalar topraktakinden çok daha derinlere nüfuz eder Sıcaklık genlikleri çok daha küçüktür ve göllerin ve denizlerin UML'sinde hemen hemen aynıdır. aktif su tabakası toprakta birçok kez

34 Günlük ve yıllık dalgalanmalar Sonuç olarak, su sıcaklığındaki günlük dalgalanmalar yaklaşık onlarca metre derinliğe, toprakta ise bir metrenin altına kadar uzanır. Sudaki sıcaklıktaki yıllık dalgalanmalar yüzlerce metre derinliğe ve toprakta sadece m'ye kadar uzanır.Böylece, gündüz ve yaz aylarında suyun yüzeyine gelen ısı önemli bir derinliğe nüfuz eder ve büyük bir kalınlığı ısıtır. suyun. Üst katmanın ve suyun yüzeyinin sıcaklığı aynı anda çok az yükselir. Toprakta, gelen ısı, güçlü bir şekilde ısıtılan ince bir üst tabakaya dağıtılır. Su için "A" ısı dengesi denkleminde daha derin katmanlarla ısı değişimi, topraktan çok daha fazladır ve atmosfere "P" (türbülans) ısı akışı buna göre daha azdır. Gece ve kışın su, yüzey katmanından ısı kaybeder, bunun yerine alttaki katmanlardan biriken ısı gelir. Bu nedenle, suyun yüzeyindeki sıcaklık yavaş yavaş düşer. Toprak yüzeyinde, ısı salınımı sırasında sıcaklık hızla düşer: İnce üst tabakada biriken ısı, alttan yenilenmeden onu hızla terk eder.

Atmosferin ve alttaki yüzeyin türbülanslı ısı transferinin 35 haritası elde edildi

36 Okyanuslarda ve denizlerde buharlaşma, katmanların karışmasında ve buna bağlı ısı transferinde de rol oynar. Deniz yüzeyinden önemli ölçüde buharlaşma ile, suyun üst tabakası daha tuzlu ve yoğun hale gelir, bunun sonucunda su yüzeyden derinliklere doğru batar. Ayrıca radyasyon toprağa kıyasla suya daha derin nüfuz eder. Son olarak, suyun ısı kapasitesi toprağa kıyasla daha büyüktür ve aynı miktarda ısı, bir su kütlesini aynı toprak kütlesinden daha düşük bir sıcaklığa ısıtır. ISI KAPASİTESİ - Vücudun 1 derece (Santigrat) ısıtıldığında emdiği veya 1 derece (Santigrat) soğutulduğunda verdiği ısı miktarı veya malzemenin termal enerji biriktirme yeteneği.

37 Isı dağılımındaki bu farklılıklar nedeniyle: 1. Sıcak mevsimde su, soğuk mevsimde atmosfere salınan yeterince kalın bir su tabakasında büyük miktarda ısı biriktirir. 2. Sıcak mevsimde toprak, gündüz aldığı ısının çoğunu gece verir ve kışın çok azını biriktirir. Bu farklılıkların bir sonucu olarak, deniz üzerindeki hava sıcaklığı karaya göre yazın daha düşük, kışın daha yüksektir. Orta enlemlerde, yılın sıcak yarısında, toprakta santimetre kare başına 1.5-3 kcal ısı birikir. Soğuk havalarda toprak bu ısıyı atmosfere verir. Yıllık ±1.5 3 kcal/cm2 değeri toprağın yıllık ısı çevrimidir.

38 Yıllık sıcaklık değişiminin genlikleri karasal iklimi veya denizi belirler Dünya yüzeyine yakın yıllık sıcaklık değişiminin genliklerinin haritası

39 Yerin kıyı şeridine göre konumu, sıcaklık, nem, bulutluluk, yağış rejimini önemli ölçüde etkiler ve iklimin karasallık derecesini belirler.

40 İklim kıtasallığı İklim kıtasallığı, kıtanın iklim oluşum süreçleri üzerindeki etkisiyle belirlenen, iklimin bir dizi karakteristik özelliğidir. Deniz üzeri bir iklimde (deniz iklimi), büyük yıllık sıcaklık genliklerine sahip kara üzerinde karasal iklime kıyasla küçük yıllık hava sıcaklık genlikleri gözlenir.

41 Enlem 62 N: Faroe Adaları ve Yakutsk'ta hava sıcaklığının yıllık değişimi bu noktaların coğrafi konumunu yansıtır: ilk durumda - Avrupa'nın batı kıyısı yakınında, ikincisinde - Asya'nın doğu kesiminde

42 Yakutsk'ta Torshavn 8'de yıllık ortalama genlik 62 C. Avrasya kıtasında batıdan doğuya doğru yıllık genlikte bir artış gözlemleniyor.

43 Avrasya - karasal iklimin en fazla yayıldığı kıta Bu iklim tipi, kıtaların iç bölgeleri için tipiktir. Rusya, Ukrayna, Orta Asya (Kazakistan, Özbekistan, Tacikistan), İç Çin, Moğolistan, ABD ve Kanada'nın iç bölgelerinin önemli bir bölümünde karasal iklim hakimdir. Karasal iklim, denizlerin ve okyanusların neminin çoğu iç bölgelere ulaşmadığından bozkır ve çöllerin oluşmasına neden olur.

44 kıtasallık endeksi, iklim kıtasallığının sayısal bir özelliğidir. I K için, yıllık hava sıcaklığı A genliğinin bir veya başka bir işlevine dayanan bir dizi seçenek vardır: Gorchinsky'ye göre, Konrad'a göre, Zenker'e göre, Khromov'a göre.Diğer gerekçelerle oluşturulmuş endeksler var. Örneğin, karasal hava kütlelerinin oluşma sıklığının deniz hava kütlelerinin sıklığına oranı IC olarak önerilmiştir. L. G. Polozova, belirli bir enlemdeki en büyük kıtasallıkla ilgili olarak kıtasallığı Ocak ve Temmuz ayları için ayrı ayrı karakterize etmeyi önerdi; bu sonuncusu sıcaklık anormalliklerinden belirlenir. Η. Η. Ivanov, I.K.'yi enlem, yıllık ve günlük sıcaklık genlikleri ve en kurak ayda nem açığının bir fonksiyonu olarak önerdi.

45 Kıtasallık endeksi Hava sıcaklığının yıllık genliğinin büyüklüğü coğrafi enleme bağlıdır. Düşük enlemlerde, yüksek enlemlere kıyasla yıllık sıcaklık genlikleri daha küçüktür. Bu hüküm, enlemin yıllık genlik üzerindeki etkisinin hariç tutulması ihtiyacına yol açar. Bunun için, yıllık sıcaklık genliği ve enleminin bir fonksiyonu olarak temsil edilen çeşitli iklim kıtasallığı göstergeleri önerilmiştir. Formül L. Gorchinsky, burada A, yıllık sıcaklık genliğidir. Okyanus üzerindeki ortalama kıtasallık sıfırdır ve Verkhoyansk için 100'dür.

47 Deniz ve Kıta Ilıman deniz iklimi bölgesi, oldukça ılık kışlar (-8 C ila 0 C), serin yazlar (+16 C) ve yıl boyunca eşit olarak düşen büyük miktarda yağış (800 mm'nin üzerinde) ile karakterize edilir. . Ilıman karasal iklim, hava sıcaklığındaki dalgalanmalarla karakterize edilir Ocak ayında yaklaşık -8 C'den Temmuz'da +18 C'ye kadar, burada yağış mm'den fazladır ve çoğunlukla yaz aylarında düşer. Karasal iklim bölgesi, kışın daha düşük sıcaklıklar (-20 C'ye kadar) ve daha az yağış (yaklaşık 600 mm) ile karakterize edilir. Ilıman, keskin karasal iklimde, kış -40 C'ye kadar daha da soğuk olacak ve yağış mm'den bile az olacak.

48 Aşırı Sıcaklıklar Moskova bölgesinde yaz aylarında çıplak toprak yüzeyinde +55'e, hatta çöllerde +80'e varan sıcaklıklar gözlenir. Gece sıcaklık minimumları, aksine, toprak yüzeyinde havaya göre daha düşüktür, çünkü her şeyden önce, toprak etkili radyasyonla soğutulur ve hava zaten ondan soğutulur. Moskova bölgesinde kışın, yüzeydeki gece sıcaklıkları (şu anda karla kaplı) 50'nin altına, yazın (Temmuz hariç) sıfıra düşebilir. Antarktika'nın iç kısımlarındaki karlı yüzeyde, Haziran ayında bile aylık ortalama sıcaklık 70 civarındadır ve bazı durumlarda 90'a kadar düşebilmektedir.

49 Ocak ve Temmuz ortalama hava sıcaklığı haritası

50 Hava sıcaklığı dağılımı (dağılım bölgeleri iklimsel bölgelemenin ana faktörüdür) Yıllık ortalama Ortalama Yaz (Temmuz) Ocak Ortalaması Enlem Bölgeler Ortalaması

51 Rusya topraklarının sıcaklık rejimi Kışın büyük zıtlıklar ile karakterizedir. Doğu Sibirya'da son derece kararlı bir barik oluşum olan kış antisiklonu, kışın aylık ortalama hava sıcaklığı 42 C ile kuzeydoğu Rusya'da soğuk bir kutup oluşumuna katkıda bulunur. Kış aylarında ortalama minimum sıcaklık 55 C'dir. kışın güneybatıda C'den değişerek Karadeniz kıyısında pozitif değerlere, orta bölgelerde ise C'ye ulaşır.

52 Kışın ortalama yüzey hava sıcaklığı (С)

53 Yaz aylarında ortalama yüzey hava sıcaklığı (С) Ortalama hava sıcaklığı kuzey kıyılarında 4 5 C'den, ortalama maksimumunun C ve mutlak maksimumun 45 C olduğu güneybatıda C'ye kadar değişir. Aşırı sıcaklıkların genliği 90 C'ye ulaşır. Hava sıcaklığı rejiminin bir özelliği Rusya, özellikle Asya bölgesinin keskin karasal ikliminde, günlük ve yıllık genlikleri büyüktür. Verkhoyansk Sıradağları bölgesinde Doğu Sibirya'da yıllık genlik 8 10 C ETR ile 63 C arasında değişmektedir.

54 Bitki örtüsünün toprak yüzey sıcaklığına etkisi Bitki örtüsü geceleri toprağın soğumasını azaltır. Bu durumda, gece radyasyonu esas olarak en çok soğutulacak olan bitki örtüsünün yüzeyinden meydana gelir. Bitki örtüsü altındaki toprak daha yüksek bir sıcaklık sağlar. Ancak gün boyunca bitki örtüsü toprağın radyasyonla ısınmasını engeller. Bitki örtüsü altındaki günlük sıcaklık aralığı azalır ve ortalama günlük sıcaklık düşer. Bu nedenle bitki örtüsü genellikle toprağı soğutur. Leningrad bölgesinde, tarla bitkileri altındaki toprağın yüzeyi, gündüzleri, nadas altındaki toprağa göre 15 derece daha soğuk olabilir. Ortalama olarak, günde 6 ile çıplak topraktan daha soğuktur ve 5-10 cm derinlikte bile 3-4 fark vardır.

55 Kar örtüsünün toprak sıcaklığına etkisi Kar örtüsü kışın toprağı ısı kaybından korur. Radyasyon, kar örtüsünün yüzeyinden gelir ve altındaki toprak çıplak topraktan daha sıcak kalır. Aynı zamanda, kar altında toprak yüzeyindeki günlük sıcaklık genliği keskin bir şekilde azalır. Rusya'nın Avrupa topraklarının orta bölgesinde, 50 cm'lik bir kar örtüsü ile, altındaki toprak yüzeyinin sıcaklığı, çıplak toprağın sıcaklığından 6-7 ve yüzey sıcaklığından 10 daha yüksektir. kar kendini kaplar. Kış toprağı kar altında donarak yaklaşık 40 cm derinliğe ulaşır ve kar olmadan 100 cm'den fazla derinliğe yayılabilir.Böylece bitki örtüsü yazın toprak yüzeyindeki sıcaklığı, kışın ise kar örtüsünün aksine, artırır. Yazın bitki örtüsünün ve kışın kar örtüsünün birleşik etkisi, toprak yüzeyindeki yıllık sıcaklık genliğini azaltır; bu, çıplak toprağa kıyasla 10'luk bir azalmadır.

56 TEHLİKELİ METEOROLOJİK OLGULAR VE KRİTERLERİ 1. deniz kıyılarında ve dağlık alanlarda en az 25 m/sn'lik (fırtınalar dahil) çok kuvvetli rüzgar (fırtınalar dahil), en az 35 m/sn; 2. 12 saatten fazla olmayan bir süre boyunca en az 50 mm'lik çok şiddetli yağmur 3. 1 saati geçmeyen bir süre boyunca en az 30 mm'lik şiddetli yağmur; 4. 12 saatten fazla olmayan bir süre boyunca en az 20 mm'lik çok yoğun kar; 5. büyük dolu - 20 mm'den az değil; 6. yoğun kar fırtınası - ortalama rüzgar hızı en az 15 m/s ve görüş mesafesi 500 m'den az;

57 7. Ortalama rüzgar hızı en az 15 m/s ve görüşü en fazla 500 m olan şiddetli toz fırtınası; 8. Yoğun sis görüşü en fazla 50 m; 9. Buz için en az 20 mm, karmaşık tortular veya ıslak kar için en az 35 mm, kırağı için en az 50 mm şiddetli buz-don birikintileri. 10. Aşırı ısı - 5 günden fazla süreyle en az 35 ºС yüksek maksimum hava sıcaklığı. 11. Şiddetli don - Minimum hava sıcaklığı en az 5 gün boyunca eksi 35ºС'den az değildir.

58 Yüksek sıcaklık tehlikeleri Yangın tehlikesi Aşırı ısı

59 Düşük sıcaklık tehlikeleri

60 Dondur. Donma, pozitif ortalama günlük sıcaklıkların genel arka planına karşı hava sıcaklığında veya aktif bir yüzeyde (toprak yüzeyi) 0 C ve altına kısa süreli bir düşüştür.

61 Hava sıcaklığı ile ilgili temel kavramlar BİLMENİZ GEREKENLER! Yıllık ortalama sıcaklık haritası Yaz ve kış sıcaklıklarındaki farklar Sıcaklığın bölgesel dağılımı Kara ve deniz dağılımının etkisi Hava sıcaklığının yükseklik dağılımı Toprak ve hava sıcaklığının günlük ve yıllık değişimi Sıcaklık rejimi nedeniyle tehlikeli hava olayları

Orman meteorolojisi. Ders 4: ATMOSFERİN VE DÜNYA YÜZEYİNİN TERMAL REJİMİ Dünya yüzeyinin ve atmosferin termal rejimi: Atmosferde ve kara yüzeyinde hava sıcaklığı dağılımı ve sürekliliği

Soru 1. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi Soru 2. Atmosferin radyasyon dengesi giriş Radyan enerji biçimindeki ısı akışı, atmosferin sıcaklığını değiştiren toplam ısı akışının bir parçasıdır.

Atmosferin termal rejimi Öğretim Üyesi: Soboleva Nadezhda Petrovna, Bölümde Doçent. GEHC Hava sıcaklığı Havanın her zaman bir sıcaklığı vardır Atmosferin her noktasında ve dünyanın farklı yerlerinde sürekli olarak hava sıcaklığı

NOVOSİBİRSK BÖLGESİ İKLİM

"Rusya'nın İklimi" konulu kontrol çalışması. 1 seçenek. 1. İklimi oluşturan faktör hangisi? 1) Coğrafi konum 2) Atmosferik dolaşım 3) Okyanusların yakınlığı 4) Deniz akıntıları 2.

Novosibirsk Simonenko Anna şehri için meteorolojik veriler örneğinde "İklim" ve "Hava" kavramları Çalışmanın amacı: meteorolojik örnek üzerinde "Hava" ve "İklim" kavramlarındaki farkı bulmak veri açık

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Literatür 1 İnternet kaynağı http://www.beltur.by 2 İnternet kaynağı http://otherreferats.allbest.ru/geography/00148130_0.html 3 İnternet kaynağı http://www.svali.ru/climat/13/index. htm 4 İnternet kaynağı

Hareket alanlarındaki hava faktörleri ve hava durumu. Kholodovich Yu. A. Belarus Ulusal Teknik Üniversitesi Giriş Hava gözlemleri yılın ikinci yarısında oldukça yaygınlaştı.

RUSYA EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI Federal Devlet Bütçeli Eğitim Yüksek Öğretim Kurumu "SARATOV ULUSAL ARAŞTIRMA DEVLET ÜNİVERSİTESİ İSİM N.G. CHERNYSHEVSKY"

DÜNYANIN FİZİKSEL COĞRAFYASI DERSİ 9 BÖLÜM 1 AVRASYA DEVAM TEMASI İKLİM VE TARIMSAL KAYNAKLAR DERSTE DİKKATE ALINAN KONULAR Atmosferik sirkülasyon, nemlendirme özellikleri ve termal rejim

Atmosferdeki radyasyon Öğretim üyesi: Soboleva Nadezhda Petrovna, Doçent, Bölüm GEGH Radyasyonu veya radyasyonu, aşağıdakilerle karakterize edilen elektromanyetik dalgalardır: L dalga boyu ve ν salınım frekansı Radyasyon yayılır

İZLEME UDC 551.506 (575/2) (04) İZLEME: OCAK 2009 AYINDA CHU VADİSİNDEKİ HAVA KOŞULLARI G.F. Agafonova hava durumu merkezi, A.O. Cand. alt kesimler coğrafya Bilimler, Doçent, S.M. Kazachkova Doktora öğrencisi Ocak

KUZEY TAİGA'NIN KRYOMETAMORFİK TOPRAKLARINDA ISI AKIŞLARI VE ISI KAYNAĞI Ostroumov V.Ye. 1, Davydova A.I. 2, Davydov S.P. 2, Fedorov-Davydov D.G. 1, Eremin I.I. 3, Kropachev D.Yu. 3 1 Enstitü

18. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığı ve nem tahmini 1 18. DÜNYA YÜZEYİNE YAKIN HAVA SICAKLIĞI VE NEM TAHMİNİ

UDC 55.5 SONBAHAR E.V.'DE CHU VADİSİ'NDE HAVA KOŞULLARI Ryabikina, A.O. Podrezov, I.A. Pavlova SONBAHAR E.V.'DE CHUI VADİSİ'NDE HAVA ŞARTLARI Ryabikina, A.O. Podrezov, I.A. Pavlova Meteoroloji

Modül 1 Seçenek 1. Tam ad Grup Tarih 1. Meteoroloji, dünya atmosferinde meydana gelen süreçlerin bilimidir (3b) A) kimyasal B) fiziksel C) iklimsel 2. Klimatoloji, iklim bilimidir, yani. agregalar

1. Klimatogramın açıklaması: Klimatogramdaki sütunlar ay sayılarıdır, ayların ilk harfleri aşağıda işaretlenmiştir. Bazen 4 mevsim gösterilir, bazen tüm aylar gösterilmez. Sıcaklık ölçeği solda işaretlenmiştir. sıfır işareti

İZLEME UDC 551.506 İZLEME: SONBAHAR E.Yu. Zyskova, A.O. Podrezov, I.A. Pavlova, I.S. Brusenskaya İZLEME: SONBAHAR E.Yu. Zyskova,

Doymuş havanın tabakalaşması ve dikey dengesi Vrublevskiy SV Belarus Ulusal Teknik Üniversitesi Giriş Troposferdeki hava sürekli karışım halindedir

"Moldova'da soğuk mevsimde iklim eğilimleri" Tatiana Stamatova, Devlet Hidrometeoroloji Servisi 28 Ekim 2013, Moskova, Rusya

A.L. Afanasyev, P.P. Bobrov, O.A. Ivchenko Omsk Devlet Pedagoji Üniversitesi S.V. Krivaltsevich Atmosferik Optik Enstitüsü SB RAS, Tomsk Yüzeyden buharlaşma sırasında ısı akışlarının tahmini

UDC 551.51 (476.4) M L Smolyarov (Mogilev, Beyaz Rusya) MOGİLEV'DE İKLİM MEVSİMLERİNİN ÖZELLİKLERİ Giriş. Bilimsel düzeyde iklim bilgisi, hava araçlarıyla donatılmış meteoroloji istasyonlarının organizasyonu ile başladı.

DÜNYANIN ATMOSFER VE İKLİMLERİ Ders notları Osintseva N.V. Atmosferin bileşimi Azot (N 2) %78.09, Oksijen (O 2) %20.94, Argon (Ar) - %0.93, Karbon dioksit (CO 2) %0.03, Diğer gazlar %0.02: ozon (O 3),

Bölümler Bilgisayar kodu Disiplinin tematik planı ve içeriği Tematik plan Bölümlerin adı (modüller) tam zamanlı ama abbr.

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı FEDERAL DEVLET EĞİTİM YÜKSEKÖĞRETİM ENSTİTÜSÜ SARATOV ULUSAL ARAŞTIRMA DEVLET ÜNİVERSİTESİ

Muson meteorolojisi Gerasimovich V.Yu. Belarus Ulusal Teknik Üniversitesi Giriş Musonlar, sabit mevsimlik rüzgarlar. Yaz aylarında muson mevsiminde bu rüzgarlar genellikle denizden karaya doğru eser ve

Fiziksel ve coğrafi yönelimin artan karmaşıklığına ilişkin sorunları çözme yöntemleri, bunların sınıfta ve okul saatlerinden sonra uygulanması Coğrafya öğretmeni: Gerasimova Irina Mikhailovna 1 Hangi noktaların, hangilerinin,

3. İklim değişikliği Hava sıcaklığı Bu gösterge, yıllık ortalama hava sıcaklığını, belirli bir süre içindeki değişimini ve uzun vadeli ortalamadan sapmayı karakterize eder.

YILIN İKLİM ÖZELLİKLERİ 18 Bölüm 2 Belarus Cumhuriyeti'nde 2013 yılında ortalama hava sıcaklığı +7,5 C olup, iklim normundan 1,7 C daha yüksektir. 2013 yılında ezici çoğunluk

Coğrafyada doğrulama çalışması Seçenek 1 1. Keskin bir karasal iklim için tipik olan yıllık yağış miktarı nedir? 1) yılda 800 mm'den fazla 2) yılda 600-800 mm 3) yılda 500-700 mm 4) 500 mm'den az

Alentyeva Elena Yuryevna Belediye Özerk Genel Eğitim Kurumu Ortaokulu 118 Sovyetler Birliği Kahramanı adını aldı Chelyabinsk şehrinin N. I. Kuznetsov COĞRAFYA DERSİNİN ÖZETİ

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

TOPRağın ISI ÖZELLİKLERİ VE TERMAL REJİMİ 1. Toprağın ısıl özellikleri. 2. Termal rejim ve düzenleme yolları. 1. Toprağın ısıl özellikleri Toprağın ısıl rejimi, toprakların ısıl rejimini büyük ölçüde belirleyen önemli göstergelerden biridir.

Coğrafyada bilgisayar testine hazırlanmak için MATERYALLER 5. Sınıf (derinlemesine coğrafya çalışması) Öğretmen: Yu.

1.2.8. İklim koşulları (Irkutsk Roshydromet UGMS'nin GU "Irkutsk TsGMS-R"si; Roshydromet'in Zabaikalskoe UGMS'si; Roshydromet'in Zabaikalsky UGMS'sinin Devlet Kurumu "Buryatsky TsGMS") Önemli bir olumsuzluk sonucu

Coğrafyada Görev A2 1. Aşağıdaki kayalardan hangisi metamorfik kökenlidir? 1) kumtaşı 2) tüf 3) kireçtaşı 4) mermer Mermer metamorfik kayaçlara aittir. Kumtaşı

Isı dengesi, güneş ışınlarıyla doğrudan ısıtılan yüzeydeki sıcaklığı, büyüklüğünü ve değişimini belirler. Isıtıldığında, bu yüzey ısıyı (uzun dalga aralığında) hem alttaki katmanlara hem de atmosfere aktarır. Yüzeyin kendisi denir aktif yüzey.

Toprakların genel olarak sudan daha düşük bir ısı kapasitesi ve daha yüksek bir ısıl iletkenliği vardır. Bu nedenle sudan daha hızlı ısınırlar ve soğurlar.

Sıcaklık dalgalanmalarının süresi ne kadar uzun olursa, o kadar derine yayılırlar. Böylece, orta enlemlerde, yıllık sabit sıcaklık katmanı 19-20 m derinlikte, yüksek enlemlerde 25 m derinlikte ve yıllık sıcaklık genliklerinin küçük olduğu tropikal enlemlerde derinliktedir. 5-10 m.yıllar metrede ortalama 20-30 gün geciktirilir.

Sabit yıllık sıcaklık katmanındaki sıcaklık, yüzeyin üzerindeki yıllık ortalama hava sıcaklığına yakındır.

Su daha yavaş ısınır ve daha yavaş ısı verir. Ek olarak, güneş ışınları büyük derinliklere nüfuz edebilir ve daha derindeki katmanları doğrudan ısıtır. Isının derinliğe aktarımı, moleküler ısıl iletkenlikten çok, suların türbülanslı bir şekilde veya akıntılarda karıştırılmasından kaynaklanmaktadır. Suyun yüzey katmanları soğuduğunda, aynı zamanda karıştırmanın da eşlik ettiği termal konveksiyon meydana gelir.

Yüksek enlemlerde okyanus yüzeyindeki günlük sıcaklık dalgalanmaları ortalama olarak sadece 0.1ºº, ılıman - 0.4ºº, tropikal - 0.5ºº, Bu dalgalanmaların penetrasyon derinliği 15-20 m'dir.

Okyanus yüzeyindeki yıllık sıcaklık genlikleri, ekvator enlemlerinde 1ºº'den ılıman enlemlerde 10.2ºº'ye kadar. Yıllık sıcaklık dalgalanmaları 200-300 m derinliğe kadar nüfuz eder.

Su kütlelerinde maksimum sıcaklık anları karaya kıyasla gecikir. maksimum 15-16 saat, en az 2-3 gün doğumundan saatler sonra. Kuzey yarımkürede okyanus yüzeyindeki yıllık maksimum sıcaklık, Ağustos ayında, minimum - Şubat ayında gerçekleşir.

Soru 7 (atmosfer) - hava sıcaklığındaki yükseklikle değişiklik. Atmosfer, içinde sıvı ve katı parçacıkların asılı olduğu hava adı verilen bir gaz karışımından oluşur. İkincisinin toplam kütlesi, atmosferin tüm kütlesi ile karşılaştırıldığında önemsizdir. Dünya yüzeyine yakın atmosferik hava, kural olarak nemlidir. Bu, bileşiminin diğer gazlarla birlikte su buharı içerdiği anlamına gelir, yani. gaz halindeki su. Havadaki su buharının içeriği, havanın diğer bileşenlerinin aksine önemli ölçüde değişir: dünya yüzeyinde, yüzde yüzde bir ile yüzde birkaç arasında değişir. Bu, atmosferde var olan koşullar altında su buharının sıvı ve katı hale geçebilmesi ve tersine, dünya yüzeyinden buharlaşma nedeniyle tekrar atmosfere girebilmesi ile açıklanmaktadır. Hava, herhangi bir cisim gibi, her zaman mutlak sıfırdan farklı bir sıcaklığa sahiptir. Atmosferin her noktasındaki hava sıcaklığı sürekli değişir; aynı zamanda dünyanın farklı yerlerinde de farklıdır. Dünyanın yüzeyinde, hava sıcaklığı oldukça geniş bir aralıkta değişir: şimdiye kadar gözlemlenen aşırı değerleri +60 ° (tropik çöllerde) ve yaklaşık -90 ° (Antarktika anakarasında) biraz altındadır. Yükseklik ile hava sıcaklığı farklı katmanlarda ve farklı durumlarda farklı şekillerde değişir. Ortalama olarak, önce 10-15 km yüksekliğe düşer, sonra 50-60 km'ye kadar büyür, sonra tekrar düşer vb. . - DİKEY SICAKLIK DEĞİŞİMİ sin. DİKEY SICAKLIK DEĞİŞİMİ - dikey sıcaklık gradyanı - birim mesafe başına alınan, deniz seviyesinden yüksekliğin artmasıyla sıcaklıktaki değişiklik. Sıcaklık yükseklikle azalırsa pozitif kabul edilir. Tersi durumda, örneğin, stratosferde, yükselme sırasında sıcaklık yükselir ve ardından eksi işareti atanan ters (ters) bir dikey gradyan oluşur. Troposferde, WT ortalama 0,65 °/100 m'dir, ancak bazı durumlarda 1°/100 m'yi geçebilir veya sıcaklık inversiyonları sırasında negatif değerler alabilir. Sıcak mevsimde karadaki yüzey tabakasında on kat daha yüksek olabilir. - Adyabatik süreç- Adyabatik süreç (adyabatik süreç) - çevre ile ısı alışverişi olmayan bir sistemde meydana gelen bir termodinamik süreç (), yani, adyabatik olarak izole edilmiş bir sistemde, durumu yalnızca dış parametreler değiştirilerek değiştirilebilir. Adyabatik izolasyon kavramı, ısı yalıtımlı kabukların veya Dewar gemilerinin (adyabatik kabuklar) idealleştirilmesidir. Dış cisimlerin sıcaklığındaki bir değişiklik, adyabatik olarak yalıtılmış bir sistemi etkilemez ve enerjileri U, yalnızca sistem tarafından (veya sistem üzerinde) yapılan iş nedeniyle değişebilir. Termodinamiğin birinci yasasına göre, homojen bir sistem için tersinir bir adyabatik süreçte, burada V sistemin hacmidir, p basınçtır ve genel durumda, aj dış parametrelerdir, Aj termodinamik kuvvetlerdir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, tersinir bir adyabatik süreçte entropi sabittir ve tersinmez bir süreçte artar. Çevre ile ısı alışverişinin zamanın olmadığı çok hızlı süreçler, örneğin sesin yayılması sırasında, adyabatik bir süreç olarak kabul edilebilir. Akışkanın her küçük elemanının entropisi, v hızıyla hareketi sırasında sabit kalır, bu nedenle birim kütle başına entropinin toplam türevi s, sıfıra eşittir (adyabatiklik koşulu). Adyabatik sürecin basit bir örneği, bir gazın termal olarak yalıtılmış bir piston ile termal olarak yalıtılmış bir silindirde sıkıştırılmasıdır (veya genleşmesidir): sıkıştırma sırasında sıcaklık artar ve genleşme sırasında azalır. Adyabatik bir işlemin başka bir örneği, manyetik soğutma yönteminde kullanılan adyabatik demanyetizasyondur. İzantropik süreç olarak da adlandırılan tersine çevrilebilir bir adyabatik süreç, durum diyagramında bir adiyabat (izentrop) ile gösterilir. Yükselen hava, seyrek bir ortama girerek genişler, soğur ve alçalan hava, tam tersine sıkıştırma nedeniyle ısınır. İç enerji nedeniyle, ısı girişi ve salınımı olmadan sıcaklıktaki böyle bir değişikliğe adyabatik denir. Adyabatik sıcaklık değişiklikleri aşağıdakilere göre gerçekleşir: kuru adyabatik ve ıslak adyabatik yasalar. Buna göre, yükseklikle sıcaklık değişiminin dikey gradyanları da ayırt edilir. Kuru adyabatik gradyan, kuru veya nemli doymamış havanın sıcaklığındaki her 100 metre yükselme veya alçalma için 1 °C'lik bir değişikliktir ve ıslak adyabatik gradyan, nemli doymuş havanın sıcaklığında 1 °C'den daha az bir azalmadır. her 100 metre yükseklik için.

-inversiyon meteorolojide, atmosferdeki bir parametrenin artan irtifa ile değişmesinin anormal doğası anlamına gelir. Çoğu zaman bu, bir sıcaklık inversiyonu anlamına gelir, yani normal düşüş yerine atmosferin belirli bir katmanında yükseklikle birlikte sıcaklıktaki artış (bkz. Dünya atmosferi).

İki tür inversiyon vardır:

1. doğrudan dünya yüzeyinden başlayan yüzey sıcaklığı inversiyonları (inversiyon tabakasının kalınlığı onlarca metredir)

2.Serbest atmosferde sıcaklık inversiyonları (inversiyon tabakasının kalınlığı yüzlerce metreye ulaşır)

Sıcaklık inversiyonu, havanın dikey hareketini engeller ve pus, sis, sis, bulutlar, serapların oluşumuna katkıda bulunur. Ters çevirme, büyük ölçüde yerel arazi özelliklerine bağlıdır. İnversiyon katmanındaki sıcaklık artışı, derecelerin onda biri ile 15-20 °C ve daha fazla arasında değişmektedir. Kışın Doğu Sibirya ve Antarktika'daki yüzey sıcaklık değişimleri en güçlüsüdür.

Bilet.

Hava sıcaklığının günlük seyri - gün boyunca hava sıcaklığındaki değişiklik. Genel olarak hava sıcaklığının günlük seyri, dünya yüzeyinin sıcaklığının seyrini yansıtır, ancak maksimum ve minimumların başlama anları biraz geç, maksimum, gün doğumundan sonra minimum 2 pm'de gözlenir. Kışın hava sıcaklığındaki günlük dalgalanmalar, yaz aylarında 0,5 km yüksekliğe kadar - 2 km'ye kadar fark edilir.

Günlük hava sıcaklığı genliği - gün boyunca maksimum ve minimum hava sıcaklıkları arasındaki fark. Tropikal çöllerde günlük hava sıcaklığı genliği en yüksektir - 40 0'a kadar, ekvator ve ılıman enlemlerde azalır. Günlük genlik kışın ve bulutlu havalarda daha azdır. Su yüzeyinin üstünde, karadan çok daha azdır; bitki örtüsü üzeri çıplak yüzeylere göre daha azdır.

Hava sıcaklığının yıllık seyri, öncelikle yerin enlemiyle belirlenir. Hava sıcaklığının yıllık seyri - yıl boyunca ortalama aylık sıcaklıktaki değişiklik. Yıllık hava sıcaklığı genliği - maksimum ve minimum ortalama aylık sıcaklıklar arasındaki fark. Dört tür yıllık sıcaklık değişimi vardır; Her türün iki alt türü vardır deniz ve kıta farklı yıllık sıcaklık genlikleri ile karakterize edilir. AT ekvator Yıllık sıcaklık değişiminin türü, iki küçük maksimum ve iki küçük minimum gösterir. Maksimum, ekinokslardan sonra, güneş ekvator üzerinde zirvesindeyken ortaya çıkar. Deniz alt tipinde, yıllık hava sıcaklığı genliği 1-2 0, kıta 4-6 0'dır. Sıcaklık yıl boyunca pozitiftir. AT tropikal Yıllık sıcaklık değişimi türü, Kuzey Yarımküre'de yaz gündönümünden sonra bir maksimum ve kış gündönümünden sonra bir minimuma sahiptir. Deniz alt tipinde yıllık sıcaklık genliği 5 0, kıtada ise 10-20 0'dır. AT ılıman Yıllık sıcaklık değişimi türünde, Kuzey Yarımküre'de yaz gündönümünden sonra bir maksimum ve kış gündönümünden sonra bir minimum vardır; sıcaklıklar kışın negatiftir. Okyanus üzerinde, genlik 10-15 0 , karada okyanustan uzaklaştıkça artar: sahilde - 10 0 , anakara merkezinde - 60 0'a kadar . AT kutupsal Yıllık sıcaklık değişimi türünde, Kuzey Yarımküre'de yaz gündönümünden sonra bir maksimum ve kış gündönümünden sonra bir minimum vardır, sıcaklık yılın çoğu için negatiftir. Denizde yıllık genlik 20-30 0, karada - 60 0'dır. Seçilen tipler, güneş ışınımının içeri akışına bağlı olarak bölgesel sıcaklık değişimini yansıtır. Hava kütlelerinin hareketi, yıllık sıcaklık seyri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Bilet.

izotermler Harita üzerinde aynı sıcaklıktaki noktaları birleştiren çizgiler.

Yazın kıtalar daha sıcaktır, kara üzerindeki izotermler kutuplara doğru bükülür.

Kış sıcaklıkları haritasında (Kuzey Yarımküre'de Aralık ve Güney Yarımküre'de Temmuz), izotermler paralellerden önemli ölçüde sapmaktadır. Okyanusların üzerinde, izotermler yüksek enlemlere doğru hareket ederek "ısı dilleri" oluşturur; karada, izotermler ekvatora doğru sapar.

Kuzey Yarımküre'nin yıllık ortalama sıcaklığı +15.2 0 С, Güney Yarımküre'ninki ise +13.2 0 С'dir.Kuzey Yarımküre'deki minimum sıcaklık -77 0 С (Oymyakon) ve -68 0 С (Verkhoyansk) olmuştur. Güney Yarımküre'de minimum sıcaklıklar çok daha düşüktür; "Sovetskaya" ve "Vostok" istasyonlarında sıcaklık -89.2 0 С idi. Antarktika'da bulutsuz havalarda minimum sıcaklık -93 0 С'ye düşebilir. Kaliforniya'da, Ölüm Vadisi'nde +56,7 0 sıcaklık kaydedildi.

Kıtaların ve okyanusların sıcaklık dağılımını ne kadar etkilediği hakkında, haritaların ve anomalilerin temsilini verin. izonomlar- aynı sıcaklık anomalilerine sahip noktaları birleştiren çizgiler. Anormallikler, gerçek sıcaklıkların orta enlemdekilerden sapmalarıdır. Anomaliler pozitif ve negatiftir. Isınan kıtalar üzerinde yaz aylarında pozitif gözlemlenir

Tropik ve arktik çevreler geçerli sınırlar olarak kabul edilemez termal bölgeler (hava sıcaklığına göre iklim sınıflandırma sistemi), bir dizi başka faktör sıcaklık dağılımını etkilediğinden: toprak ve suyun dağılımı, akıntılar. İzotermler, termal bölgelerin sınırlarının ötesine alınır. Sıcak bölge, yıllık 20 0 C izotermleri arasında yer alır ve yabani palmiye ağaçları şeridini tanımlar. Ilıman bölgenin sınırları, en sıcak aydan itibaren 10 0 izotermi boyunca çizilir. Kuzey Yarımküre'de sınır, orman-tundranın dağılımı ile çakışmaktadır. Soğuk kuşağın sınırı, en sıcak aydan itibaren 0 0 izotermi boyunca uzanır. Kutupların etrafına don kemerleri yerleştirilmiştir.

Termal enerji, atmosferin alt katmanlarına esas olarak alttaki yüzeyden girer. Bu katmanların termal rejimi

Dünya yüzeyinin termal rejimi ile yakından ilgilidir, bu nedenle çalışması aynı zamanda meteorolojinin önemli görevlerinden biridir.

Toprağın ısı aldığı veya verdiği ana fiziksel süreçler şunlardır: 1) radyan ısı transferi; 2) alttaki yüzey ile atmosfer arasındaki türbülanslı ısı alışverişi; 3) toprak yüzeyi ile alttaki sabit bitişik hava tabakası arasındaki moleküler ısı alışverişi; 4) toprak katmanları arasında ısı değişimi; 5) faz ısı transferi: suyun buharlaşması için ısı tüketimi, yüzeyde ve toprağın derinliğinde buz ve karın erimesi veya ters işlemler sırasında serbest bırakılması.

Dünya yüzeyinin ve su kütlelerinin termal rejimi, termofiziksel özellikleri ile belirlenir. Hazırlık sırasında, toprak termal iletkenlik denkleminin (Fourier denklemi) türetilmesine ve analizine özel dikkat gösterilmelidir. Toprak dikey olarak üniform ise, sıcaklığı t derinlikte z t zamanında Fourier denkleminden belirlenebilir

nerede a- toprağın termal yayılımı.

Bu denklemin sonucu, topraktaki sıcaklık dalgalanmalarının yayılmasının temel yasalarıdır:

1. Salınım süresinin derinlikle değişmezliği yasası:

T(z) = const(2)

2. Derinlik ile salınımların genliğinde azalma yasası:

(3)

derinliklerde genlikler nerede ve nerede a- derinlikler arasında uzanan toprak tabakasının termal yayılımı;

3. Derinlemesine salınımların faz kayması yasası (gecikme yasası):

(4)

gecikme nerede, yani. derinliklerde aynı salınım fazının (örneğin maksimum) başlama anları arasındaki fark ve Sıcaklık dalgalanmaları toprağa derinliğe nüfuz eder znp oran ile tanımlanır:

(5)

Ek olarak, derinlikle salınımların genliğinde azalma yasasından bir takım sonuçlara dikkat etmek gerekir:

a) farklı topraklarda hangi derinliklerde ( ) aynı periyotta sıcaklık dalgalanmalarının genlikleri ( = T 2) aynı sayıda azalma, bu toprakların termal yayılımının karekökleri olarak birbirleriyle ilişkilidir.

b) aynı topraktaki derinlikler ( a= const) farklı periyotlarla sıcaklık dalgalanmalarının genlikleri ( ) aynı miktarda azalma = sabit, salınım periyotlarının karekökleri olarak birbirleriyle ilişkilidir

(7)

Toprağa ısı akışının oluşumunun fiziksel anlamını ve özelliklerini açıkça anlamak gerekir.

Topraktaki ısı akışının yüzey yoğunluğu aşağıdaki formülle belirlenir:

burada λ, toprak dikey sıcaklık gradyanının termal iletkenlik katsayısıdır.

Anlık değer R kW/m cinsinden en yakın yüzdeye ifade edilir, toplamlar R - MJ / m 2 cinsinden (saatlik ve günlük - yüzde bire kadar, aylık - birimlere kadar, yıllık - onlarcaya kadar).

Bir t zaman aralığı boyunca toprak yüzeyinden geçen ortalama yüzey ısı akısı yoğunluğu aşağıdaki formülle tanımlanır.

burada C, toprağın hacimsel ısı kapasitesidir; Aralık; z „ p- sıcaklık dalgalanmalarının penetrasyon derinliği; ∆tcp- toprak tabakasının ortalama sıcaklıkları arasındaki derinliğe olan fark znp m aralığının sonunda ve başında “Toprağın termal rejimi” konusundaki ana görev örneklerini verelim.

Görev 1. hangi derinlikte azalır e termal yayılım katsayısı ile topraktaki günlük dalgalanmaların genliğinin çarpımı a\u003d 18,84 cm2 / s?

Çözüm. Denklem (3)'ten, günlük dalgalanmaların genliğinin, duruma karşılık gelen bir derinlikte e faktörü kadar azalacağı sonucu çıkar.

Görev 2. Granit topraklı komşu bölgelerin aşırı yüzey sıcaklıkları 34,8 °C ve 14,5 °C ve kuru kumlu toprak 42,3 °C ve 7,8 °C ise, günlük sıcaklık dalgalanmalarının granit ve kuru kuma nüfuz etme derinliğini bulun. granitin termal yayılımı a g \u003d 72,0 cm 2 / s, kuru kum a n \u003d 23,0 cm2 / s.

Çözüm. Granit ve kum yüzeyindeki sıcaklık genliği şuna eşittir:

Penetrasyon derinliği formül (5) ile değerlendirilir:

Granitin daha büyük termal yayılımı nedeniyle, günlük sıcaklık dalgalanmalarının daha büyük bir nüfuz etme derinliğini de elde ettik.

Görev 3.Üst toprak tabakasının sıcaklığının derinlikle lineer olarak değiştiğini varsayarsak, yüzey sıcaklığı 23,6 ise kuru kumdaki yüzey ısı akısı yoğunluğu hesaplanmalıdır. "İTİBAREN, ve 5 cm derinlikte sıcaklık 19.4 °C'dir.

Çözüm. Bu durumda toprağın sıcaklık gradyanı şuna eşittir:

Kuru kumun ısıl iletkenliği λ= 1.0 W/m*K. Toprağa ısı akışı aşağıdaki formülle belirlenir:

P = -λ - = 1.0 84.0 10 "3 \u003d 0.08 kW / m 2

Atmosferin yüzey tabakasının termal rejimi esas olarak, yoğunluğu dinamik faktörlere (dünya yüzeyinin pürüzlülüğü ve farklı seviyelerde rüzgar hızı gradyanları, hareket ölçeği) ve termal faktörlere (ısıtma homojensizliği) bağlı olan türbülanslı karıştırma ile belirlenir. yüzeyin çeşitli bölümleri ve dikey sıcaklık dağılımı).

Türbülanslı karışımın yoğunluğunu karakterize etmek için türbülans değişim katsayısı kullanılır. ANCAK ve türbülans katsayısı İLE. Oranla ilişkilidirler

K \u003d A / p(10)

nerede R - hava yoğunluğu.

türbülans katsayısı İle m 2 / s cinsinden ölçülür, yüzde bire kadar doğrudur. Genellikle atmosferin yüzey tabakasında türbülans katsayısı kullanılır. İLE] yüksekte G"= 1 m Yüzey tabakası içinde:

nerede z- yükseklik (m).

Belirlemek için temel yöntemleri bilmeniz gerekir. İLE\.

Görev 1. Hava yoğunluğunun normal olduğu, türbülans katsayısının 0.40 m 2 /s olduğu ve dikey sıcaklık gradyanının 30.0 °C/100m olduğu alan boyunca atmosferin yüzey tabakasındaki dikey ısı akışının yüzey yoğunluğunu hesaplayın.

Çözüm. Dikey ısı akışının yüzey yoğunluğunu formülle hesaplıyoruz

L=1.3*1005*0.40*

Atmosferin yüzey tabakasının termal rejimini etkileyen faktörlerin yanı sıra serbest atmosfer sıcaklığındaki periyodik ve periyodik olmayan değişiklikleri inceleyin. Dünya yüzeyinin ve atmosferin ısı dengesi denklemleri, Dünya'nın aktif tabakası tarafından alınan enerjinin korunumu yasasını tanımlar. Isı dengesinin günlük ve yıllık seyrini ve değişimlerinin nedenlerini düşünün.

Edebiyat

Bölüm Ş, ch. 2, § 1 -8.

Kendi kendine muayene için sorular

1. Toprak ve su kütlelerinin termal rejimini hangi faktörler belirler?

2. Termofiziksel özelliklerin fiziksel anlamı nedir ve toprağın, havanın, suyun sıcaklık rejimini nasıl etkilerler?

3. Toprak yüzey sıcaklığındaki günlük ve yıllık dalgalanmaların genlikleri neye bağlıdır ve bunlar nasıl bağlıdır?

4. Topraktaki sıcaklık dalgalanmalarının dağılımının temel yasalarını formüle edin?

5. Topraktaki sıcaklık dalgalanmalarının dağılımının temel yasalarının sonuçları nelerdir?

6. Toprakta ve su kütlelerinde günlük ve yıllık sıcaklık dalgalanmalarının ortalama penetrasyon derinlikleri nelerdir?

7. Bitki örtüsünün ve kar örtüsünün toprağın termal rejimine etkisi nedir?

8. Toprağın termal rejiminin aksine, su kütlelerinin termal rejiminin özellikleri nelerdir?

9. Atmosferdeki türbülansın yoğunluğunu hangi faktörler etkiler?

10. Türbülansın hangi nicel özelliklerini biliyorsunuz?

11. Türbülans katsayısını, avantajlarını ve dezavantajlarını belirlemenin ana yöntemleri nelerdir?

12. Türbülans katsayısının kara ve su yüzeyleri üzerindeki günlük seyrini çizin ve analiz edin. Farklılıklarının sebepleri nelerdir?

13. Atmosferin yüzey tabakasındaki dikey türbülanslı ısı akışının yüzey yoğunluğu nasıl belirlenir?

yerel sıcaklık

Atmosferin termal rejimi

Isı değişimi

Radyasyonlu ısı transfer yolu

Alttaki yüzeyin radyasyon dengesi

Alttaki yüzeyin termal dengesi

yüzey ve aktif katman

10. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

11. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

12. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

13. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

14. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

15. Alttaki yüzeyin ve aktif katmanın sıcaklık rejimi

16.

17. Atmosferin ısı transferini etkileyen süreçler

18. Hava sıcaklığındaki değişiklikler

19. Hava sıcaklığındaki periyodik değişiklikler

20. Günlük sıcaklık değişimi

21. toprak yüzeyinde (1) ve havada 2m yükseklikte (2). Moskova (MSÜ)

22. Ortalama günlük sıcaklık değişimi

23. Ortalama günlük sıcaklık değişimi

24.

25. Toprak yüzey sıcaklığı

26. Günlük sıcaklık genliği

27. Günlük sıcaklık genliğinde değişiklikler (Aşut)

28. Günlük sıcaklık genliğinde değişiklikler (Aşut)

29. Toprak örtüsünün toprak yüzey sıcaklığına etkisi

30. Toprak örtüsünün toprak yüzey sıcaklığına etkisi

31. Toprağın derinliklerinde ısı dağılımı

32. Toprağın derinliklerinde ısı dağılımı

33. 1 ila 80 cm arasında farklı derinliklerde topraktaki günlük sıcaklık değişimi Pavlovsk, Mayıs.

34. Yıllık sıcaklık dalgalanmaları

35.

36. Kaliningrad'da 3 ila 753 cm arasında farklı derinliklerde toprakta yıllık sıcaklık değişimi.

37. Farklı mevsimlerde dikey olarak toprakta sıcaklık dağılımı

38. Tiflis'teki topraktaki yıllık sıcaklık değişiminin izopletleri

39. Rezervuarların yüzeyinde ve suyun üst katmanlarında günlük ve yıllık sıcaklık seyri

Şekil 40. Tropikal bir iklimde deniz yüzeyinde (düz eğri) ve havada 6 m yükseklikte (kesikli eğri) günlük sıcaklık değişimi

41. Rezervuarların yüzeyinde ve suyun üst katmanlarında günlük ve yıllık sıcaklık seyri

42. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

43. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

44. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

45. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

46. ​​​​Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi

47. Ocak ve Temmuz aylarında Moskova'da günlük hava sıcaklığı seyri. Rakamlar, Ocak ve Temmuz aylarında ortalama aylık sıcaklıkları göstermektedir.

48. Hava sıcaklığının genliğinde günlük değişiklikler

49. Toprağın ve toprak örtüsünün doğasının etkisi

50. Rahatlama etkisi

51. Denizlerin ve okyanusların etkisi

52. Günlük sıcaklık genliğinde yükseklikle değişim

53. Arazinin etkisi

54.

55. Dünya yüzeyinin radyasyonu

56. Dünya yüzeyinin radyasyonu

57.

58. Atmosferik radyasyon

59. Karşı radyasyon

60. Karşı radyasyon

61. Karşı radyasyon

62.

63.

64. Etkili Radyasyon

65. Verimli Radyasyon

66. Etkili Radyasyon

67. Etkili Radyasyon

68. Etkili Radyasyon

69. Etkili Radyasyon

70. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

76. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

77.

78.

79. Dünya yüzeyinin radyasyon dengesi

80. Dünya uzayına radyasyon

81. Dünya uzayına radyasyon

82. Dünya uzayına radyasyon

83. Radyasyon dengesi

84. Fiziksel sabitler

Transcript

Yazım hatası bildir

Editörlerimize gönderilecek metin:

46. Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının günlük değişimi