Pastki sirt va atmosferaning termal rejimi qisqacha. Pastki yuzaning issiqlik rejimi. Kundalik harorat amplitudasining balandligi bilan o'zgarishi

n n sirtni isitish Sirtning issiqlik balansi uning harorati, kattaligi va o'zgarishini belgilaydi. Qizdirilganda, bu sirt issiqlikni (uzoq to'lqin oralig'ida) ham pastki qatlamlarga, ham atmosferaga o'tkazadi. Bu sirt faol sirt deb ataladi.

n n Faol sirtdan issiqlik tarqalishi uning ostidagi sirt tarkibiga bog'liq bo'lib, uning issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan belgilanadi. Materiklar yuzasida asosiy substrat tuproq, okeanlarda (dengizlarda) - suvdir.

n Umuman olganda, tuproqlar suvga qaraganda kamroq issiqlik sig'imiga va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Shuning uchun tuproqlar suvdan tezroq qiziydi, lekin tezroq soviydi. n Suv sekinroq qiziydi va issiqlikni sekinroq chiqaradi. Bundan tashqari, suvning sirt qatlamlari soviganida, aralashtirish bilan birga termal konveksiya sodir bo'ladi.

n n n n Harorat termometrlar bilan darajalarda o'lchanadi: SI tizimida - Kelvin ºK darajalarida Tizimsiz: Selsiy bo'yicha ºS va Farengeyt ºF darajalarida. 0 ºK = - 273 ºC. 0 ºF = -17,8 °C 0 ºC = 32 ºF

ºC=0,56*F-17,8 ºF=1,8*C+32

Tuproqdagi haroratning kunlik tebranishlari n n n Issiqlikni qatlamdan qatlamga o'tkazish uchun vaqt kerak bo'ladi va kun davomida maksimal va minimal haroratlarning boshlanish momentlari har 10 sm ga taxminan 3 soatga kechiktiriladi. Chuqurlik bilan kunlik harorat o'zgarishlarining amplitudasi har 15 sm uchun 2 marta kamayadi. O'rtacha 1 m chuqurlikda tuproq haroratining kunlik o'zgarishi "so'nadi". Kundalik harorat qiymatlarining o'zgarishi to'xtaydigan qatlam doimiy kunlik harorat qatlami deb ataladi.

n n Chuqurlik bilan kunlik harorat o'zgarishlarining amplitudasi har 15 sm uchun 2 marta kamayadi. O'rtacha 1 m chuqurlikda tuproq haroratining kunlik o'zgarishi "so'nadi". Kundalik harorat qiymatlarining o'zgarishi to'xtaydigan qatlam doimiy kunlik harorat qatlami deb ataladi.

1 dan 80 sm gacha bo'lgan har xil chuqurlikdagi tuproqdagi haroratning kunlik o'zgarishi Pavlovsk, may.

Tuproqlarda haroratning yillik tebranishlari n n Yil davomida maksimal va minimal harorat har bir metrga o'rtacha 20-30 kunga kechiktiriladi.

Kaliningradda 3 dan 753 sm gacha turli chuqurliklarda tuproqdagi haroratning yillik o'zgarishi

Er yuzasi haroratining kunlik kursi n n n Yer yuzasi haroratining kunlik kursida quruq va o'simliklardan xoli, ochiq kunlarda maksimal 13-14 soatdan keyin, minimal esa - quyosh chiqishi vaqtiga to'g'ri keladi. Bulutlilik haroratning kunlik o'zgarishini buzishi mumkin, bu esa maksimal va minimal o'zgarishlarga olib keladi. Namlik va sirt o'simliklari haroratning borishiga katta ta'sir ko'rsatadi.

n n Kunduzgi maksimal sirt harorati +80 ºS va undan yuqori bo'lishi mumkin. Kundalik harorat amplitudalari 40 ºS ga etadi. Ekstremal qiymatlar va harorat amplitudalarining qiymatlari joyning kengligi, fasl, loyqalik, sirtning issiqlik xususiyatlari, uning rangi, pürüzlülüğü, o'simlik qoplamining tabiati, qiyalik yo'nalishi (ekspozitsiya) ga bog'liq.

n Suv havzalarida harorat maksimal momentlari quruqlikka nisbatan kechiktiriladi. Maksimal vaqt taxminan 1415 soatda, minimal - quyosh chiqqandan keyin 2-3 soatdan keyin sodir bo'ladi.

Dengiz suvidagi kunlik harorat o'zgarishi n n Okean yuzasida haroratning kunlik o'zgarishi yuqori kengliklarda o'rtacha atigi 0,1 ºS, mo''tadil 0,4 ºS, tropiklarda - 0,5 ºS. Bu tebranishlarning kirib borish chuqurligi 15-20 m.

Quruqlik haroratining yillik oʻzgarishi n n Shimoliy yarim sharda eng issiq oy iyul, eng sovuq oy esa yanvar. Yillik amplitudalar ekvatorda 5 ºS dan mo''tadil mintaqaning keskin kontinental sharoitida 60-65 ºS gacha o'zgarib turadi.

Okeandagi haroratning yillik kursi n n Okean yuzasida yillik maksimal va minimal harorat quruqlik bilan solishtirganda bir oyga yaqin ortda qoladi. Shimoliy yarim sharda maksimal avgustda, minimal - fevralda sodir bo'ladi. Okean yuzasida yillik harorat amplitudalari ekvatorial kengliklarda 1 ºS dan mo''tadil kengliklarda 10,2 ºS gacha. Haroratning yillik tebranishlari 200-300 m chuqurlikka kirib boradi.

Issiqlikning atmosferaga o'tishi n n n Atmosfera havosi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri ta'sirida biroz isitiladi. Atmosfera ostidagi sirt tomonidan isitiladi. Issiqlik atmosferaga konvektsiya, adveksiya yo'li bilan va suv bug'ining kondensatsiyasi paytida issiqlik chiqishi natijasida o'tadi.

Kondensatsiya paytida issiqlik uzatish n n Sirtni isitish orqali suv suv bug'iga aylanadi. Suv bug'lari ko'tarilgan havo tomonidan olib tashlanadi. Harorat tushganda, u suvga aylanishi mumkin (kondensatsiya). Bu atmosferaga issiqlikni chiqaradi.

Adiabatik jarayon n n n Koʻtarilayotgan havoda adiabatik jarayon (gazning ichki energiyasini ish va ishning ichki energiyasiga aylantirish orqali) tufayli harorat oʻzgaradi. Ko'tarilgan havo kengayadi, ichki energiya sarflaydigan ishni bajaradi va uning harorati pasayadi. Pastga tushadigan havo, aksincha, siqiladi, bunga sarflangan energiya chiqariladi va havo harorati ko'tariladi.

n n Quruq yoki tarkibida suv bug'i bo'lgan, lekin ko'tarilgan to'yinmagan havo har 100 m uchun adiabatik ravishda 1 ºS ga soviydi.Suv bug'i bilan to'yingan havo 100 m ga ko'tarilganda 0,6 ºS ga soviydi, chunki unda issiqlik chiqishi bilan birga kondensatsiya sodir bo'ladi.

Tushganda quruq va nam havo teng darajada qiziydi, chunki namlik kondensatsiyasi sodir bo'lmaydi. n Har 100 m pastga tushganda havo 1ºC ga qiziydi. n

Inversiya n n n Haroratning balandlik bilan ortishi inversiya, harorat oshib boruvchi qatlam esa inversiya qatlami deyiladi. Inversiya turlari: - radiatsion inversiya - quyosh botgandan keyin, quyosh nurlari yuqori qatlamlarni qizdirganda hosil bo'lgan radiatsion inversiya; - advektiv inversiya - sovuq sirtga iliq havoning kirib kelishi (adveksiyasi) natijasida hosil bo'ladi; - Orografik inversiya - sovuq havo chuqurliklarga oqib o'tadi va u erda to'xtab qoladi.

Balandlik bilan harorat taqsimotining turlari a - sirt inversiyasi, b - sirt izotermasi, c - erkin atmosferada inversiya.

Adveksiya n n Boshqa sharoitlarda hosil bo'lgan havo massasining ma'lum hududga kirishi (adveksiyasi). Issiq havo massalari ma'lum bir hududda havo haroratining oshishiga olib keladi, sovuq havo massalari esa pasayishiga olib keladi.

Erkin atmosfera haroratining sutkalik oʻzgarishi n n n n n n n n n n n n n n pastki troposferada 2 km balandlikgacha boʻlgan haroratning sutkalik va yillik oʻzgarishi sirt haroratining oʻzgarishini aks ettiradi. Sirtdan uzoqlashganda, harorat tebranishlarining amplitudalari kamayadi va maksimal va minimal momentlar kechiktiriladi. Qishda havo haroratining kunlik tebranishlari 0,5 km balandlikda, yozda - 2 km gacha sezilarli bo'ladi. 2 m qatlamda kunlik maksimal taxminan 14-15 soatda, minimal esa quyosh chiqqandan keyin topiladi. Kundalik harorat amplitudasining amplitudasi kengayish ortishi bilan kamayadi. Eng kattasi subtropik kengliklarda, eng kichigi - qutbda.

n n n Haroratlari teng bo'lgan chiziqlar izotermlar deyiladi. Oʻrtacha yillik harorat eng yuqori boʻlgan izoterma “Issiqlik ekvatori” deb ataladi. sh.

Havo haroratining yillik o'zgarishi n n n Kenglikka bog'liq. Ekvatordan qutblarga qadar havo harorati tebranishlarining yillik amplitudasi ortadi. Haroratning amplituda kattaligiga va haddan tashqari haroratning boshlanishi vaqtiga ko'ra yillik harorat o'zgarishining 4 turi mavjud.

n n Ekvatorial tip - ikkita maksimal (tengkunlikdan keyin) va ikkita minima (kun toʻxtashlaridan keyin). Okeandagi amplituda taxminan 1ºS, quruqlikda - 10ºS gacha. Harorat yil davomida ijobiy bo'ladi. Tropik turi - bir maksimal (yozgi kun to'xtashidan keyin) va bir minimal (qishki kun to'xtashidan keyin). Okean ustidagi amplituda taxminan 5 ºS, quruqlikda - 20 ºS gacha. Harorat yil davomida ijobiy bo'ladi.

n n O'rtacha tip - bir maksimal (iyulda quruqlikda, Okean ustida - avgustda) va bir minimal (yanvarda quruqlikda, okeanda - fevralda), to'rt fasl. Yillik harorat amplitudasi kenglik va okeandan masofa ortishi bilan ortadi: qirg'oqda 10 ºS, okeandan uzoqda - 60 ºS va undan ko'p. Sovuq mavsumda harorat salbiy. Polar tip - qish juda uzoq va sovuq, yoz qisqa va salqin. Yillik amplitudasi 25 ºS va undan yuqori (quruqlikdagi 65 ºS gacha). Yilning ko'p qismida harorat salbiy.

n Haroratning yillik oʻzgarishini, shuningdek, sutkalik oʻzgarishlarni murakkablashtiruvchi omillar er osti yuzasining tabiati (oʻsimlik, qor yoki muz qoplami), relefning balandligi, okeandan uzoqligi, havo massalarining kirib kelishi hisoblanadi. issiqlik rejimida farqlanadi

n n n Shimoliy yarim sharda er yuzasiga yaqin havoning o'rtacha harorati yanvarda +8 ºS, iyulda +22 ºS; janubda - iyulda +10 ºS, yanvarda +17 ºS. Havo harorati o'zgarishining yillik amplitudasi shimoliy yarim shar uchun 14 ºS, janubiy yarimsharda esa atigi 7 ºS ni tashkil qiladi, bu janubiy yarim sharning kamroq kontinental ekanligini ko'rsatadi. Yer yuzasi yaqinidagi o'rtacha yillik havo harorati odatda +14 ºS ni tashkil qiladi.

Jahon rekordchilari n n n Havo haroratining mutlaq maksimal ko'rsatkichlari kuzatildi: shimoliy yarim sharda - Afrikada (Liviyada, +58, 1ºS) va Meksika tog'larida (San-Luis, +58 ºS). janubiy yarimsharda - Avstraliyada (+51ºS), mutlaq minimallar Antarktidada (-88,3ºS, Vostok stantsiyasi) va Sibirda (Verxoyansk, -68ºS, Oymyakon, -77,8ºS) qayd etilgan. O'rtacha yillik harorat Shimoliy Afrikada eng yuqori (Lu, Somali, +31 ºS), eng pasti - Antarktidada (Vostok stantsiyasi, -55, 6 ºS).

Termal belbog'lar n n n Bular ma'lum haroratga ega bo'lgan Yerning kenglik zonalari. Quruqlik va okeanlarning notekis taqsimlanishi, havo va suv oqimlari tufayli issiqlik zonalari yorug'lik zonalari bilan mos kelmaydi. Kamarlarning chegaralari uchun izotermlar olinadi - teng haroratli chiziqlar.

Termal zonalar n n 7 ta issiqlik zonalari mavjud. - shimoliy va janubiy yarim sharlarning yillik izotermasi +20 ºS oralig'ida joylashgan issiq zona; - ekvatordan yillik izoterma +20 ºS va qutblardan eng issiq oyning +10 ºS izotermasi bilan chegaralangan ikkita mo''tadil zona; - eng issiq oyning +10 ºS va 0 ºS izotermlari orasida joylashgan ikkita sovuq kamar;

Quyosh nurlari ta'sirida to'g'ridan-to'g'ri isitiladigan va uning ostidagi qatlamlarga va havoga issiqlik beradigan sirt deyiladi. faol. Faol yuzaning harorati, uning qiymati va o'zgarishi (kunlik va yillik o'zgarishlar) issiqlik balansi bilan belgilanadi.

Issiqlik balansining deyarli barcha tarkibiy qismlarining maksimal qiymati yaqin peshin soatlarida kuzatiladi. Istisno - ertalabki soatlarga to'g'ri keladigan tuproqdagi maksimal issiqlik almashinuvi.

Issiqlik balansi komponentlarining sutkalik o'zgarishining maksimal amplitudalari yozda, minimal - qishda kuzatiladi. Quruq va o'simliklardan mahrum bo'lgan sirt haroratining kunlik kursida, aniq kunda, maksimal soat 13:00 dan keyin, minimal esa quyosh chiqishi paytida sodir bo'ladi. Bulutlilik sirt haroratining muntazam yo'nalishini buzadi va maksimal va minimal momentlarning o'zgarishiga olib keladi. Namlik va o'simlik qoplami sirt haroratiga katta ta'sir ko'rsatadi. Kunduzgi sirt harorati maksimal + 80 ° C yoki undan yuqori bo'lishi mumkin. Kundalik tebranishlar 40 ° ga etadi. Ularning qiymati joyning kengligi, yil vaqti, bulutliligi, sirtning termal xususiyatlari, rangi, pürüzlülüğü, o'simlik qoplami va qiyalik ta'siriga bog'liq.

Har xil kengliklarda faol qatlam haroratining yillik kursi har xil. O'rta va yuqori kengliklarda maksimal harorat odatda iyun oyida, minimal - yanvarda kuzatiladi. Past kengliklarda faol qatlam haroratining yillik tebranishlari amplitudalari juda kichik, quruqlikda o'rta kengliklarda ular 30 ° ga etadi. Mo''tadil va yuqori kengliklarda sirt haroratining yillik o'zgarishiga qor qoplami kuchli ta'sir ko'rsatadi.

Issiqlikni qatlamdan qatlamga o'tkazish uchun vaqt kerak bo'ladi va kun davomida maksimal va minimal haroratning boshlanishi momentlari har 10 sm ga taxminan 3 soatga kechiktiriladi. Agar sirtdagi eng yuqori harorat taxminan 13:00 da bo'lsa, 10 sm chuqurlikda maksimal harorat taxminan 16:00 da keladi va 20 sm chuqurlikda - taxminan 19:00 va hokazo ketma-ket isitish bilan. ustki qatlamlardan pastki qatlamlardan har bir qatlam ma'lum miqdorda issiqlikni yutadi. Qatlam qanchalik chuqurroq bo'lsa, u kamroq issiqlik oladi va undagi harorat o'zgarishi zaifroq bo'ladi. Chuqurlik bilan kunlik harorat o'zgarishlarining amplitudasi har 15 sm uchun 2 marta kamayadi. Bu shuni anglatadiki, agar sirtda amplituda 16 ° bo'lsa, u holda 15 sm chuqurlikda 8 °, 30 sm chuqurlikda esa 4 ° bo'ladi.

O'rtacha 1 m chuqurlikda tuproq haroratining kunlik tebranishlari "so'nadi". Ushbu tebranishlar amalda to'xtab turadigan qatlam qatlam deb ataladi doimiy kunlik harorat.

Haroratning o'zgarishi davri qanchalik uzoq bo'lsa, ular shunchalik chuqur tarqaladi. O'rta kengliklarda yillik doimiy harorat qatlami 19-20 m chuqurlikda, yuqori kengliklarda 25 m chuqurlikda joylashgan.Tropik kengliklarda yillik harorat amplitudalari kichik va doimiy yillik amplituda qatlami. atigi 5-10 m chuqurlikda joylashgan va minimal haroratlar har bir metrga o'rtacha 20-30 kunga kechiktiriladi. Shunday qilib, agar sirtdagi eng past harorat yanvar oyida kuzatilgan bo'lsa, 2 m chuqurlikda u mart oyining boshida sodir bo'ladi. Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, doimiy yillik harorat qatlamidagi harorat sirt ustidagi o'rtacha yillik havo haroratiga yaqin.

Quruqlikka qaraganda yuqori issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligi past bo'lgan suv sekinroq qiziydi va issiqlikni sekinroq chiqaradi. Suv yuzasiga tushgan quyosh nurlarining bir qismi eng yuqori qatlam tomonidan so'riladi, ba'zilari esa sezilarli chuqurlikka kirib, uning bir qismini to'g'ridan-to'g'ri isitadi.

Suvning harakatchanligi issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlaydi. Turbulent aralashtirish tufayli chuqurlikdagi issiqlik uzatish issiqlik o'tkazuvchanligiga qaraganda 1000 - 10 000 marta tezroq sodir bo'ladi. Suvning sirt qatlamlari soviganida, aralashtirish bilan birga termal konveksiya sodir bo'ladi. Okean yuzasida haroratning sutkalik oʻzgarishi yuqori kengliklarda oʻrtacha atigi 0,1°, moʻʼtadil kengliklarda 0,4°, tropik kengliklarda 0,5° ni tashkil qiladi. Bu tebranishlarning kirib borish chuqurligi 15-20 m. Okean yuzasida yillik harorat amplitudalari ekvatorial kengliklarda 1° dan moʻʼtadil kengliklarda 10,2° gacha. Haroratning yillik tebranishlari 200-300 m chuqurlikka kirib boradi.Suv havzalarida maksimal harorat momentlari quruqlikka nisbatan kechroq. Maksimal taxminan 15-16 soatda, minimal - quyosh chiqqandan keyin 2-3 soatdan keyin sodir bo'ladi.

Atmosferaning quyi qatlamining issiqlik rejimi.

Havo asosan quyosh nurlari bilan to'g'ridan-to'g'ri emas, balki uning ostidagi sirt (radiatsiya va issiqlik o'tkazuvchanligi) tomonidan unga issiqlik o'tkazilishi tufayli isitiladi. Issiqlikni sirtdan troposferaning ustki qatlamlariga o'tkazishda eng muhim rol o'ynaydi. issiqlik almashinuvi va bug'lanishning yashirin issiqligini uzatish. Havo zarralarining notekis isitiladigan pastki sirtni isishi natijasida yuzaga keladigan tasodifiy harakati deyiladi termal turbulentlik yoki termal konvektsiya.

Agar kichik xaotik harakatlanuvchi girdoblar o'rniga kuchli ko'tarilish (termal) va kamroq kuchli tushuvchi havo harakati ustunlik qila boshlasa, konvektsiya deyiladi. tartibli. Sirt yaqinidagi havo isishi yuqoriga ko'tarilib, issiqlikni uzatadi. Issiqlik konvektsiyasi faqat havo ko'tarilgan muhit haroratidan yuqori haroratga ega bo'lganda rivojlanishi mumkin (atmosferaning beqaror holati). Agar ko'tarilgan havo harorati uning atrofidagi haroratga teng bo'lsa, ko'tarilish to'xtaydi (atmosferaning befarq holati); agar havo atrof-muhitdan sovuqroq bo'lsa, u cho'kishni boshlaydi (atmosferaning barqaror holati).

Havoning turbulent harakati bilan uning zarralari sirt bilan aloqada bo'lib, issiqlikni oladi va ko'tarilib, aralashib, boshqa zarrachalarga beradi. Turbulentlik orqali havoning sirtdan oladigan issiqlik miqdori radiatsiya natijasida olingan issiqlik miqdoridan 400 marta va molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi bilan o'tish natijasida deyarli 500 000 marta ko'pdir. Issiqlik sirtdan atmosferaga undan bug'langan namlik bilan birga o'tadi va keyin kondensatsiya jarayonida chiqariladi. Har bir gramm suv bug'ida 600 kaloriya bug'lanishning yashirin issiqligi mavjud.

Ko'tarilgan havoda harorat tufayli o'zgaradi adiabatik jarayon, ya'ni atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz, gazning ichki energiyasining ish va ishning ichki energiyasiga aylanishi tufayli. Ichki energiya gazning mutlaq haroratiga mutanosib bo'lgani uchun harorat o'zgaradi. Ko'tarilgan havo kengayadi, ichki energiya sarflaydigan ishni bajaradi va uning harorati pasayadi. Pastga tushadigan havo, aksincha, siqiladi, kengayish uchun sarflangan energiya chiqariladi va havo harorati ko'tariladi.

To'yingan havoning 100 m ga ko'tarilganda sovutish miqdori havo harorati va atmosfera bosimiga bog'liq va keng chegaralarda o'zgaradi. To'yinmagan havo, tushayotganda, 100 m uchun 1 ° ga qiziydi, kamroq miqdorda to'yingan, chunki bug'lanish unda sodir bo'ladi, buning uchun issiqlik sarflanadi. Ko'tarilgan to'yingan havo odatda yog'ingarchilik paytida namlikni yo'qotadi va to'yinmagan bo'ladi. Pastga tushirilganda, bunday havo 100 m uchun 1 ° ga qiziydi.

Natijada, ko'tarilish paytida haroratning pasayishi uning tushish paytidagi ortishidan kamroq bo'ladi va bir xil bosimda bir xil darajada ko'tarilib, keyin tushadigan havo boshqa haroratga ega bo'ladi - oxirgi harorat dastlabki haroratdan yuqori bo'ladi. . Bunday jarayon deyiladi psevdoadiabatik.

Havo asosan faol sirtdan qizdirilganligi sababli, atmosferaning pastki qismida harorat, qoida tariqasida, balandlik bilan kamayadi. Troposfera uchun vertikal gradient har 100 m ga oʻrtacha 0,6° ni tashkil qiladi.Harorat balandlik bilan pasaysa musbat, koʻtarilsa manfiy deb hisoblanadi. Havoning pastki sirt qatlamida (1,5-2 m) vertikal gradyanlar juda katta bo'lishi mumkin.

Haroratning balandlik bilan ortishi deyiladi inversiya, va harorat balandlik bilan ko'tariladigan havo qatlami, - inversiya qatlami. Atmosferada inversiya qatlamlari deyarli har doim kuzatilishi mumkin. Yer yuzasida radiatsiya ta'sirida kuchli soviganida, radiatsion inversiya(radiatsiya inversiyasi). U yozning tiniq kechalarida paydo bo'ladi va bir necha yuz metrli qatlamni qoplashi mumkin. Qishda, aniq ob-havo sharoitida inversiya bir necha kun va hatto haftalar davomida davom etadi. Qishki inversiyalar 1,5 km gacha bo'lgan qatlamni qoplashi mumkin.

Inversiya relyef sharoitlari bilan kuchayadi: sovuq havo tushkunlikka oqib o'tadi va u erda turg'un bo'ladi. Bunday inversiyalar deyiladi orografik. Kuchli inversiyalar chaqirildi tasodifiy, nisbatan issiq havo sovuq yuzaga kelib, uning pastki qatlamlarini sovutganda hosil bo'ladi. Kunduzgi advektiv inversiyalar zaif ifodalangan, kechasi ular radiatsion sovutish bilan kuchayadi. Bahorda bunday inversiyalarning shakllanishiga hali erimagan qor qoplami yordam beradi.

Ayozlar sirt havo qatlamida haroratning inversiyasi hodisasi bilan bog'liq. Muzlatish - o'rtacha kunlik harorat 0 ° dan yuqori bo'lgan bir vaqtda (kuz, bahor) havo haroratining kechasi 0 ° ga va undan pastga tushishi. Ayozlar faqat tuproqdagi havo harorati noldan yuqori bo'lganda kuzatilishi mumkin.

Atmosferaning termal holati undagi yorug'likning tarqalishiga ta'sir qiladi. Haroratning balandligi bilan keskin o'zgarib turadigan hollarda (ko'tariladi yoki kamayadi), mavjud saroblar.

Miraj - uning ustida (yuqori sarob) yoki uning ostida (pastki sarob) paydo bo'ladigan ob'ektning xayoliy tasviri. Kamroq tarqalgan lateral saroblar (tasvir yon tomondan ko'rinadi). Saroblarning sababi - ob'ektdan kuzatuvchining ko'ziga kelayotgan yorug'lik nurlarining traektoriyasining egriligi, ularning turli xil zichlikdagi qatlamlar chegarasida sinishi natijasida.

Pastki troposferada 2 km balandlikdagi kunlik va yillik harorat o'zgarishi, odatda, sirt haroratining o'zgarishini aks ettiradi. Sirtdan uzoqlashganda, harorat tebranishlarining amplitudalari kamayadi va maksimal va minimal momentlar kechiktiriladi. Qishda havo haroratining kunlik tebranishlari 0,5 km balandlikda, yozda - 2 km gacha sezilarli bo'ladi.

Haroratning kunlik tebranishlarining amplitudasi kenglik ortishi bilan kamayadi. Eng katta kunlik amplituda subtropik kengliklarda, eng kichiki - qutblarda. Mo''tadil kengliklarda yilning turli vaqtlarida kunlik amplitudalar har xil bo'ladi. Yuqori kengliklarda eng katta sutkalik amplituda bahor va kuzda, mo''tadil kengliklarda - yozda.

Havo haroratining yillik kursi birinchi navbatda joyning kengligiga bog'liq. Ekvatordan qutblarga qadar havo harorati tebranishlarining yillik amplitudasi ortadi.

Haroratning amplitudasi kattaligiga va haddan tashqari haroratning boshlanishi vaqtiga ko'ra yillik harorat o'zgarishining to'rt turi mavjud.

ekvatorial turi ikki maksimal (tengkunlikdan keyin) va ikkita minima (kun toʻxtashlaridan keyin) bilan tavsiflanadi. Okean ustidagi amplitudasi taxminan 1°, quruqlikda - 10° gacha. Harorat yil davomida ijobiy bo'ladi.

Tropik turi - bir maksimal (yozgi quyoshdan keyin) va bir minimal (qishki quyoshdan keyin). Okean ustidagi amplitudasi taxminan 5°, quruqlikda 20° gacha. Harorat yil davomida ijobiy bo'ladi.

O'rtacha turi - bir maksimal (shimoliy yarimsharda iyulda quruqlikda, avgustda okean ustida) va bir minimal (shimoliy yarimsharda quruqlikda yanvarda, okean ustida fevralda). To'rt fasl aniq ajralib turadi: issiq, sovuq va ikkita o'tish davri. Haroratning yillik amplitudasi kenglik ortishi bilan, shuningdek, Okeandan uzoqlashgan sari ortib boradi: qirgʻoqda 10°, Okeandan uzoqda — 60° gacha va undan ortiq (Yakutskda — 62,5°). Sovuq mavsumda harorat salbiy.

qutb turi - qish juda uzoq va sovuq, yoz qisqa va salqin. Yillik amplitudalar 25° va undan ortiq (quruqlik ustida 65° gacha). Yilning ko'p qismida harorat salbiy. Havo haroratining yillik kursining umumiy manzarasi omillar ta'sirida murakkablashadi, ular orasida asosiy sirt alohida ahamiyatga ega. Suv yuzasida haroratning yillik o'zgarishi tekislanadi, quruqlikda esa, aksincha, aniqroq. Qor va muz qoplami yillik haroratni sezilarli darajada pasaytiradi. Joyning okean sathidan balandligi, relyefi, okeandan uzoqligi, bulutliligi ham taʼsir qiladi. Yillik havo haroratining silliq kursi sovuq yoki aksincha, iliq havoning kirib kelishi natijasida yuzaga keladigan buzilishlar bilan buziladi. Bunga misol qilib sovuq havoning bahorgi qaytishi (sovuq to'lqinlar), issiqlikning kuzgi qaytishi, mo''tadil kengliklarda qishning erishi bo'lishi mumkin.

Pastki yuzada havo haroratining taqsimlanishi.

Agar yer yuzasi bir jinsli, atmosfera va gidrosfera turg'un bo'lsa, issiqlikning Yer yuzasi bo'ylab taqsimlanishi faqat quyosh nurlari oqimi bilan belgilanadi va havo harorati ekvatordan qutblarga qarab asta-sekin pasayadi. har bir parallelda bir xil (quyosh harorati). Haqiqatan ham, havoning o'rtacha yillik harorati issiqlik balansi bilan belgilanadi va okeanning havosi va suvlari harakati bilan amalga oshiriladigan pastki yuzaning tabiatiga va uzluksiz kengliklararo issiqlik almashinuviga bog'liq va shuning uchun quyosh haroratidan sezilarli darajada farq qiladi.

Haqiqiy o'rtacha yillik havo harorati past kengliklarda er yuzasiga yaqinroq, yuqori kengliklarda esa, aksincha, quyoshdan yuqori. Janubiy yarimsharda barcha kengliklarda haqiqiy o'rtacha yillik harorat shimoliy yarim shardagidan pastroq. Yanvarda shimoliy yarimsharda er yuzasiga yaqin havoning oʻrtacha harorati +8°, ​​iyulda +22°; janubda - iyulda +10°, yanvarda +17°. Yer yuzasida yil davomida o'rtacha havo harorati umuman +14 ° C ni tashkil qiladi.

Turli meridianlar bo'yicha eng yuqori o'rtacha yillik yoki oylik haroratni belgilab, ularni birlashtirsak, biz chiziqqa ega bo'lamiz termal maksimal, ko'pincha termal ekvator deb ataladi. Yilning yoki istalgan oyning eng yuqori normal o'rtacha haroratiga ega bo'lgan parallel (kenglik doirasini) termal ekvator sifatida ko'rib chiqish to'g'riroqdir. Issiqlik ekvatori geografik ekvatorga to'g'ri kelmaydi va "siljidi"; shimolga. Yil davomida 20° shimoldan siljiydi. sh. (iyulda) 0° gacha (yanvarda). Termal ekvatorning shimolga siljishining bir qancha sabablari bor: shimoliy yarim sharning tropik kengliklarida quruqlikning ustunligi, Antarktika sovuq qutbi va, ehtimol, yozgi materiyaning davomiyligi (janubiy yarim sharda yoz qisqaroq). ).

Termal kamarlar.

Izotermlar termal (harorat) kamarlarning chegaralaridan tashqarida olinadi. Etti termal zona mavjud:

issiq kamar, shimoliy va janubiy yarim sharlarning yillik izotermasi + 20 ° oralig'ida joylashgan; ekvator tomonidan yillik izoterma + 20 ° bilan chegaralangan ikkita mo''tadil zona, qutblardan eng issiq oyning izotermasi + 10 °;

ikki sovuq kamarlar, izoterm + 10 ° va va eng issiq oy o'rtasida joylashgan;

ikki muzlash kamarlari qutblar yaqinida joylashgan va eng issiq oyning 0° izotermasi bilan chegaralangan. Shimoliy yarim sharda bu Grenlandiya va shimoliy qutb yaqinidagi bo'shliq, janubiy yarimsharda - 60 ° S parallel ichidagi maydon. sh.

Harorat zonalari iqlim zonalarining asosidir. Har bir kamar ichida haroratning katta o'zgarishlari pastki yuzaga qarab kuzatiladi. Quruqlikda relefning haroratga ta'siri juda katta. Har 100 m uchun balandlik bilan haroratning o'zgarishi har xil harorat zonalarida bir xil emas. Troposferaning pastki kilometrli qatlamidagi vertikal gradient Antarktida muz yuzasida 0° dan yozda tropik choʻllarda 0,8° gacha oʻzgarib turadi. Shuning uchun, o'rtacha gradient (6 ° / 100 m) yordamida haroratni dengiz sathigacha etkazish usuli ba'zan qo'pol xatolarga olib kelishi mumkin. Haroratning balandlik bilan o'zgarishi vertikal iqlim zonaliligining sababidir.

ATMOSFERADAGI SUV

Yer atmosferasida taxminan 14000 km 3 suv bug'i mavjud. Atmosferaga suv asosan Yer yuzasidan bugʻlanish natijasida kiradi. Namlik atmosferada kondensatsiyalanadi, havo oqimlari bilan ko'tariladi va yana er yuzasiga tushadi. Suvning doimiy aylanishi mavjud, bu uning uchta holatda (qattiq, suyuq va bug ') bo'lishi va bir holatdan ikkinchisiga osongina o'tish qobiliyati tufayli mumkin.

Havo namligining xususiyatlari.

Mutlaq namlik - atmosferadagi suv bug'ining 1 m 3 havoga grammdagi miqdori ("; a";).

Nisbiy namlik - suv bug'ining haqiqiy bosimining to'yinganlik egiluvchanligiga nisbati, foizda ifodalangan. Nisbiy namlik havoning suv bug'lari bilan to'yinganlik darajasini tavsiflaydi.

Namlik etishmovchiligi- ma'lum bir haroratda to'yinganlik yo'qligi:

Shudring nuqtasi - havodagi suv bug'lari uni to'yintiradigan harorat.

Bug'lanish va bug'lanish. Suv bug'i atmosferaga uning ostidagi sirtdan bug'lanish (fizik bug'lanish) va transpiratsiya orqali kiradi. Jismoniy bug'lanish jarayoni tez harakatlanuvchi suv molekulalarini birlashtiruvchi kuchlarni engib, ularni sirtdan ajratib, atmosferaga o'tishdan iborat. Bug'lanish sirtining harorati qanchalik baland bo'lsa, molekulalarning harakati tezroq bo'ladi va ular atmosferaga shunchalik ko'p kiradi.

Havo suv bug'i bilan to'yingan bo'lsa, bug'lanish jarayoni to'xtaydi.

Bug'lanish jarayoni issiqlikni talab qiladi: 1 g suvning bug'lanishi uchun 597 kal, 1 g muzning bug'lanishi uchun 80 kal ko'proq kerak bo'ladi. Natijada, bug'lanish sirtining harorati pasayadi.

Barcha kengliklarda okeandan bug'lanish quruqlikdagi bug'lanishdan ancha katta. Okean uchun uning maksimal qiymati yiliga 3000 sm ga etadi. Tropik kengliklarda Okean yuzasidan bug'lanishning yillik miqdori eng katta bo'lib, yil davomida kam o'zgaradi. Mo''tadil kengliklarda Okeandan maksimal bug'lanish qishda, qutb kengliklarida - yozda. Er yuzasidan maksimal bug'lanish 1000 mm. Uning kengliklardagi farqlari radiatsiya balansi va namligi bilan belgilanadi. Umuman olganda, ekvatordan qutblarga yo'nalishda, haroratning pasayishiga mos ravishda, bug'lanish kamayadi.

Bug'lanish yuzasida etarli miqdorda namlik bo'lmasa, bug'lanish yuqori haroratlarda va namlikning katta tanqisligida ham katta bo'lishi mumkin emas. Mumkin bo'lgan bug'lanish - bug'lanish- bu holda juda katta. Suv sathidan yuqorida bug'lanish va bug'lanish mos keladi. Quruqlikda bug'lanish bug'lanishdan ancha kam bo'lishi mumkin. Bug'lanish namlik etarli bo'lgan erdan mumkin bo'lgan bug'lanish miqdorini tavsiflaydi. Havo namligining kunlik va yillik o'zgarishlari. Havoning namligi bug'lanish yuzasi va havo haroratining o'zgarishi, bug'lanish va kondensatsiya jarayonlarining nisbati va namlikning o'tkazilishi tufayli doimo o'zgarib turadi.

Mutlaq havo namligining kunlik o'zgarishi bitta yoki ikkita bo'lishi mumkin. Birinchisi kunlik harorat o'zgarishiga to'g'ri keladi, bitta maksimal va bitta minimal darajaga ega va namlik etarli bo'lgan joylar uchun xosdir. Uni okean ustida, qishda va kuzda quruqlikda kuzatish mumkin. Ikki marta harakatlanish ikkita yuqori va ikkita pastlikka ega va quruqlikka xosdir. Quyosh chiqishidan oldin ertalabki minimal tungi soatlarda juda zaif bug'lanish (yoki hatto uning yo'qligi) bilan izohlanadi. Quyoshning nurlanish energiyasi kelishining ortishi bilan bug'lanish kuchayadi, mutlaq namlik taxminan soat 09:00 da maksimal darajaga etadi. Natijada, rivojlanayotgan konveksiya - namlikning yuqori qatlamlarga o'tishi - bug'lanish yuzasidan havoga kirishidan tezroq sodir bo'ladi, shuning uchun taxminan 16:00 da ikkinchi minimal daraja sodir bo'ladi. Kechqurun konvektsiya to'xtaydi va kunduzi isitiladigan sirtdan bug'lanish hali ham juda kuchli va namlik havoning pastki qatlamlarida to'planib, 20-21 soat atrofida ikkinchi (kechqurun) maksimalni hosil qiladi.

Mutlaq namlikning yillik kursi ham haroratning yillik kursiga mos keladi. Yozda mutlaq namlik eng yuqori, qishda esa eng past bo'ladi. Nisbiy namlikning kunlik va yillik kursi deyarli hamma joyda harorat kursiga qarama-qarshidir, chunki harorat oshishi bilan maksimal namlik mutlaq namlikdan tezroq oshadi.

Kundalik maksimal nisbiy namlik quyosh chiqishidan oldin, minimal - 15-16 soatda sodir bo'ladi. Yil davomida maksimal nisbiy namlik, qoida tariqasida, eng sovuq oyga, minimal - eng issiq oyga to'g'ri keladi. Yozda dengizdan nam shamollar, qishda esa materikdan quruq shamollar esadigan hududlar bundan mustasno.

Havo namligini taqsimlash. Ekvatordan qutblarga yo'nalishda havodagi namlik miqdori odatda 18-20 mb dan 1-2 gacha kamayadi. Maksimal mutlaq namlik (30 g / m 3 dan ortiq) Qizil dengiz va daryo deltasida qayd etilgan. Mekong, eng katta o'rtacha yillik (67 g / m 3 dan ortiq) - Bengal ko'rfazida, eng kichik o'rtacha yillik (taxminan 1 g / m 3) va mutlaq minimal (0,1 g / m 3 dan kam) - Antarktidada . Nisbiy namlik kenglik boʻyicha nisbatan kam oʻzgaradi: masalan, 0-10° kengliklarda maksimal 85%, 30-40° kengliklarda – 70% va 60-70° kengliklarda – 80%. Nisbiy namlikning sezilarli pasayishi shimoliy va janubiy yarimsharda faqat 30-40 ° kengliklarda kuzatiladi. Nisbiy namlikning eng yuqori o'rtacha yillik qiymati (90%) Amazonkaning og'zida, eng pasti (28%) - Xartumda (Nil vodiysi) kuzatildi.

kondensatsiya va sublimatsiya. Suv bug'i bilan to'yingan havoda, uning harorati shudring nuqtasiga tushganda yoki undagi suv bug'ining miqdori oshganda, kondensatsiya - suv bug' holatidan suyuq holatga o'tadi. 0 ° C dan past haroratlarda suv suyuqlik holatini chetlab o'tib, qattiq holatga o'tishi mumkin. Bu jarayon deyiladi sublimatsiya. Kondensatsiya ham, sublimatsiya ham havoda kondensatsiya yadrolarida, yer yuzasida va turli jismlar yuzasida sodir bo'lishi mumkin. Pastki yuzadan sovigan havo harorati shudring nuqtasiga yetganda, sovuq yuzada shudring, muzlik, suyuq va qattiq cho'kindilar, ayoz joylashadi.

shudring - mayda suv tomchilari, ko'pincha birlashadi. Odatda kechasi yuzada, issiqlik nurlanishi natijasida sovigan o'simliklarning barglarida paydo bo'ladi. Moʻʼtadil kengliklarda shudring kechasiga 0,1—0,3 mm, yiliga 10—50 mm.

Sovuq - qattiq oq cho'kma. Shudring bilan bir xil sharoitda, lekin 0 ° dan past haroratlarda (sublimatsiya) hosil bo'ladi. Shudring paydo bo'lganda, yashirin issiqlik chiqariladi, sovuq paydo bo'lganda, issiqlik, aksincha, so'riladi.

Suyuq va qattiq blyashka - nam va issiq havoning sovutilgan sirt bilan aloqa qilish natijasida sovuq havo issiq ob-havoga o'tganda vertikal sirtlarda (devorlar, ustunlar va boshqalar) hosil bo'lgan nozik suv yoki muz plyonkasi.

Sovuq - 0 ° dan ancha past haroratda namlik bilan to'yingan havodan daraxtlar, simlar va binolarning burchaklariga cho'kadigan oq bo'sh cho'kindi. muz. Odatda kuz va bahorda 0°, -5° haroratda hosil boʻladi.

Havoning sirt qatlamlarida kondensatsiya yoki sublimatsiya mahsulotlarining (suv tomchilari, muz kristallari) to'planishi deyiladi. tuman yoki tuman. Tuman va tuman tomchilar hajmida farqlanadi va turli darajadagi ko'rinishni kamaytiradi. Tumanda ko'rish 1 km yoki undan kamroq, tumanda - 1 km dan ortiq. Tomchilar kattalashgani sayin tuman tumanga aylanishi mumkin. Tomchilar yuzasidan namlikning bug'lanishi tumanning tumanga aylanishiga olib kelishi mumkin.

Agar suv bug'ining kondensatsiyasi (yoki sublimatsiyasi) sirt ustidagi ma'lum bir balandlikda sodir bo'lsa, bulutlar. Ular tumandan atmosferadagi joylashuvi, jismoniy tuzilishi va shakllarining xilma-xilligi bilan farqlanadi. Bulutlar paydo bo'lishi asosan ko'tarilgan havoning adiabatik sovishi bilan bog'liq. Ko'tarilib, bir vaqtning o'zida asta-sekin sovib, havo harorati shudring nuqtasiga teng bo'lgan chegaraga etadi. Bu chegara deyiladi kondensatsiya darajasi. Yuqorida, kondensatsiya yadrolari mavjud bo'lganda, suv bug'ining kondensatsiyasi boshlanadi va bulutlar paydo bo'lishi mumkin. Shunday qilib, bulutlarning pastki chegarasi amalda kondensatsiya darajasiga to'g'ri keladi. Bulutlarning yuqori chegarasi konvektsiya darajasi - ko'tarilgan havo oqimlarining tarqalish chegaralari bilan belgilanadi. Ko'pincha kechikish qatlamlari bilan mos keladi.

Yuqori balandlikda, ko'tarilgan havo harorati 0 ° dan past bo'lsa, bulutda muz kristallari paydo bo'ladi. Kristallanish odatda -10 ° C, -15 ° S haroratda sodir bo'ladi. Bulutdagi suyuq va qattiq elementlarning joylashishi o'rtasida keskin chegara yo'q, kuchli o'tish qatlamlari mavjud. Bulutni tashkil etuvchi suv tomchilari va muz kristallari ko'tarilgan oqimlar tomonidan yuqoriga ko'tariladi va tortishish ta'sirida yana pastga tushadi. Kondensatsiya chegarasidan pastga tushganda, tomchilar bug'lanishi mumkin. Muayyan elementlarning ustunligiga qarab, bulutlar suvga, muzga, aralashga bo'linadi.

Suv Bulutlar suv tomchilaridan iborat. Salbiy haroratda bulutdagi tomchilar o'ta sovutiladi (-30 ° C gacha). Tomchi radiusi ko'pincha 2 dan 7 mikrongacha, kamdan-kam hollarda 100 mikrongacha. 1 sm 3 suv bulutida bir necha yuz tomchi tomchilar mavjud.

Muz Bulutlar muz kristallaridan iborat.

aralashgan bir vaqtning o'zida turli o'lchamdagi suv tomchilari va muz kristallarini o'z ichiga oladi. Issiq mavsumda suv bulutlari asosan troposferaning pastki qatlamlarida, aralash - o'rtada, muz - yuqorida paydo bo'ladi. Bulutlarning zamonaviy xalqaro tasnifi ularning balandligi va tashqi ko'rinishi bo'yicha bo'linishiga asoslanadi.

Ko'rinishi va balandligi bo'yicha bulutlar 10 avlodga bo'linadi:

Men oila (yuqori qatlam):

1-tur. Cirrus (C) - alohida nozik bulutlar, tolali yoki ipli, "soyalarsiz", odatda oq, tez-tez porlaydi.

2-tur. Cirrocumulus (CC) - soyasiz shaffof yoriqlar va to'plarning qatlamlari va tizmalari.

3-tur. Cirrostratus (Cs) - yupqa, oq, shaffof kafan.

Yuqori qatlamning barcha bulutlari muzli.

II oila (o'rta daraja):

4-tur. Altokumulyus(AC) - oq plitalar va to'plarning qatlamlari yoki tizmalari, miller. Ular mayda suv tomchilaridan iborat.

5-turi. Altostratus(Sifatida) - kul rangdagi silliq yoki biroz to'lqinli parda. Ular aralash bulutlardir.

III oila (pastki qatlam):

6-turi. Stratocumulus(Ss) - kulrang rangdagi bloklar va o'qlarning qatlamlari va tizmalari. Suv tomchilaridan tuzilgan.

7-tur. qatlamli(St) - kulrang bulutlar pardasi. Odatda bu suv bulutlari.

8-tur. Nimbostratus(Ns) - shaklsiz kulrang qatlam. Ko'pincha "; bu bulutlar ostida yirtilgan yomg'ir hamroh bo'ladi (fn),

Strato-nimbus bulutlari aralashdi.

IV oila (vertikal rivojlanish bulutlari):

9-tur. Kumulus(Si) - deyarli gorizontal asosga ega bo'lgan zich bulutli klublar va uyumlar. Kumulus bulutlari suvdir.Yirtiqlari yirtilgan toʻplangan bulutlar yirtilgan bulutlar deyiladi. (Fc).

10-turi. Kumulonimbus(Sv) - zich klublar vertikal ravishda rivojlangan, pastki qismida suvli, yuqori qismida muzli.

Bulutlarning tabiati va shakli havo sovishini keltirib chiqaradigan, bulut shakllanishiga olib keladigan jarayonlar bilan belgilanadi. Natijada konvektsiya, Isitish natijasida paydo bo'ladigan heterojen sirt to'plangan bulutlarni hosil qiladi (IV oila). Ular konvektsiya intensivligi va kondensatsiya darajasining holatiga qarab farqlanadi: konvektsiya qanchalik kuchli bo'lsa, uning darajasi qanchalik baland bo'lsa, to'plangan bulutlarning vertikal kuchi shunchalik katta bo'ladi.

Issiq va sovuq havo massalari uchrashganda, iliq havo doimo sovuq havoga ko'tariladi. U ko'tarilganda adiabatik sovish natijasida bulutlar hosil bo'ladi. Agar iliq havo iliq va sovuq massalar orasidagi bir oz egilgan (100-200 km masofada 1-2 km) chegara bo'ylab asta-sekin ko'tarilsa (ko'tarilish sirpanish jarayoni), yuzlab kilometrlarga cho'zilgan uzluksiz bulutli qatlam hosil bo'ladi (700- 900 km). Xarakterli bulut tizimi paydo bo'ladi: yirtiq yomg'ir bulutlari ko'pincha quyida joylashgan (fn), ularning ustida - qatlamli yomg'ir (Ns), yuqorida - yuqori qatlamli (Sifatida), sirrostratus (Cs) va sirr bulutlari (BILAN).

Agar issiq havo uning ostidan oqib o'tadigan sovuq havo tomonidan yuqoriga ko'tarilganda, boshqa bulut tizimi hosil bo'ladi. Sovuq havoning sirt qatlamlari ishqalanish ta’sirida uning ustidagi qatlamlarga qaraganda sekinroq harakat qilganligi sababli uning pastki qismidagi interfeys keskin egiladi, iliq havo deyarli vertikal ko’tariladi va unda kumulonimbus bulutlari hosil bo’ladi. (Cb). Agar yuqorida sovuq havo ustida iliq havoning yuqoriga siljishi kuzatilsa, u holda (birinchi holatda bo'lgani kabi) nimbostratus, altostratus va sirrostratus bulutlari (birinchi holatda bo'lgani kabi) rivojlanadi. Agar yuqoriga siljish to'xtasa, bulutlar hosil bo'lmaydi.

Sovuq havo ustidan iliq havo ko'tarilganda hosil bo'lgan bulutlar deyiladi frontal. Agar havoning ko'tarilishi uning tog'lar va adirlar yonbag'irlariga tushishi natijasida yuzaga kelsa, bu holda hosil bo'lgan bulutlar deyiladi. orografik. Havoning zichroq va kamroq zichroq qatlamlarini ajratib turuvchi inversiya qatlamining quyi chegarasida uzunligi bir necha yuz metr, balandligi 20-50 m boʻlgan toʻlqinlar paydo boʻladi.Bu toʻlqinlarning choʻqqilarida havo koʻtarilayotganda soviydi, bulutlar hosil boʻladi. ; tepaliklar orasidagi chuqurliklarda bulut hosil bo'lmaydi. Shunday qilib, uzun parallel chiziqlar yoki miller mavjud. to'lqinli bulutlar. Ularning joylashishi balandligiga qarab, ular altokumulus yoki stratocumulus.

Agar to'lqin harakati boshlanishidan oldin atmosferada bulutlar mavjud bo'lsa, ular to'lqinlarning tepalarida zichroq bo'ladi va depressiyalarda zichlik kamayadi. Natijada quyuqroq va ochroq bulutli chiziqlarning tez-tez almashinishi kuzatiladi. Havoning katta maydonda turbulent aralashuvi bilan, masalan, dengizdan quruqlikka o'tganda sirtdagi ishqalanish kuchayishi natijasida bulutlar qatlami hosil bo'lib, u turli qismlarda teng bo'lmagan quvvatda farqlanadi va hatto buziladi. Qish va kuzda tunda radiatsiya ta'sirida issiqlik yo'qotilishi havoda suv bug'ining yuqori miqdori bo'lgan bulutlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu jarayon tinch va uzluksiz davom etayotganligi sababli, kun davomida eriydigan doimiy bulutlar qatlami paydo bo'ladi.

Momaqaldiroq. Bulutlar paydo bo'lish jarayoni doimo elektrlashtirish va bulutlarda bepul zaryadlarning to'planishi bilan birga keladi. Elektrlanish hatto kichik to'plangan bulutlarda ham kuzatiladi, lekin u yuqori qismida past haroratli vertikal rivojlanishning kuchli kumulonimbus bulutlarida ayniqsa kuchli (t).

Bulutning turli zaryadli bo'limlari o'rtasida yoki bulut va yer o'rtasida elektr razryadlari paydo bo'ladi - chaqmoq, hamrohlik qilgan momaqaldiroq. Bu momaqaldiroq. Momaqaldiroqning davomiyligi maksimal bir necha soatni tashkil qiladi. Yerda har soatda 2000 ga yaqin momaqaldiroq sodir bo'ladi. Momaqaldiroqning paydo bo'lishi uchun qulay sharoitlar kuchli konveksiya va bulutlarning yuqori suvliligidir. Shuning uchun momaqaldiroq ayniqsa quruqlikda tropik kengliklarda (yiliga 150 kungacha momaqaldiroq bilan), quruqlikdagi mo''tadil kengliklarda - yiliga 10-30 kun momaqaldiroq bilan, dengizda - 5-10 marta tez-tez bo'ladi. Qutbli hududlarda momaqaldiroq juda kam uchraydi.

Atmosferadagi yorug'lik hodisalari. Yorug'lik nurlarining tomchilari va muz kristallarida aks etishi, sinishi va difraksiyasi natijasida bulutlar, haloslar, tojlar, kamalaklar paydo bo'ladi.

Salom - bu doiralar, yoylar, yorug'lik dog'lari (soxta quyoshlar), rangli va rangsiz, yuqori qatlamning muz bulutlarida, ko'pincha sirrostratusda paydo bo'ladi. Haloning xilma-xilligi muz kristallarining shakliga, ularning yo'nalishi va harakatiga bog'liq; quyoshning ufqdan balandligi muhim ahamiyatga ega.

Kronlar - Quyosh yoki Oyni o'rab turgan, nozik suv bulutlari orqali shaffof bo'lgan engil, engil rangli halqalar. Yoritgichga (halo) ulashgan bitta toj bo'lishi mumkin va bo'shliqlar bilan ajratilgan bir nechta "qo'shimcha halqalar" bo'lishi mumkin. Har bir tojning yulduzga qaragan ichki tomoni ko'k, tashqi tomoni qizil rangga ega. Tojlarning paydo bo'lishining sababi bulutning tomchilari va kristallari orasidan o'tayotganda yorug'likning diffraksiyasidir. Tojning o'lchamlari tomchilar va kristallarning o'lchamiga bog'liq: tomchilar (kristallar) qanchalik katta bo'lsa, toj qanchalik kichik bo'lsa va aksincha. Agar bulut elementlari bulutda kattalashsa, toj radiusi asta-sekin kamayadi va bulut elementlarining hajmi kamayganda (bug'lanish) u ortadi. Quyosh yoki Oy atrofidagi katta oq tojlar "soxta quyoshlar"; ustunlar yaxshi ob-havoning belgisidir.

Kamalak Quyosh tomonidan yoritilgan bulut fonida ko'rinadi, undan yomg'ir tomchilari tushadi. Bu yorug'lik yoyi bo'lib, spektral ranglarda bo'yalgan: yoyning tashqi qirrasi qizil, ichki qirrasi binafsha rangga ega. Bu yoy aylananing bir qismi bo'lib, uning markazi "; o'qi" bilan bog'langan; (bitta to'g'ri chiziq) kuzatuvchining ko'zi bilan va quyosh diskining markazi bilan. Agar Quyosh ufqda past bo'lsa, kuzatuvchi aylananing yarmini ko'radi, agar Quyosh chiqsa, aylana markazi ufqdan pastga tushganda yoy kichikroq bo'ladi. Quyosh >42° bo'lsa, kamalak ko'rinmaydi. Samolyotdan siz kamalakni deyarli to'liq doira shaklida kuzatishingiz mumkin.

Asosiy kamalakdan tashqari, ikkilamchi, biroz rangli bo'lganlar ham bor. Kamalak quyosh nurlarining suv tomchilarida sinishi va aks etishi natijasida hosil bo'ladi. Tomchilarga tushgan nurlar tomchilardan go'yo bir-biridan ajralib, rang-barang bo'lib chiqadi va kuzatuvchi ularni shunday ko'radi. Nurlar bir tomchida ikki marta singanida, ikkilamchi kamalak paydo bo'ladi. Kamalakning rangi, kengligi va ikkilamchi yoylarning turi tomchilar hajmiga bog'liq. Katta tomchilar kichikroq, ammo yorqinroq kamalak beradi; tomchilar kamayishi bilan kamalak kengayadi, ranglari loyqa bo'ladi; juda kichik tomchilar bilan deyarli oq rangga ega. Atmosferadagi yorug'lik nurlarining tomchilar va kristallar ta'sirida o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan yorug'lik hodisalari bulutlarning tuzilishi va holatini baholashga imkon beradi va ob-havoni bashorat qilishda foydalanish mumkin.

Bulutlilik, kunlik va yillik o'zgarishlar, bulutlarning tarqalishi.

Bulutlilik - osmonning bulut qoplanish darajasi: 0 - ochiq osmon, 10 - bulutli, 5 - osmonning yarmi bulutlar bilan qoplangan, 1 - bulutlar osmonning 1/10 qismini qoplaydi va hokazo. O'rtacha bulutlilikni hisoblashda, birlikning o'ndan bir qismi ham ishlatiladi, masalan: 0,5 5,0, 8,7 va hokazo. Quruqlikdagi bulutlilikning kunlik kursida ikkita maksimal - erta tongda va tushdan keyin kuzatiladi. Ertalab haroratning pasayishi va nisbiy namlikning ko'tarilishi qatlam bulutlarining paydo bo'lishiga yordam beradi, tushdan keyin konveksiya rivojlanishi tufayli to'plangan bulutlar paydo bo'ladi. Yozda kunlik maksimal ertalabdan ko'ra aniqroq bo'ladi. Qishda qatlam bulutlari ustunlik qiladi va maksimal bulutlilik ertalab va tunda sodir bo'ladi. Okean ustidagi bulutlilikning kunlik yo'nalishi quruqlikdagi yo'nalishiga teskari: maksimal bulutlilik kechasi, minimal - kunduzi sodir bo'ladi.

Bulutlilikning yillik kursi juda xilma-xildir. Past kengliklarda bulut qoplami yil davomida sezilarli darajada o'zgarmaydi. Qit'alarda konveksiya bulutlarining maksimal rivojlanishi yozda sodir bo'ladi. Yozgi bulutlilikning maksimal darajasi musson rivojlanishi hududida, shuningdek, okeanlar ustida yuqori kengliklarda qayd etilgan. Umuman olganda, Yerda bulutlilikning tarqalishida, birinchi navbatda, havoning ustun harakati - uning ko'tarilishi yoki tushishi tufayli rayonlashtirish sezilarli. Ikkita maksimal daraja qayd etilgan - nam havoning kuchli yuqoriga ko'tarilishi tufayli ekvator ustida va 60-70 ° dan yuqori. bilan. va y.sh. moʻʼtadil kengliklarda hukmron boʻlgan siklonlarda havoning koʻtarilishi munosabati bilan. Quruqlikda bulutlilik okeanga qaraganda kamroq, zonalligi esa unchalik aniq emas. Bulutli minimal chegaralar 20-30 ° S gacha. va s. sh. va qutblarga; ular havoni pasaytirish bilan bog'liq.

Butun Yer uchun oʻrtacha yillik bulutlilik 5,4; yer ustida 4,9; Okean ustida 5.8. Minimal o'rtacha yillik bulutlilik Asvanda (Misr) 0,5 ga teng. Oq dengizda maksimal o'rtacha yillik bulutlilik (8,8) kuzatildi; Atlantika va Tinch okeanlarining shimoliy hududlari va Antarktida qirg'oqlari katta bulutlar bilan ajralib turadi.

Bulutlar geografik konvertda juda muhim rol o'ynaydi. Ular namlikni olib yurishadi, yomg'ir ular bilan bog'liq. Bulut qoplami quyosh nurlanishini aks ettiradi va tarqatadi va shu bilan birga er yuzasining termal nurlanishini kechiktiradi, havoning pastki qatlamlari haroratini tartibga soladi: bulutlarsiz havo haroratining o'zgarishi juda keskin bo'lar edi.

Yog'ingarchilik. Yog'ingarchilik - atmosferadan yomg'ir, yomg'ir, don, qor, do'l shaklida yer yuzasiga tushgan suv. Yog'ingarchilik asosan bulutlardan tushadi, lekin har bir bulut ham yog'ingarchilik qilmaydi. Bulutdagi suv tomchilari va muz kristallari juda kichik, havoda osongina ushlab turiladi va hatto zaif yuqoriga ko'tarilgan oqimlar ham ularni yuqoriga ko'taradi. Yog'ingarchilik bulut elementlarining ko'tarilgan oqimlarni va havo qarshiligini engish uchun etarlicha kattalashishini talab qiladi. Bulutning ba'zi elementlarining kattalashishi boshqalar hisobiga, birinchidan, tomchilarning birlashishi va kristallarning yopishishi natijasida, ikkinchidan, va bu asosiy narsa, ba'zi elementlarning bug'lanishi natijasida sodir bo'ladi. bulutning, diffuz uzatilishi va suv bug'ining boshqalarga kondensatsiyasi.

Tomchilar yoki kristallarning to'qnashuvi tasodifiy (turbulent) harakatlar paytida yoki ular turli tezlikda tushganda sodir bo'ladi. Birlashish jarayoniga tomchilar yuzasida havo plyonkasi to'sqinlik qiladi, bu esa to'qnashayotgan tomchilarning sakrashiga olib keladi, shuningdek, xuddi shu nomdagi elektr zaryadlari. Ba'zi bulut elementlarining suv bug'ining diffuz uzatilishi tufayli boshqalar hisobiga o'sishi aralash bulutlarda ayniqsa kuchli. Suv ustidagi maksimal namlik muz ustidagidan ko'proq bo'lganligi sababli, bulutdagi muz kristallari uchun suv bug'lari bo'shliqni to'ldirishi mumkin, suv tomchilari uchun esa to'yinganlik bo'lmaydi. Natijada, tomchilar bug'lana boshlaydi va ularning yuzasida namlik kondensatsiyasi tufayli kristallar tez o'sadi.

Suv bulutida turli o'lchamdagi tomchilar mavjud bo'lganda, suv bug'lari kattaroq tomchilarga va ularning o'sishiga o'ta boshlaydi. Ammo bu jarayon juda sekin kechganligi uchun suv bulutlaridan (stratus, stratocumulus) juda kichik tomchilar (diametri 0,05-0,5 mm) tushadi. Tuzilishi boʻyicha bir hil bulutlar odatda yogʻingarchilikni keltirib chiqarmaydi. Ayniqsa, vertikal rivojlanish bulutlarida yog'ingarchilik paydo bo'lishi uchun qulay sharoitlar. Bunday bulutning pastki qismida suv tomchilari, yuqori qismida muz kristallari, oraliq zonada o'ta sovutilgan tomchilar va kristallar mavjud.

Kamdan kam hollarda, juda nam havoda ko'p miqdordagi kondensatsiya yadrolari mavjud bo'lganda, bulutsiz alohida yomg'ir tomchilarining yog'ingarchiliklarini kuzatish mumkin. Yomg'ir tomchilarining diametri 0,05 dan 7 mm gacha (o'rtacha 1,5 mm), kattaroq tomchilar havoda parchalanadi. Diametrli shaklda 0,5 mm gacha tushadi yomg'ir yog'diradi.

Yomg'irning tomchilari ko'zga sezilmaydi. Haqiqiy yomg'ir qanchalik katta bo'lsa, ko'tarilayotgan havo oqimlari tomchilar tomonidan engib o'tadi.4 m / s gacha ko'tarilgan havo tezligida, diametri kamida 1 mm bo'lgan tomchilar yer yuzasiga tushadi: ko'tarilgan oqimlar 8 tezlikda. m / s hatto eng katta tomchilarni ham yengib chiqa olmaydi. Yomg'ir tomchilarining harorati har doim havo haroratidan bir oz past bo'ladi. Agar bulutdan tushgan muz kristallari havoda erimasa, yer yuzasiga qattiq yog'ingarchilik (qor, don, do'l) tushadi.

Qor parchalari sublimatsiya jarayonida hosil bo'lgan nurlari bo'lgan olti burchakli muz kristallari. Ho'l qor parchalari bir-biriga yopishib qor parchalarini hosil qiladi. Qor pelleti yuqori nisbiy namlik (100% dan ortiq) sharoitida muz kristallarining tasodifiy o'sishidan kelib chiqadigan sferokristallar. Agar qor pelleti yupqa muz qobig'i bilan qoplangan bo'lsa, u aylanadi muz parchalari.

do'l issiq mavsumda kuchli kumulonimbus bulutlaridan tushadi . Odatda do'l qisqa muddatli bo'ladi. Do‘l bulutdagi muz granulalarining yuqoriga va pastga bir necha marta harakatlanishi natijasida hosil bo‘ladi. Pastga tushib, donalar o'ta sovutilgan suv tomchilari zonasiga tushadi va shaffof muz qobig'i bilan qoplanadi; keyin ular yana muz kristallari zonasiga ko'tariladi va ularning yuzasida mayda kristallarning shaffof bo'lmagan qatlami hosil bo'ladi.

Do'l qor yadrosiga va bir qator shaffof va shaffof muz qobig'iga ega. Chig'anoqlar soni va do'lning kattaligi bulutda necha marta ko'tarilgan va tushganiga bog'liq. Ko'pincha, diametri 6-20 mm bo'lgan do'l toshlari tushadi, ba'zida ular ancha kattaroqdir. Odatda do'l mo''tadil kengliklarda yog'adi, lekin eng kuchli do'l tropiklarda tushadi. Qutbli hududlarda do'l yog'maydi.

Yog'ingarchilik suv qatlamining qalinligi bo'yicha millimetrda o'lchanadi, u bug'lanish va tuproqqa infiltratsiya bo'lmaganda gorizontal yuzada yog'ingarchilik natijasida hosil bo'lishi mumkin. Intensivligiga ko'ra (1 minutdagi yog'ingarchilikning millimetrlari soni) yog'ingarchilik zaif, o'rtacha va og'ir bo'linadi. Yog'ingarchilikning tabiati ularning hosil bo'lish sharoitlariga bog'liq.

ustki yog'ingarchilik, bir xilligi va davomiyligi bilan ajralib turadi, odatda nimbostratus bulutlaridan yomg'ir shaklida tushadi.

kuchli yog'ingarchilik intensivligining tez o'zgarishi va qisqa davom etishi bilan tavsiflanadi. Ular yomg'ir, qor, vaqti-vaqti bilan yomg'ir va do'l shaklida to'plangan qatlamli bulutlardan tushadi. 21,5 mm/min (Gavay orollari) intensivligi bilan alohida yomg'irlar qayd etilgan.

Yomg'irli yog'ingarchilik stratocumulus va stratocumulus bulutlaridan tushadi. Ularni tashkil etuvchi tomchilar (sovuq havoda - eng kichik kristallar) deyarli ko'rinmaydi va havoda to'xtatilganga o'xshaydi.

Yog'ingarchilikning kunlik kursi bulutlilikning kunlik kursiga to'g'ri keladi. Kundalik yog'ingarchilikning ikki turi mavjud - kontinental va dengiz (sohil). kontinental turi ikkita maksimal (ertalab va kunduzi) va ikkita minimal (kechasi va tushdan oldin) mavjud. dengiz turi- bitta maksimal (tun) va bitta minimal (kunduz). Har xil kenglik zonalarida va bir zonaning turli qismlarida yog'ingarchilikning yillik yo'nalishi har xil. Bu issiqlik miqdori, issiqlik rejimi, havo harakati, suv va quruqlikning taqsimlanishi va ko'p jihatdan relefga bog'liq. Yillik yog'ingarchilik oqimining barcha xilma-xilligini bir necha turga qisqartirish mumkin emas, lekin uning zonaliligi haqida gapirishga imkon beradigan turli xil kengliklar uchun xarakterli xususiyatlarni ta'kidlash mumkin. Ekvator kengliklari ikki quruq fasl bilan ajralib turadigan ikkita yomg'irli fasl (tendoshlik davridan keyin) bilan tavsiflanadi. Tropiklar yo'nalishi bo'yicha yillik yog'ingarchilik rejimida o'zgarishlar ro'y beradi, bu nam fasllarning yaqinlashishi va ularning tropiklar yaqinida yiliga 4 oy davom etadigan kuchli yomg'ir bilan bir mavsumga qo'shilishida ifodalanadi. Subtropik kengliklarda (35-40°) ham bir marta yomg'irli mavsum bo'ladi, lekin qishda tushadi. Moʻʼtadil kengliklarda Okean, materiklarning ichki qismlari va qirgʻoqlarda yillik yogʻingarchilik kursi har xil boʻladi. Qishki yogʻin Okean ustida, yozda esa qitʼalarda koʻp. Yozgi yog'ingarchilik qutb kengliklari uchun ham xosdir. Har bir holatda yog'ingarchilikning yillik yo'nalishini faqat atmosfera sirkulyatsiyasini hisobga olgan holda tushuntirish mumkin.

Yog'ingarchilik eng ko'p ekvatorial kengliklarda bo'lib, bu erda yillik miqdori 1000-2000 mm dan oshadi. Tinch okeanining ekvatorial orollarida yiliga 4000-5000 mm gacha, tropik orollar togʻlarining shamol yon bagʻirlarida esa 10000 mm gacha tushadi. Kuchli yog'ingarchilik juda nam havoning kuchli konvektiv oqimlari tufayli yuzaga keladi. Ekvatorial kengliklarning shimol va janubida yog'ingarchilik miqdori kamayib, 25-35 ° parallel yaqinida minimal darajaga etadi, bu erda ularning o'rtacha yillik miqdori 500 mm dan oshmaydi. Qit'alarning ichki qismida va g'arbiy qirg'oqlarda yomg'irlar bir necha yillar davomida yog'maydi. Mo''tadil kengliklarda yog'ingarchilik miqdori yana ortadi va yiliga o'rtacha 800 mm; qit'alarning ichki qismida ularning soni kamroq (yiliga 500, 400 va hatto 250 mm); okean sohillarida ko'proq (yiliga 1000 mm gacha). Yuqori kengliklarda, past haroratlarda va havoning namligi past bo'lganda, yillik yog'ingarchilik miqdori

Yillik maksimal o'rtacha yog'ingarchilik Cherrapunjida (Hindiston) tushadi - taxminan 12270 mm. Yillik eng katta yog'ingarchilik taxminan 23000 mm, eng kichiki - 7000 mm dan ortiq. O'rtacha yillik yog'ingarchilikning minimal qayd etilgani Asvanda (0).

Bir yilda Yer yuzasiga tushadigan yog'ingarchilikning umumiy miqdori uning ustida balandligi 1000 mm gacha bo'lgan uzluksiz qatlam hosil qilishi mumkin.

Qor qoplami. Qor qoplami qorning er yuzasiga uni ushlab turish uchun etarlicha past haroratda tushishi natijasida hosil bo'ladi. Bu balandlik va zichlik bilan tavsiflanadi.

Qor qoplamining santimetr bilan o'lchanadigan balandligi sirt birligiga tushgan yog'ingarchilik miqdoriga, qor zichligiga (massaning hajmga nisbati), er yuzasiga, o'simlik qoplamiga va qorni harakatga keltiradigan shamolda ham. Mo''tadil kengliklarda qor qoplamining odatiy balandligi 30-50 sm.Uning Rossiyadagi eng baland balandligi Yeniseyning o'rta oqimi havzasida qayd etilgan - 110 sm.Tog'larda u bir necha metrga yetishi mumkin.

Yuqori albedo va yuqori radiatsiyaga ega bo'lgan qor qoplami havoning sirt qatlamlari haroratini pasaytirishga yordam beradi, ayniqsa ochiq havoda. Qor qoplamining ustidagi minimal va maksimal havo harorati bir xil sharoitlarga qaraganda pastroq, ammo u yo'q bo'lganda.

Qutbli va baland tog'li hududlarda qor qoplami doimiydir. Mo''tadil kengliklarda uning paydo bo'lish muddati iqlim sharoitiga qarab o'zgaradi. Bir oy davom etadigan qor qoplami barqaror deb ataladi. Bunday qor qoplami har yili Rossiya hududining ko'p qismida hosil bo'ladi. Uzoq Shimolda 8-9 oy davom etadi, markaziy hududlarda - 4-6, Azov va Qora dengiz qirg'oqlarida qor qoplami beqaror. Qor erishi, asosan, boshqa hududlardan keladigan iliq havo ta'sirida sodir bo'ladi. Quyosh nurlari ta'sirida qor qoplamining taxminan 36% eriydi. Issiq yomg'ir eritishga yordam beradi. Kontaminatsiyalangan qor tezroq eriydi.

Qor nafaqat eriydi, balki quruq havoda ham bug'lanadi. Ammo qor qoplamining bug'lanishi erishdan kamroq ahamiyatga ega.

Hidratsiya. Sirtni namlash sharoitlarini baholash uchun faqat yog'ingarchilik miqdorini bilish etarli emas. Bir xil miqdordagi yog'ingarchilik, lekin har xil evapotranspiratsiya bilan namlanish sharoitlari juda boshqacha bo'lishi mumkin. Namlik sharoitlarini tavsiflash uchun foydalaning namlik koeffitsienti (K), yog'ingarchilik miqdori nisbatini ifodalaydi (r) bug'lanishga (Yemoq) xuddi shu davr uchun.

Namlik odatda foiz sifatida ifodalanadi, lekin uni kasr sifatida ifodalash mumkin. Agar yog'ingarchilik miqdori bug'lanishdan kamroq bo'lsa, ya'ni. Kimga 100% dan kam (yoki Kimga 1 dan kam), namlik etarli emas. Da Kimga 100% dan ortiq namlik haddan tashqari bo'lishi mumkin, K=100% da bu normaldir. Agar K=10% (0,1) yoki 10% dan kam bo'lsa, biz ahamiyatsiz namlik haqida gapiramiz.

Yarim cho'llarda K 30%, lekin 100% (100-150%).

Yil davomida yer yuzasiga oʻrtacha 511 ming km 3 yogʻin tushadi, shundan 108 ming km 3 (21 %) quruqlikka, qolgan qismi Okeanga toʻgʻri keladi. Yogʻingarchilikning deyarli yarmi 20° shim.gacha tushadi. sh. va 20° jan sh. Qutb mintaqalari yog'ingarchilikning atigi 4% ni tashkil qiladi.

O'rtacha bir yilda Yer yuzasidan qancha suv bug'lanadi, unga qancha suv tushadi. Asosiy ";manba"; atmosferadagi namlik subtropik kengliklarda Okean bo'lib, u erda sirt isishi ma'lum bir haroratda maksimal bug'lanish uchun sharoit yaratadi. Quruqlikda bug'lanish yuqori bo'lgan va bug'lanish uchun hech narsa bo'lmagan bir xil kengliklarda suvsiz hududlar va cho'llar paydo bo'ladi. Umuman Okean uchun suv balansi salbiy (bug'lanish ko'proq yog'ingarchilik), quruqlikda ijobiy (bug'lanish kamroq yog'ingarchilik). Umumiy balans drenaj "ortiqchaligi" orqali tenglashtiriladi; quruqlikdan okeangacha suv.

rejimi atmosfera Yerning radiatsiyaga ta'siri va ... sifatida tekshirilgan issiqlikrejimiatmosfera ob-havoni aniqlash va ... yuzalar. Katta qism issiqlik u oladigan energiya atmosfera, dan keladi asosidayuzalar ...

Issiqlik energiyasi atmosferaning pastki qatlamlariga asosan uning ostidagi sirtdan kiradi. Bu qatlamlarning issiqlik rejimi

yer yuzasining issiqlik rejimi bilan chambarchas bog'liq, shuning uchun uni o'rganish ham meteorologiyaning muhim vazifalaridan biridir.

Tuproqning issiqlikni qabul qilish yoki berishning asosiy fizik jarayonlari quyidagilardir: 1) radiatsion issiqlik uzatish; 2) er osti yuzasi va atmosfera o'rtasidagi turbulent issiqlik almashinuvi; 3) tuproq yuzasi va pastki qattiq qo'shni havo qatlami o'rtasidagi molekulyar issiqlik almashinuvi; 4) tuproq qatlamlari orasidagi issiqlik almashinuvi; 5) fazali issiqlik uzatish: suvning bug'lanishi, muz va qorning tuproq yuzasida va chuqurligida erishi yoki teskari jarayonlarda chiqishi uchun issiqlik iste'moli.

Er yuzasi va suv havzalarining issiqlik rejimi ularning termofizik xususiyatlari bilan belgilanadi. Tayyorgarlik jarayonida tuproqning issiqlik o'tkazuvchanligi tenglamasini (Furye tenglamasi) chiqarish va tahlil qilishga alohida e'tibor berish kerak. Agar tuproq vertikal ravishda bir xil bo'lsa, unda uning harorati t chuqurlikda z t vaqtida Furye tenglamasidan aniqlash mumkin

qayerda a- tuproqning issiqlik diffuziyasi.

Ushbu tenglamaning natijasi tuproqdagi harorat o'zgarishlarining tarqalishining asosiy qonunlari:

1. Chuqurlik bilan tebranish davrining o'zgarmaslik qonuni:

T(z) = const(2)

2. Chuqurlik bilan tebranishlar amplitudasining kamayishi qonuni:

(3)

qayerda va chuqurlikdagi amplitudalar a- chuqurliklar orasida joylashgan tuproq qatlamining issiqlik diffuziyasi;

3. Chuqurlik bilan tebranishlarning fazaviy siljishi qonuni (kechikish qonuni):

(4)

kechikish qayerda, ya'ni. Chuqurlikdagi bir xil tebranish fazasining (masalan, maksimal) boshlanish momentlari va haroratning o'zgarishi tuproqqa chuqur kirib borishi o'rtasidagi farq znp nisbati bilan belgilanadi:

(5)

Bundan tashqari, chuqurlik bilan tebranishlar amplitudasining pasayishi qonunining bir qator oqibatlariga e'tibor qaratish lozim:

a) turli tuproqlarda joylashgan chuqurliklar ( ) Xuddi shu davrdagi harorat o'zgarishlarining amplitudalari ( = T 2) Bu tuproqlarning issiqlik tarqalishining kvadrat ildizlari kabi bir xil marta kamayishi bir-biriga bog'liq

b) bir xil tuproqda joylashgan chuqurliklar ( a= const) turli davrlardagi harorat o'zgarishlarining amplitudalari ( ) bir xil miqdorda kamayadi =const, tebranish davrlarining kvadrat ildizlari sifatida bir-biri bilan bog'langan

(7)

Tuproqqa issiqlik oqimining shakllanishining jismoniy ma'nosi va xususiyatlarini aniq tushunish kerak.

Tuproqdagi issiqlik oqimining sirt zichligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

bu erda l - tuproqning vertikal harorat gradientining issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti.

Tezkor qiymat R kVt/m da yuzdan bir qismigacha, summalar bilan ifodalanadi R - MJ / m 2 da (soatlik va kunlik - yuzdan birgacha, oylik - birlikgacha, yillik - o'nlabgacha).

t vaqt oralig'ida tuproq yuzasi bo'ylab o'rtacha sirt issiqlik oqimining zichligi formula bilan tavsiflanadi

bu erda C - tuproqning hajmli issiqlik sig'imi; interval; z „ p- harorat o'zgarishlarining kirib borish chuqurligi; ∆tcp- tuproq qatlamining chuqurlikdagi o'rtacha harorati o'rtasidagi farq znp m oraliqning oxirida va boshida “Tuproqning issiqlik rejimi” mavzusidagi topshiriqlarning asosiy misollarini keltiramiz.

Vazifa 1. Qaysi chuqurlikda u kamayadi e Issiqlik tarqalish koeffitsienti bilan tuproqdagi sutkalik tebranishlar amplitudasining marta a\u003d 18,84 sm 2 / soat?

Qaror.(3) tenglamadan kelib chiqadiki, kunlik tebranishlar amplitudasi shartga mos keladigan chuqurlikda e marta kamayadi.

Vazifa 2. Granit va quruq qumga kunlik harorat o'zgarishining kirib borish chuqurligini toping, agar granit tuproqli qo'shni hududlarning ekstremal sirt harorati 34,8 ° C va 14,5 ° S, quruq qumli tuproq bilan esa 42,3 ° C va 7,8 ° S bo'lsa. granitning termal diffuziyasi a g \u003d 72,0 sm 2 / soat, quruq qum a n \u003d 23,0 sm 2 / soat.

Qaror. Granit va qum yuzasida harorat amplitudasi quyidagilarga teng:

Kirish chuqurligi (5) formula bo'yicha hisoblanadi:

Granitning katta termal tarqalishi tufayli biz kunlik harorat o'zgarishining chuqurroq kirib borishini ham qo'lga kiritdik.

Vazifa 3. Tuproqning yuqori qatlamining harorati chuqurlikka qarab chiziqli o'zgaradi deb faraz qilsak, quruq qumdagi sirt harorati 23,6 bo'lsa, sirt issiqlik oqimining zichligini hisoblash kerak. "BILAN, 5 sm chuqurlikdagi harorat esa 19,4 ° S ni tashkil qiladi.

Qaror. Bu holda tuproqning harorat gradienti quyidagilarga teng:

Quruq qumning issiqlik o'tkazuvchanligi l= 1,0 Vt/m*K. Tuproqqa issiqlik oqimi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

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

Atmosfera sirt qatlamining issiqlik rejimi asosan turbulent aralashish bilan belgilanadi, uning intensivligi dinamik omillarga (er yuzasining pürüzlülüğü va turli darajadagi shamol tezligi gradientlari, harakat miqyosi) va issiqlik omillariga (isitishning bir xil emasligi) bog'liq. sirtning turli qismlari va vertikal harorat taqsimoti).

Turbulent aralashtirishning intensivligini tavsiflash uchun turbulent almashinish koeffitsienti qo'llaniladi LEKIN va turbulentlik koeffitsienti TO. Ular nisbat bilan bog'liq

K \u003d A / p(10)

qayerda R - havo zichligi.

Turbulentlik koeffitsienti Kimga m 2 / s da o'lchanadi, yuzdan birgacha aniq. Odatda, atmosferaning sirt qatlamida turbulentlik koeffitsienti qo'llaniladi TO] balandda G"= 1 m. Yuzaki qatlam ichida:

qayerda z- balandligi (m).

Aniqlashning asosiy usullarini bilishingiz kerak TO\.

Vazifa 1. Atmosferaning sirt qatlamidagi vertikal issiqlik oqimining sirt zichligini havo zichligi normalga teng, turbulentlik koeffitsienti 0,40 m 2 / s va vertikal harorat gradienti 30,0 ° bo'lgan maydon orqali hisoblang. C/100m.

Qaror. Vertikal issiqlik oqimining sirt zichligini formula bo'yicha hisoblaymiz

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

Atmosfera sirt qatlamining issiqlik rejimiga ta'sir qiluvchi omillarni, shuningdek, erkin atmosfera haroratining davriy va davriy bo'lmagan o'zgarishlarini o'rganing. Yer yuzasi va atmosferaning issiqlik balansi tenglamalari Yerning faol qatlami tomonidan qabul qilingan energiyaning saqlanish qonunini tavsiflaydi. Issiqlik balansining kunlik va yillik kursini va uning o'zgarishi sabablarini ko'rib chiqing.

Adabiyot

Bob Sh, ch. 2, § 1 -8.

O'z-o'zini tekshirish uchun savollar

1. Tuproq va suv havzalarining issiqlik rejimi qanday omillar bilan belgilanadi?

2. Termofizik xususiyatlarning fizik ma'nosi nima va ular tuproq, havo, suvning harorat rejimiga qanday ta'sir qiladi?

3. Tuproq yuzasi haroratining sutkalik va yillik tebranishlari amplitudalari nimaga bog’liq va ular qanday bog’liq?

4. Tuproqdagi harorat tebranishlarining asosiy tarqalish qonuniyatlarini tuzing?

5. Tuproqdagi harorat tebranishlarining tarqalishining asosiy qonuniyatlari qanday oqibatlarga olib keladi?

6. Tuproq va suv havzalarida haroratning sutkalik va yillik tebranishlarining o'rtacha kirib borish chuqurliklari qanday?

7. O’simlik va qor qoplamining tuproqning issiqlik rejimiga ta’siri qanday?

8. Tuproqning issiqlik rejimidan farqli o'laroq, suv ob'ektlarining issiqlik rejimi qanday xususiyatlarga ega?

9. Atmosferadagi turbulentlik intensivligiga qanday omillar ta'sir qiladi?

10. Turbulentlikning qanday miqdoriy xarakteristikalarini bilasiz?

11. Turbulentlik koeffitsientini aniqlashning asosiy usullari qanday, ularning afzalliklari va kamchiliklari?

12. Quruqlik va suv sathida turbulentlik koeffitsientining kunlik kursini chizing va tahlil qiling. Ularning farqlanishining sabablari nimada?

13. Atmosferaning sirt qatlamidagi vertikal turbulent issiqlik oqimining sirt zichligi qanday aniqlanadi?

Tuproq - iqlim tizimining tarkibiy qismi bo'lib, u yer yuzasiga tushadigan quyosh issiqligining eng faol akkumulyatoridir.

Pastki sirt haroratining kunlik kursi bir maksimal va bir minimumga ega. Minimal quyosh chiqishi atrofida, maksimal tushdan keyin sodir bo'ladi. Kundalik tsiklning fazasi va uning kunlik amplitudasi mavsumga, er osti yuzasi holatiga, yog'ingarchilik miqdori va miqdoriga, shuningdek, stantsiyalarning joylashishiga, tuproq turiga va uning mexanik tarkibiga bog'liq.

Mexanik tarkibiga ko'ra tuproqlar issiqlik sig'imi, issiqlik tarqalish qobiliyati va genetik xususiyatlari (xususan, rangi) bo'yicha qumli, qumli va qumloqlarga bo'linadi. Qorong'i tuproqlar quyosh nurlarini ko'proq o'zlashtiradi va shuning uchun engil tuproqlarga qaraganda ko'proq isitiladi. Qumli va qumli qumloq tuproqlar, qumloqdan kichikroq, issiqroq bilan tavsiflanadi.

Pastki sirt haroratining yillik kursi qishda minimal va yozda maksimal bo'lgan oddiy davriylikni ko'rsatadi. Rossiyaning aksariyat hududlarida eng yuqori tuproq harorati iyulda, Uzoq Sharqda Oxot dengizining qirg'oq bo'yida, iyul-avgust oylarida va Primorsk o'lkasining janubida - avgustda kuzatiladi. .

Yilning ko'p qismida pastki sirtning maksimal harorati tuproqning ekstremal termal holatini va faqat eng sovuq oylar uchun - sirtni tavsiflaydi.

Pastki yuzaning maksimal haroratga erishishi uchun qulay ob-havo sharoiti: quyosh nurlari oqimi maksimal bo'lgan bulutli ob-havo; shamol tezligining pastligi yoki tinchligi, chunki shamol tezligining oshishi tuproqdan namlikning bug'lanishini oshiradi; oz miqdorda yog'ingarchilik, chunki quruq tuproq past issiqlik va termal diffuziya bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, quruq tuproqda bug'lanish uchun issiqlik sarfi kamroq bo'ladi. Shunday qilib, mutlaq harorat maksimallari odatda quruq tuproqdagi eng aniq quyoshli kunlarda va odatda tushdan keyin kuzatiladi.

Yer yuzasi haroratining absolyut yillik maksimallaridan oʻrtacha koʻrsatkichlarning geografik taqsimoti yoz oylarida tuproq yuzasining oʻrtacha oylik haroratlarining izogeotermiyalarining taqsimlanishiga oʻxshaydi. Izogeotermlar asosan kenglik yoʻnalishida joylashgan. Dengizlarning tuproq yuzasining haroratiga ta'siri Yaponiyaning g'arbiy qirg'og'ida va Saxalin va Kamchatkada izogeotermalarning kenglik yo'nalishi buzilganligi va meridionalga yaqinlashishi bilan namoyon bo'ladi (konturlarni takrorlaydi). qirg'oq chizig'i). Rossiyaning Yevropa qismida er yuzasining mutlaq yillik maksimal haroratining o'rtacha qiymatlari shimoliy dengizlar qirg'og'ida 30-35 ° C dan Rostov janubida 60-62 ° C gacha o'zgarib turadi. Viloyat, Krasnodar va Stavropol o'lkalarida, Qalmog'iston Respublikasi va Dog'iston Respublikasida. Hududda tuproq yuzasining mutlaq yillik maksimal haroratining o'rtacha ko'rsatkichi yaqin atrofdagi tekisliklarga qaraganda 3-5 ° S past bo'lib, bu hududda yog'ingarchilik va tuproq namligining ko'payishiga balandliklarning ta'siri bilan bog'liq. Hukmron shamollardan tepaliklar bilan yopilgan tekislik hududlari yog'ingarchilik miqdorining kamayishi va shamol tezligining pasayishi va natijada tuproq yuzasining haddan tashqari haroratining oshishi bilan tavsiflanadi.

Shimoldan janubga ekstremal haroratning eng tez o'sishi o'rmon va zonalardan zonaga o'tish zonasida sodir bo'ladi, bu dasht zonasida yog'ingarchilikning kamayishi va tuproq tarkibining o'zgarishi bilan bog'liq. Janubda, tuproqdagi namlikning umumiy past darajasi bilan, tuproq namligining bir xil o'zgarishlari mexanik tarkibida farq qiluvchi tuproq haroratidagi sezilarli farqlarga to'g'ri keladi.

Shuningdek, Rossiyaning Evropa qismining shimoliy hududlarida, o'rmon zonasidan zonalarga va tundraga o'tish davrida, janubdan shimolga qarab, pastki sirt haroratining o'rtacha yillik mutlaq maksimal haroratining keskin pasayishi kuzatiladi. haddan tashqari namlik. Rossiyaning Evropa qismining shimoliy hududlari, faol siklonik faollik tufayli, boshqa narsalar qatorida, janubiy hududlardan bulutlilikning ko'payishi bilan ajralib turadi, bu esa quyosh radiatsiyasining er yuzasiga kelishini keskin kamaytiradi.

Rossiyaning Osiyo qismida eng past o'rtacha mutlaq maksimallar orollarda va shimolda (12-19 ° S) sodir bo'ladi. Janubga qarab harakatlanar ekanmiz, ekstremal haroratning oshishi kuzatiladi va Rossiyaning Yevropa va Osiyo qismlarining shimolida bu o'sish qolgan hududga qaraganda keskinroq sodir bo'ladi. Eng kam yog'ingarchilik bo'lgan hududlarda (masalan, Lena va Aldan daryolari orasidagi hududlar) ekstremal haroratning yuqori cho'ntaklari ajralib turadi. Mintaqalar juda murakkab bo'lganligi sababli, turli xil relyef shakllarida (tog'li hududlar, havzalar, pasttekisliklar, yirik Sibir daryolari vodiylari) joylashgan stantsiyalar uchun tuproq yuzasining haddan tashqari harorati juda farq qiladi. Er osti yuzasining mutlaq yillik maksimal haroratining o'rtacha qiymatlari Rossiyaning Osiyo qismining janubida (sohilbo'yi hududlari bundan mustasno) eng yuqori qiymatlarga etadi. Primorsk o'lkasining janubida mutlaq yillik maksimallarning o'rtacha ko'rsatkichi bir xil kenglikda joylashgan kontinental mintaqalarga qaraganda past. Bu erda ularning qiymatlari 55-59 ° S ga etadi.

Pastki sirtning minimal harorati juda o'ziga xos sharoitlarda ham kuzatiladi: eng sovuq tunlarda, quyosh chiqishiga yaqin soatlarda, antisiklonik ob-havo sharoitida, past bulutlilik maksimal samarali nurlanishni ta'minlaydi.

O'rtacha izogeotermalarning asosiy sirt haroratining mutlaq yillik minimalidan taqsimlanishi minimal havo harorati izotermlarining taqsimlanishiga o'xshaydi. Rossiya hududining ko'p qismida, janubiy va shimoliy hududlardan tashqari, pastki yuzaning mutlaq yillik minimal haroratining o'rtacha izogeotermlari meridional yo'nalishni oladi (g'arbdan sharqqa pasayish). Rossiyaning Yevropa qismida pastki sirtning mutlaq yillik minimal haroratining o'rtacha qiymati g'arbiy va janubiy hududlarda -25 ° C dan sharqiy va, ayniqsa, shimoli-sharqiy hududlarda -40 ... -45 ° C gacha o'zgarib turadi. (Timan tizmasi va Bolshezemelskaya tundrasi). Mutlaq yillik minimal haroratning eng yuqori o'rtacha ko'rsatkichlari (-16 ... -17 ° C) Qora dengiz sohilida joylashgan. Rossiyaning Osiyo qismining aksariyat qismida mutlaq yillik minimumlarning o'rtacha ko'rsatkichlari -45 ... -55 ° S gacha o'zgarib turadi. Haroratning keng hududda bunday ahamiyatsiz va etarlicha bir xil taqsimlanishi Sibir ta'siriga duchor bo'lgan hududlarda minimal haroratni shakllantirish shartlarining bir xilligi bilan bog'liq.

Sharqiy Sibirning murakkab relyefli hududlarida, ayniqsa Saxa (Yakutiya) Respublikasida, radiatsiya omillari bilan bir qatorda, relyef xususiyatlari minimal haroratning pasayishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Bu erda, tog'li mamlakatning og'ir sharoitlarida pastliklar va havzalarda, ayniqsa, pastki sirtni sovutish uchun qulay sharoitlar yaratilgan. Saxa Respublikasi (Yakutiya) Rossiyadagi er yuzasi haroratining mutlaq yillik minimal ko'rsatkichlarining eng past o'rtacha qiymatlariga ega (-57 ... -60 ° S gacha).

Arktika dengizlari qirg'og'ida faol qishki siklon faolligining rivojlanishi tufayli minimal haroratlar ichki qismga qaraganda yuqori. Izogeotermalar deyarli kenglik yo'nalishiga ega va shimoldan janubga mutlaq yillik minimallarning o'rtacha kamayishi ancha tez sodir bo'ladi.

Sohilda izogeotermalar qirg'oqlarning konturlarini takrorlaydi. Aleut minimumining ta'siri ichki hududlarga, ayniqsa Primorsk o'lkasining janubiy qirg'og'ida va Saxalinga nisbatan qirg'oq zonasida mutlaq yillik minimumlarning o'rtacha ko'payishida namoyon bo'ladi. Bu yerda mutlaq yillik minimumlarning oʻrtachasi –25…–30°S ni tashkil qiladi.

Tuproqning muzlashi sovuq mavsumda salbiy havo haroratining kattaligiga bog'liq. Tuproqni muzlatishning oldini olishning eng muhim omili qor qoplamining mavjudligi. Uning hosil bo'lish vaqti, quvvati, paydo bo'lish davomiyligi kabi xususiyatlari tuproqning muzlash chuqurligini aniqlaydi. Qor qoplamining kech paydo bo'lishi tuproqning ko'proq muzlashiga yordam beradi, chunki qishning birinchi yarmida tuproqning muzlash intensivligi eng katta bo'ladi va aksincha, qor qoplamining erta shakllanishi tuproqning sezilarli darajada muzlashiga to'sqinlik qiladi. Qor qoplamining qalinligining ta'siri havo harorati past bo'lgan hududlarda eng aniq namoyon bo'ladi.

Xuddi shu chuqurlikda muzlash tuproq turiga, uning mexanik tarkibi va namligiga bog'liq.

Misol uchun, G'arbiy Sibirning shimoliy hududlarida, past va qalin qor qoplami bilan, tuproq muzlash chuqurligi kichik bilan ko'proq janubiy va issiqroq mintaqalarda kamroq bo'ladi. O'ziga xos manzara beqaror qor qoplami bo'lgan hududlarda (Rossiyaning Evropa qismining janubiy hududlari) sodir bo'ladi, bu erda tuproqning muzlash chuqurligini oshirishga yordam beradi. Buning sababi shundaki, sovuq va erishning tez-tez o'zgarishi bilan yupqa qor qoplamining yuzasida muz qobig'i hosil bo'ladi, uning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti qor va suvning issiqlik o'tkazuvchanligidan bir necha baravar yuqori. Bunday qobiq borligida tuproq tezroq soviydi va muzlaydi. O'simlik qoplamining mavjudligi tuproqning muzlash chuqurligining pasayishiga yordam beradi, chunki u qorni ushlab turadi va to'playdi.