Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 07 Метеорология и климатология
Скачать 0.69 Mb.
|
Радуга – оптическое явление в атмосфере, возникающее при преломлении, отражении и дифракции света в водяных каплях. Радуга представляет собой большую дугу, видимую на фоне дождевого облака, в случае, когда солнце находится невысоко над горизонтом в противоположной стороне неба. Радуга имеет радиус 42°. Внешняя часть радуги окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. Часто с внешней стороны основной радуги наблюдается вторичная радуга с обратным чередованием цветов ее радиус около 53°. Иногда наблюдаются еще дополнительные дуги, располагающиеся с внутренней стороны основной и окрашенные в разные цвета. Общий центр всех дуг в радугах лежит на линии, проходящей через солнце и глаз наблюдателя. При наблюдениях в горах или с самолета иногда удается наблюдать радугу в виде почти полной окружности. Роза ветров – диаграмма, показывающая повторяемость направлений ветра в течение некоторого промежутка времени. При построении рисуется кружок, в котором записывается повторяемость штилей, от кружка во все стороны расходятся лучи, соответствующие сторонам горизонта. Длины лучей пропорциональны повторяемости ветров по направлениям. Роса – капельки воды, образующиеся, как правило, ночью на горизонтальной поверхности предметов, на траве, почве при температуре воздуха выше 0°C при ясном небе, штиле или слабом ветре. В отдельных случаях роса может наблюдаться при дымке или тумане. Самум – местный сухой горячий ветер в пустынях Аравии и Северной Африки. Обычно наблюдается как шквал с пыльной бурей, иногда грозой. Синоптик – специалист в области метеорологии, специализирующийся на анализе атмосферных процессов и предсказании будущего состояния погоды. Важнейшим элементом их работы над решением этой задачи является синоптическая карта, то есть географическая карта, на которой отражено состояние погоды на некоторой сравнительно большой территории, что позволяет обозревать погоду одновременно на большом пространстве. По-гречески "синоптикос" - обозревающий все вместе. Это греческое слово и дало название профессии метеоролога-синоптика, синоптической карте погоды и науке о предсказании погоды - синоптике. Смерч – сильный вихрь, образующийся под хорошо развитым кучево-дождевым облаком и распространяющийся в виде гигантского темного облачного столба или воронки по направлению к поверхности земли или моря. Диаметр смерча над водной поверхностью составляет около 100 м, над сушей до 1000 м. Высота его около 1000 м. Смерч над сушей называется тромбом. В Америке его называют торнадо. Характерной особенностью этих вихрей является быстрое спиралевидное движение воздуха вокруг почти вертикальной оси. Измерить скорость этого движения обычными приборами невозможно, но по характеру разрушений, производимых такими вихрями, можно установить, что скорость движения воздуха в них составляет 50-100 м/с, а в особо интенсивных торнадо достигает 250 м/с, причем имеется большая вертикальная составляющая скорости, равная 70-90 м/с. Вследствие этого внутри вихря давление падает на несколько десятков гектопаскалей. Вращение ветра в тромбах и смерчах обычно циклоническое, т. е. происходит против часовой стрелки, но наблюдалось и антициклоническое вращение (по часовой стрелке), хотя давление в этих вихрях всегда понижено. Падение атмосферного давления при прохождении тромба бывает настолько большим и быстрым, что более высокое давление внутри зданий не успевает выровняться с наружным. Поэтому дома, попавшие в сферу действия тромба, в результате внезапного понижения наружного давления как бы взрываются изнутри: с них слетают крыши, вылетают стекла и оконные рамы, разрушаются стены. Тромб ломает или вырывает с корнем деревья, прокладывая в лесах просеки, переносит на большие расстояния людей и животных. В Европе тромбы наблюдаются сравнительно редко, преимущественно в летние жаркие дни в очень неустойчивых воздушных массах тропического происхождения. В США торнадо отмечаются очень часто и обладают исключительной разрушительной силой. Смог – загрязнение воздуха, состоящее из смеси тумана и дыма или аэрозоли без тумана. Во втором случае смог формируется в основном выхлопными газами автомобилей. Оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье людей. Снежная крупа – твердые осадки, выпадающие из кучево-дождевых облаков (Cb) и имеющие вид непрозрачных снежных крупинок белого или матового цвета. Крупинки имеют диаметр 2-5 мм. Выпадает часто перед ливневым снегом или вместе с ним. В быстро развивающихся кучево-дождевых облаках, в которых скорость восходящих потоков достигает 10 м/с и более, укрупнение кристаллов происходит не только путем сублимации, но и путем обзернения, т. е. быстрого намерзания на кристалл мелких капелек воды. При этом процессе плоские кристаллы превращаются в белые или матово-белые шарики, представляющие собой снежную крупу. Снежные зерна – твердые осадки, выпадающие при отрицательной температуре воздуха, в виде снежинок, непрозрачных палочек, крупинок размером менее 2 мм. Выпадают из слоистых облаков. Тайфун – тропический циклон. Тайфуны зарождаются в пассатной зоне, между 10 и 20-м градусами широты в обоих полушариях Земли над теплыми участками поверхности океана, где температура воды достигает 28ºC. Ниже широты 5º тропические циклоны не встречаются - вблизи экватора практически отсутствует отклоняющая сила вращения Земли, воздействие которой необходимо для устойчивого кругового движения воздуха, характерного для циклонов. В среднем на Земле возникает в год около 120 тропических циклонов (90 - в северном полушарии и 30 - в южном). Чаще всего тропические циклоны возникают в начале осени или в самом конце лета, когда температура воды на поверхности океана самая высокая. Они редко бывают зимой и практически не встречаются весной. Термик – большой пузырь или струя теплого воздуха, поднимающегося вверх над нагретой солнцем земной поверхностью. Термики возникают в результате процесса термической конвекции (подъема вверх массы теплого, менее плотного, чем окружающий, воздуха) над сушей днем или над водной поверхностью ночью и могут быть самых различных размеров - от нескольких сантиметров в поперечном сечении до нескольких сот метров и даже километров. Вертикальная скорость устремляющегося вверх теплого воздуха также может колебаться в очень широких пределах: от нескольких сантиметров в секунду до нескольких метров в секунду. Поскольку минимально приемлемый радиус спирали планера составляет приблизительно 50 м, а собственная скорость снижения примерно 1 м/с, то пригодные для парения планеров термики должны иметь горизонтальные размеры не менее 100 м и обладать вертикальной скоростью воздушного потока не менее 1 м/с. Термограф - прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха. Приемной частью термографа, реагирующей на изменения температуры воздуха, служит изогнутая биметаллическая пластинка. Она состоит из двух металлических пластинок, обладающих различными коэффициентами расширения. Один конец биметаллической пластинки закреплен неподвижно, к другому концу с помощью системы рычагов присоединена стрелка, на конце которой насажено перо. Перо, прикасаясь к ленте на вращающемся барабане, вычерчивает на ней кривую, соответствующую изменениям температуры воздуха. В зависимости от скорости вращения барабана термограф может быть суточным или недельным. Термометр – прибор для измерения температуры воздуха. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема жидкости при повышении или понижении температуры. В качестве термометрической жидкости обычно применяют ртуть или спирт. В метеорологии применяются две температурные шкалы Цельсия и Фаренгейта. На шкале Цельсия (°C) точка таяния льда обозначена 0°, а точка кипения воды 100°. Промежуток между ними разделен на 100 частей. На шкале Фаренгейта (°F) точку таяния льда обозначают 32°, а точку кипения воды - 212°. Отсчеты по всем метеорологическим термометрам проводятся с точностью до 0,1°С. Максимальный термометр служит для измерения наивысшей температуры за время между срочными наблюдениями. Этот термометр ртутный. Цена деления шкалы 0,5°C. В дно резервуара максимального термометра впаян стеклянный конический стержень, который верхним узким концом входит в капилляр. Поэтому в начале капилляра образуется сужение, препятствующее свободному передвижению ртути из капилляра в резервуар. Когда температура повышается, ртуть под действием теплового расширения проталкивается через сужение из резервуара в капилляр. При понижении температуры ртуть из капилляра обратно не проходит, так как силы сцепления между частицами ртути не в состоянии преодолеть силы трения в суженной части термометра, и в этом месте происходит разрыв ртути. Оставшийся в капилляре столбик ртути будет указывать максимальную температуру за определенный промежуток времени. Для того чтобы ртуть ушла обратно в резервуар, термометр встряхивают несколько раз сильными, но плавными движениями руки. Минимальный термометр служит для измерения самой низкой температуры между сроками наблюдений. Этот термометр – спиртовой; цена деления шкалы 0,5°C. Резервуар термометра цилиндрический. В капилляре минимального термометра внутри спирта помещен небольшой тонкий стеклянный штифтик с утолщенными тупыми концами. Когда температура поднимается, то спирт, отодвигаясь к резервуару, тянет за собой и штифтик, который не может выйти из спирта. Если температура вновь начинает подниматься, то спирт снова проходит мимо штифтика, не сдвигая его с места. Таким образом, при наблюдении по положению конца штифтика, находящегося дальше от резервуара, можно определить, какая наименьшая температура была в течение периода между двумя наблюдениями. После отсчета термометр переворачивают резервуаром вверх и ждут, пока штифтик дойдет по мениска спирта. Затем термометр вновь устанавливают в горизонтальном положении. Теплый фронт – теплый воздух натекает на лежащий под ним в виде клина холодный воздух, медленно и спокойно скользит по нему и вследствие поднятия и расширения охлаждается. Водяной пар, содержащийся в нем, в результате охлаждения сгущается и образует облака. При приближении теплого фронта еще в 700-800 км впереди линии фронта появляются перистые облака, плывущие на большой высоте (7-10 км). Они имеют вид нежных, тонких, шелковистых полос или нитей белого цвета, иногда похожих на перья. Перистые облака не бросают тени на землю, солнце сквозь них свободно просвечивает. Движение этих облаков почти незаметно, и они кажутся неподвижными. Осадки из них не выпадают. Перистые облака - первые предвестники приближающегося теплого фронта и показываются примерно за сутки (иногда за 10-12 часов) до прохождения линии фронта. Однако одно только появление перистых облаков не может еще служить признаком того, что фронт с его ненастной погодой обязательно пройдет через пункт, где находится наблюдатель. Лишь дальнейшее закономерное развитие облачных форм и определенная последовательность, с которой они друг друга сменяют, могут подтвердить приближение теплого фронта. Развитие это заключается в том, что по мере приближения теплого фронта тонкие и высокие перистые облака постепенно сменяются все более плотными и низкими облачными образованиями. Перистые облака довольно быстро переходят в перисто-слоистые, представляющие собой тонкую полупрозрачную белесоватую пелену. Перисто-слоистые облака постепенно уплотняются и превращаются в высокослоистые, сквозь которые солнце еще слабо просвечивает в виде затуманенного диска, а затем и в плотные слоисто-дождевые, образующие однородный бесформенный темно-серый покров, закрывающий все небо. Из этих облаков идет обложной дождь, продолжающийся долго, иногда весь день. Под пологом слоисто-дождевых облаков проносятся низкие, темные и мрачные разорванно-дождевые облака с разорванными краями. Наконец проходит "линия фронта", то есть фронтальная зона шириной 10-15 км, а за ней надвигается и теплая воздушная масса. Во время прохождения линии фронта все элементы погоды резко изменяются: температура значительно повышается, ветер несколько меняет свое направление, а иногда и силу, поворачивая вправо, дождевые облака сменяются типичными для теплой массы слоистыми, поэтому обложные осадки прекращаются и вместо них могут идти только слабые осадки или морось. Если же теплый воздух недостаточно влажен, то могут быть и значительные прояснения. Кроме характерного чередования форм облачности, признаком приближения теплого фронта является также понижение давления. После прохождения линии фронта падение давления прекращается совсем или значительно замедляется. Торнадо - смерч гигантской разрушительной силы. Термин обычно употребляется в США, происходит от искаженного испанского слова "тронада", то есть гроза. Торнадо обычно возникают в теплом секторе циклона, когда вследствие воздействия сильного бокового ветра происходит столкновение теплых и холодных воздушных потоков. Начинается такой смерч, как обычная гроза, часто сопровождаемая дождем и градом. Затем в течение нескольких минут температура воздуха резко понижается, а из грозового облака вырывается атмосферный вихрь в виде рукава или хобота, имеющего воронкообразные расширения в верхней и нижней частях, после чего этот вихрь стремительно опускается по направлению к земле. Воздушные массы торнадо вращаются против часовой стрелки со скоростью 450 км/час, втягивая внутрь вихря воду, пыль, все предметы, встречающиеся на его пути, и перенося их на значительные расстояния. Наиболее сильные торнадо происходят на территории США. Ежегодно здесь отмечается до 1 000 смерчей, от каждого из которых погибает до нескольких десятков человек. На долю очень сильных и разрушительных торнадо приходится 2% от общего числа смерчей, на сильные — 29%, а на слабые — 69%. В южных штатах пик таких смерчей приходится на март — май, а в северных— на май — сентябрь. Самое большое количество торнадо было зафиксировано в апреле 1974 года, когда в течение 2 дней по 13 штатам США прошли 148 торнадо, приведшие к гибели 330 человек. Скорость ветра в торнадо настолько велика, что никакими анемометрами ее измерить невозможно. В США она определяется с помощью радара Доплера. По скорости вращения воздуха в воронке торнадо классифицируются по шести категориям. Шкала с шестью категориями F0-F5 для классификации американских торнадо введена профессором Теодором Фуджитой (Dr. T. Theodore Fujita) из Чикагского университета в 1971 г. Категория F1 по шкале Фуджиты соответствует 12 баллам по шкале Бофорта (32 м/с, ураган). Фуджита также ввел категории F6-F12 (от 142 м/с до скорости звука), видимо, на всякий случай. Но никогда зафиксированная скорость ветра в торнадо не превышала категории F5, предполагается, что таких торнадо наблюдаться не будет. Точка росы – температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, достигает состояния насыщения. Туман – скопление продуктов конденсации (капель или кристаллов), взвешенных в воздухе, непосредственно над поверхностью земли при горизонтальной видимости менее 1000 м. При положительных температурах туман состоит из капелек воды радиусом в среднем 2-5 мкм, а при отрицательных - из переохлажденных капелек воды, ледяных кристаллов или замерших капелек. По физическим условиям образования туманы можно разделить на адвективные и радиационные. Радиационные туманы образуются в результате радиационного охлаждения почвы, от которой затем охлаждается прилегающий к ней воздух. Постепенно охлаждение передается в более высокие слои. Образованию радиационных туманов благоприятствуют: достаточная относительная влажность, ясная или малооблачная погода, слабый ветер. Адвективные туманы образуются при движении теплого воздуха над холодной поверхностью. Они простираются до высоты нескольких сотен метров и охватывают большие пространства. Возможные причины возникновения адвективных туманов: перемещение влажного тропического воздуха в более высокие широты, перемещение теплого континентального воздуха на более холодную поверхность моря летом, перемещение теплого морского воздуха на более холодную поверхность континента зимой. В зависимости от фазового состояния капель и их вертикального распределения различают следующие виды туманов: - сплошной, при котором в воздухе ощущается сырость, небо не видно, цвет тумана белесоватый; - просвечивающий, через который просвечивают небо, облака, звезды, диск солнца или луны; - поземный, который образуется в приземном слое. Мощность тумана несколько метров; возникает обычно ночью в ясную погоду, а утром рассеивается; - ледяной, состоящий из ледяных кристалликов. Образуется при сильных морозах и большой влажности воздуха: днем при солнечном освещении, ночью при лунном свете или при свете фонаря ледяной туман распознается по свечению граней ледяных кристаллов. Может быть просвечивающим или поземным. Ураган– разрушительной силы ветер, скорость которого превышает 32 м/с и соответствует 12 баллам по шкале Бофорта. Может возникать на суше, при таких явлениях, как шквал, бора и т. п. Но чаще всего ураганный ветер наблюдается на море в глубоких циклонах, тайфунах. Фён – местный теплый сухой ветер, дующий временами с гор в долины. Фён образуется при перетекании воздуха через хребты, расположенные перпендикулярно воздушному потоку. На наветренной стороне хребта возникает восходящее движение воздуха, а на подветренных склонах - нисходящий ветер. Воздух, опускающийся по подветренному склону, адиабатически нагревается, содержащийся в нем водяной пар удаляется от состояния насыщения, и воздух приходит в долину с более высокой температурой и более низкой относительной влажностью, чем температура и влажность воздуха, ранее занимавшего эту долину. Чем больше высота, с которой опускается воздух, тем выше температура фёна. Изменения температуры и влажности воздуха при фёне могут быть очень быстрыми и резкими: за 1-2 часа температура может повыситься на 30-40°C, а влажность понизиться до 10% и ниже. Продолжительность фёна изменяется от нескольких часов до 5 суток и более. Скорость ветра при фёне колеблется от небольших значений до 15-20 м/с, м иногда достигает 30-40 м/с. Флюгер – прибор для определения направления ветра. Направление ветра указывается флюгаркой, которая направлена туда, куда дует ветер. Флюгарка укреплена на трубке, надетой на стальной стержень, на котором она свободно вращается. На противоположном конце находится противовес. На верхнем конце этой трубки укреплена на шарнирах железная пластинка. Пластинка эта прикреплена перпендикулярно направлению ветра. Когда нет ветра, пластинка висит вертикально. При ветре она отклоняется в сторону ветра на некоторый угол. По указателю, приделанному к флюгеру, можно судить, на какой угол отклоняется металлическая пластинка. Чем больше угол отклонения, тем сильнее ветер. При очень сильном ветре, до 20 м/с, пластинка занимает горизонтальное положение. Холодный фронт – поверхность, разделяющая теплую и холодную воздушные массы, движущаяся в сторону теплой воздушной массы. При прохождении холодного фронта холодный воздух наступает и теснит теплый воздух. Циклон – область пониженного давления. Циклоны образуются на фронтах, разделяющих воздушные массы различного географического происхождения (например арктического воздуха и воздуха умеренных широт), возникают мощные завихрения воздуха, подомного тому, как при встрече двух потоков воды возникают водовороты. Эти завихрения имеют в поперечнике несколько сотен километров, а иногда 2000-3000 км. Ветры в циклоне дуют к центру от периферии, отклоняясь влево и направляясь по движению против часовой стрелки. В центральной части циклона воздух поднимается вверх и затем растекается к его периферии. При подъеме воздух расширяется, охлаждается, содержащийся в нем водяной пар сгущается, конденсируется, образуя облака. Затем капельки начинают увеличиваться в размерах и падают на землю в виде дождя. Поэтому в районе, через который проходит циклон, преобладает ненастная, ветреная, пасмурная погода: летом прохладная (вследствие облачности), дождливая, зимой большей частью с оттепелями и снегопадами. В молодом циклоне проходят два фронта: теплый в юго-восточной части и холодный в юго-западной. Оба фронта смыкаются в центре циклона, а между ними располагается область, занятая теплой воздушной массой (теплым воздухом), - так называемый теплый сектор циклона. Остальная часть циклона заполнена холодной воздушной массой (холодным воздухом). Шквал – внезапное резкое увеличение скорости ветра на 8 м/с и более за промежуток времени не более 2 мин. Скорость ветра при шквале более 10 м/с (нередко превышает 25 м/с). Продолжительность шквала 1 мин и более. Наблюдается при кучево-дождевых облаках, грозах, ливнях. Шторм – продолжительный сильный ветер, скорость которого превышает 15 м/с по ветровой шкале, принятой в мореплавании и метеорологии. На суше такие ветры бывают редко: ветер встречает неровности земной поверхности и много других препятствий и не может достигнуть такой силы, как в открытом море. Чем сильнее ветер, тем он более порывист. Во время бури порывы ветра могут в полтора-два раза превышать средние скорости и могут вызывать разрушения. Ветер в 8 баллов называется штормом, в 10 баллов – сильным штормом, а в 11 баллов – жестоким штормом.
Актуализация необходима в 2012 г. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс дисциплины сд. Р. 3 Метеорология и климатология... Курс «Метеорология и климатология» входит в систему физико-географических дисциплин | | Программа учебной дисциплины наименование дисциплины: «Климаты земного... Изучение дисциплины базируется на предварительном усвоении студентами материала основных метеорологических дисциплин: «Физическая... |
| Программа учебной дисциплины наименование дисциплины: «Авиационная... Изучение дисциплины базируется на предварительном усвоении студентами материала основных метеорологических дисциплин: курсов «Физика»,... | | Рабочая программа учебной дисциплины метеорология и климатология... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока б. 14 студентам очной формы обучения |
| Учебно-методический комплекс дисциплины красноярск 2012 пояснительная... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психодиагностика» для студентов заочной формы обучения (3,5 года обучения) по специальности... | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность 100110. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационная культура» состоит из следующих элементов |
| Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050706. 65 «Педагогика и психология» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 5-го заочного отделения... | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность : 040101. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информатика» для студентов очной формы обучения по специальности 040101. 65 социальная... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины по выбору направление 050700. 62 «Педагогика» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины по выбору (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 4-го курса... |  | Климатологическая оценка ветроэнергетического потенциала на различных... Институт биологии, экологии, почвоведения, сельского и лесного хозяйства (Биологический институт) |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... | | Учебно-методический комплекс «дисциплины» Учебно-методический комплекс «дисциплины» физическая культура составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом... |
| Пояснительная записка Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд)... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен к п н., доцентом Грасс Т. П., д э н., профессором Е. В. Щербенко | | Учебно-методический комплекс дисциплины по направлению подготовки... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Основы экономических учений» состоит из следующих элементов |
| Учебно-методический комплекс «дисциплины» Учебно-методический комплекс «дисциплины» физическая культура составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом... | | Пояснительная записка Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд)... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен к п н., доцентом Грасс Т. П., д э н., профессором Е. В. Щербенко |
