Кількісні характеристики водяної пари в повітрі. Кругообіг води в природі. Процеси конденсації та сублімації. Утворення туманів та хмар. Парниковий ефект та кислотні дощі. Динаміка зміни температури та опадів по Чернігівській області за 2002-2007 роки.
Аннотация к работе
Атмосфера являє собою повітряну оболонку навколо земної поверхні, яка бере участь в обертанні Землі. Метеорологія - це наука про атмосферу - повітряну оболонку Землі, яка оточує земну поверхню, наука про фізичні процеси та явища в атмосфері Землі в їх взаємодії з земною поверхнею та космічним середовищем. Найбільший і найважливіший підрозділ метеорології - фізика атмосфери - вивчає фізичний механізм метеорологічних явищ і процесів. Досліджують процеси конденсації водяної пари, утворення хмар, висхідні та низхідні рухи повітря, механізм випадання опадів, туманів тощо. В атмосфері відбувається дуже багато процесів повязаних з випаданням опадів, а їх кількість певною мірою залежить від інтенсивності протікання конденсаційних та сублімаційних процесів.Водяної пари в повітрі буває до 4%. Водяна пара скупчується головним чином в нижніх шарах повітря; до висоти 2 км зосереджена майже половина всієї пари. Водяна пара постійно поступає в атмосферу внаслідок випаровування з поверхні ґрунту і води (підстилаючої поверхні), а також транспірації рослин. Випаровування, на відміну від транспірації, називають ще фізичним випаровуванням, а випаровування і транспірацію разом - сумарним випаровуванням. Процес випаровування складається з того, що окремі молекули води, які швидко рухаються, долають сили зчеплення і відриваються від водної поверхні або від вологого ґрунту та переходять в повітря у вигляді молекул водяної пари.Для кількісного виразу вмісту водяної пари в повітрі використовують різні характеристики: абсолютну вологість; пружність водяної пари; відносну вологість; дефіцит пружності водяної пари; температуру точки роси. Пружністю водяної пари (е) називається парціальний тиск водяної пари, що міститься в повітрі, тобто це щільність (густина) водяної пари, тобто її маса в одиниці обєму повітря (в г/м ). Кількість водяної пари в повітрі залежить від його температури. Якщо температура знижується, повітря досягає стану насичення і, за умови подальшого знижені температури, надлишок водяної пари починає конденсуватися. Відносна вологість характеризує ступінь насичення повітря водяною парою при даній температурі й визначається за формулою: Дефіцитом пружності водяної пари (d ) називається різниця між насиченою пружністю (Е) й пружністю водяної пари (е), що міститься в повітрі при даній температурі, тобто недостатня кількість насичення при даній температурі, (мбар): Охолоджуючись, повітря стає насиченим, тобто досягає точки роси, у якій починається конденсація вологиВода випаровується з поверхні океанів, рік, озер, боліт, ґрунту, а також рослин (у результаті транспірації). Сумарний запас водяної пари в атмосфері еквівалентний приблизно 25 мм опадів, так що в середньому він обновляється кожні 10 днів. Водяна пара виноситься нагору і поширюється в атмосфері повітряними потоками різних розмірів - від локальних конвективних плинів до глобальних систем вітрів (західний перенос або пасати). Унаслідок цього відносна вологість повітря підвищується доти, поки повітря не досягне стану насичення водяною парою. Краплі у верхній, холодній частині хмари можуть залишатися рідкими навіть при температурі набагато нижче 0° С - звичайної точки замерзання води.Конденсація починається тоді, коли повітря досягає стану насичення, а це частіше відбувається при зниженні температури до точки роси. Виникають початкові комплекси молекул води, які далі ростуть до розмірів хмарних крапель. Охолодження повітря відбувається під час вертикальної конвекції, тобто якщо воно піднімається та розширюється; якщо піднімається на атмосферних фронтах, де взаємодіють теплі й холодні повітряні маси; якщо піднімається вгору по схилах гір; якщо охолоджується поверхня суші та льоду; під час адвекції (переносу) повітря на охолоджену місцевість [22]. Виділення захованої теплоти при конденсації водяної пари в атмосфері приводить до того, що коли утворюється хмара, то виділяється деяка кількість тепла, яка йде на нагрівання повітря або, після складних перетворень енергії, витрачається на розвиток руху в атмосфері. Перетворення води або водяної пари в атмосфері, перехід води з одного стану в інший супроводиться складними енергетичними процесами, що закінчуються або виділенням тепла, або витрачанням його і, отже, охолодженням повітря.Накопичуючись у приземному шарі атмосфери, продукти конденсації та сублімації можуть утворювати туман (дрібних краплин води або кристалів льоду). Нерідко у вогких місцях, у долинах, на дні яких часто течуть невеличкі річки або є болота, вночі збирається холодне повітря, що стікає а горбів; у холодному, густому повітрі випари боліт, річечок тощо охолоджуються і утворюють тумани. Спостерігачеві з повітря ці тумани здаються величезними кусками хмарних ковдр [17]. Перетворення водяної пари в туман може відбуватись як в результаті сильного охолодження повітря на місці, так і в результаті руху великих повітряних мас. Якщо потоки холодного повітря проносяться над теплою водою або над теплою вологою поверхнею ґрунту, то в такому холодному повітрі може вини
План
ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1 ВОДА В АТМОСФЕРІ
1.1 Випаровування і випаровуваність
1.2 Кількісні характеристики вмісту водяної пари в повітрі
1.3 Кругообіг води в природі
РОЗДІЛ 2 КОНДЕНСАЦІЯ І СУБЛІМАЦІЯ ВОДЯНОЇ ПАРИ В АТМОСФЕРІ
2.1 Процеси конденсації та сублімації
2.2 Утворення туманів, їх класифікація
РОЗДІЛ 3 ВИНИНЕННЯ ХМАР, КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ОСОБЛИВОСТІ
3.1 Виникнення хмар
3.2 Класифікація та характеристика хмар
3.3 Випадання опадів як наслідок протікання конденсаційних та сублімайних процесів в атмосфері
3.4 Розподіл опадів на земній поверхні
РОЗДІЛ 4 ВПЛИВ АНТРОПОГЕННИХ ФАКТОРІВ НА КОНДЕНСАЦІЙНІ ТА СУБЛІМАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ ВОДИ В АТМОСФЕРІ
4.1 Парниковий ефект
4.2 Кислотні дощі
РОЗДІЛ 5 ДИНАМІКА ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ ТА КІЛЬКОСТІ ОПАДІВ ПО ЧЕРНІГІВСЬКІЙ ОБЛАСТІ ЗА 2002 - 2007 РОКИ