Ποια είναι η διαφορά μεταξύ εξάτμισης και εξάτμισης. Γεωγραφική κατανομή της εξάτμισης και της εξάτμισης

Το νερό, που είναι μέρος του αέρα, βρίσκεται σε αυτό σε αέρια, υγρή και στερεή κατάσταση. Εισέρχεται στον αέρα λόγω της εξάτμισης από την επιφάνεια των υδάτινων σωμάτων και της γης (φυσική εξάτμιση), καθώς και λόγω της διαπνοής (εξάτμιση από τα φυτά), που είναι μια φυσική και βιολογική διαδικασία. Τα επιφανειακά στρώματα αέρα εμπλουτισμένα με υδρατμούς γίνονται ελαφρύτερα και ανεβαίνουν προς τα πάνω. Λόγω της αδιαβατικής μείωσης της θερμοκρασίας του ανερχόμενου αέρα, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς σε αυτόν γίνεται τελικά η μέγιστη δυνατή. Εμφανίζεται συμπύκνωση ή εξάχνωση υδρατμών, σχηματίζονται σύννεφα και από αυτά πέφτει η βροχόπτωση στο έδαφος. Έτσι γίνεται ο κύκλος του νερού. Οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα ανανεώνονται κατά μέσο όρο περίπου κάθε οκτώ ημέρες. Ένας σημαντικός κρίκος στον κύκλο του νερού είναι η εξάτμιση, η οποία συνίσταται στη μετάβαση του νερού από υγρό ή στερεό κατάσταση συνάθροισης(εξάχνωση) σε αέρια και η είσοδος αόρατων υδρατμών στον αέρα.

Ρύζι. 37. Μέσες ετήσιες τιμές εξάτμισης από την κάτω επιφάνεια (mm/έτος)

Ο υγρός αέρας είναι ελαφρώς ελαφρύτερος από τον ξηρό αέρα επειδή είναι λιγότερο πυκνός. Για παράδειγμα, ο αέρας κορεσμένος με υδρατμούς σε θερμοκρασία 0° και πίεση 1000 mb είναι λιγότερο πυκνός από τον ξηρό αέρα - κατά 3 g/m (0,25%). Σε υψηλότερες θερμοκρασίες και αντίστοιχα υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγρασία, αυτή η διαφορά αυξάνεται.

Η εξάτμιση δείχνει την πραγματική ποσότητα του νερού που εξατμίζεται, σε αντίθεση με την εξάτμιση - τη μέγιστη δυνατή εξάτμιση, που δεν περιορίζεται από τα αποθέματα υγρασίας. Επομένως, πάνω από τους ωκεανούς, η εξάτμιση είναι σχεδόν ίση με την εξάτμιση. Η ένταση ή ο ρυθμός εξάτμισης είναι η ποσότητα νερού σε γραμμάρια που εξατμίζεται από 1 cm 2 επιφάνειας ανά δευτερόλεπτο (V = g/cm 2 ανά δευτερόλεπτο). Η μέτρηση και ο υπολογισμός της εξάτμισης είναι ένα δύσκολο έργο. Επομένως, στην πράξη, η εξάτμιση λαμβάνεται υπόψη έμμεσα - από το μέγεθος του στρώματος νερού (σε mm) που εξατμίζεται σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους (ημέρες, μήνες). Ένα στρώμα νερού 1 mm από επιφάνεια 1 m είναι ίσο με τη μάζα νερού 1 kg. Η ένταση της εξάτμισης από την επιφάνεια του νερού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: 1) από τη θερμοκρασία της επιφάνειας εξάτμισης: όσο υψηλότερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κίνησης των μορίων και τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός τους που αποσπάται από την επιφάνεια και εισέρχεται ο αέρας? 2) από τον άνεμο: όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του, τόσο πιο έντονη είναι η εξάτμιση, αφού ο άνεμος παρασύρει αέρα κορεσμένο με υγρασία και φέρνει πιο ξηρό αέρα. 3) από έλλειψη υγρασίας: όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο πιο έντονη είναι η εξάτμιση. 4) στην πίεση: όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο λιγότερη εξάτμιση, καθώς είναι πιο δύσκολο για τα μόρια του νερού να αποκολληθούν από την επιφάνεια εξάτμισης.

Όταν εξετάζουμε την εξάτμιση από την επιφάνεια του εδάφους, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη φυσικές ιδιότητες όπως το χρώμα (τα σκοτεινά εδάφη εξατμίζουν περισσότερο νερό λόγω υψηλής θέρμανσης), η μηχανική σύνθεση (τα αργιλώδη εδάφη έχουν μεγαλύτερη ικανότητα μεταφοράς νερού και ταχύτητα εξάτμισης από τα αμμοπηλώδη εδάφη), υγρασία (από Όσο πιο ξηρό είναι το έδαφος, τόσο πιο αδύναμη είναι η εξάτμιση). Σημαντικοί είναι επίσης δείκτες όπως η στάθμη των υπόγειων υδάτων (όσο υψηλότερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η εξάτμιση), η ανακούφιση (σε υπερυψωμένα μέρη ο αέρας είναι πιο ευκίνητος από ό,τι στα πεδινά), η φύση της επιφάνειας (η τραχιά σε σύγκριση με την λεία έχει μεγαλύτερη εξάτμιση περιοχή), βλάστηση, η οποία μειώνει την εξάτμιση από το έδαφος. Ωστόσο, τα ίδια τα φυτά εξατμίζουν πολύ νερό, παίρνοντας το από το έδαφος χρησιμοποιώντας το ριζικό σύστημα. Επομένως, γενικά, η επίδραση της βλάστησης είναι ποικίλη και πολύπλοκη.

Η θερμότητα καταναλώνεται στην εξάτμιση, με αποτέλεσμα να μειώνεται η θερμοκρασία της επιφάνειας εξάτμισης. Αυτό έχει μεγάλη σημασία για τα φυτά, ειδικά σε ισημερινά-τροπικά γεωγραφικά πλάτη, όπου η εξάτμιση μειώνει την υπερθέρμανση τους. Το νότιο ημισφαίριο του ωκεανού είναι πιο κρύο από το βόρειο ημισφαίριο, εν μέρει για τον ίδιο λόγο.

Η ημερήσια και ετήσια πορεία της εξάτμισης συνδέεται στενά με τη θερμοκρασία του αέρα. Επομένως, η μέγιστη εξάτμιση κατά τη διάρκεια της ημέρας παρατηρείται γύρω στο μεσημέρι και εκφράζεται καλά μόνο στη ζεστή εποχή. Στην ετήσια πορεία της εξάτμισης, το μέγιστο εμφανίζεται στον θερμότερο μήνα και το ελάχιστο στον πιο κρύο μήνα. Η χωροθέτηση παρατηρείται στη γεωγραφική κατανομή της εξάτμισης και της εξάτμισης, που εξαρτώνται κυρίως από τη θερμοκρασία και τα αποθέματα νερού (Εικ. 37).

Στην ισημερινή ζώνη, η εξάτμιση και η εξάτμιση πάνω από τον ωκεανό και την ξηρά είναι σχεδόν ίδιες και ανέρχονται σε περίπου 1000 mm ετησίως.

Στα τροπικά γεωγραφικά πλάτη οι μέσες ετήσιες τιμές τους είναι μέγιστες. Αλλά υψηλότερες αξίεςπαρατηρείται εξάτμιση έως και 3000 mm σε θερμά ρεύματα και εξάτμιση 3000 mm παρατηρείται στις τροπικές ερήμους της Σαχάρας, της Αραβίας και της Αυστραλίας με πραγματική εξάτμιση περίπου 100 mm.

Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη πάνω από τις ηπείρους της Ευρασίας και Βόρεια Αμερικήη εξάτμιση είναι μικρότερη και σταδιακά μειώνεται από νότο προς βορρά λόγω χαμηλότερων θερμοκρασιών και στο εσωτερικό λόγω μείωσης των αποθεμάτων υγρασίας στο έδαφος (σε ερήμους έως 100 mm). Η εξάτμιση στις ερήμους, αντίθετα, είναι μέγιστη – έως 1500 mm/έτος.

Στα πολικά γεωγραφικά πλάτη, η εξάτμιση και η εξάτμιση είναι μικρές - 100–200 mm και είναι οι ίδιες παραπάνω θαλάσσιος πάγοςΑρκτική και πάνω από την ξηρά παγετώνες.

Νερό στην ατμόσφαιρα. Ιδιότητες του νερού

Το νερό είναι παντού στη γη. Οι ωκεανοί, οι θάλασσες, τα ποτάμια, οι λίμνες και άλλα υδάτινα σώματα καταλαμβάνουν το 71% της επιφάνειας της γης. Το νερό, το οποίο περιέχεται στην ατμόσφαιρα, είναι η μόνη ουσία που μπορεί να βρίσκεται εκεί και στις τρεις καταστάσεις φάσης (στερεό, υγρό και αέριο) ταυτόχρονα.

Οι πιο σημαντικές φυσικές ιδιότητες του νερού για τη μετεωρολογία παρουσιάζονται στον Πίνακα 6.

Πίνακας 6 – Φυσικά χαρακτηριστικάνερό (Rusin, 2008)

Ιδιότητες του νερού σημαντικές για τη διαμόρφωση του κλίματος:

· Το νερό είναι απορροφητής ενέργειας ακτινοβολίας.

· έχει μία από τις υψηλότερες τιμές ειδική θερμοχωρητικότηταμεταξύ άλλων ουσιών στη γη (αυτό επηρεάζει τη διαφορά στη θέρμανση της γης και της θάλασσας, τη διείσδυση της ακτινοβολίας και της θερμότητας βαθιά στο έδαφος και τα υδάτινα σώματα).

· ιδανικός (σχεδόν) διαλύτης.

· η διπολική (διπολική) δομή των μορίων του νερού παρέχει υψηλό σημείο βρασμού (χωρίς δεσμούς υδρογόνου, το σημείο βρασμού θα ήταν -80°C).

Διαστέλλεται όταν καταψύχεται, σε αντίθεση με άλλες ουσίες που συστέλλονται. (η μέγιστη πυκνότητα νερού παρατηρείται σε θερμοκρασία +4°C, η πυκνότητα του πάγου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερού: αποσταγμένος κατά 1/9, θάλασσα κατά 1/7, ελαφρύτερος πάγος επιπλέει στην επιφάνεια του νερού ).

Χάρη στις διαδικασίες εξάτμισης και συμπύκνωσης, ο κύκλος του νερού πραγματοποιείται συνεχώς στην ατμόσφαιρα, στον οποίο συμμετέχει σημαντική μάζα του. Κατά μέσο όρο, ο μακροπρόθεσμος κύκλος του νερού χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα δεδομένα (Πίνακας 1):

Πίνακας 1 - Χαρακτηριστικά του κύκλου του νερού στη Γη (Matveev, 1976)

	Υετός, mm/έτος	Εξάτμιση, mm/έτος	Απορροή, mm/έτος
ηπείρους
Παγκόσμιος ωκεανός
Σφαίρα

Ένα στρώμα νερού πάχους 1127 mm (ή 4,07 10 17 kg νερού) εξατμίζεται από την επιφάνεια των ωκεανών (361 εκατομμύρια km 2) κατά τη διάρκεια του έτους και 446 mm (ή 0,66 10 17 kg νερού) από την επιφάνεια του ηπείρους. Το πάχος του στρώματος της βροχόπτωσης που πέφτει ετησίως στους ωκεανούς είναι 1024 mm (ή 3,69 10 17 kg νερού), στις ηπείρους - 700 mm (ή 1,04 10 17 kg νερού). Η ποσότητα της βροχόπτωσης στις ηπείρους υπερβαίνει σημαντικά την εξάτμιση (κατά 254 mm, ή 0,38·10 17 kg νερού). Αυτό σημαίνει ότι σημαντική ποσότητα υδρατμών φτάνει στις ηπείρους από τους ωκεανούς. Από την άλλη πλευρά, το νερό που δεν έχει εξατμιστεί στις ηπείρους (254 mm) ρέει στα ποτάμια και περαιτέρω στον ωκεανό. Στους ωκεανούς, η εξάτμιση υπερβαίνει (κατά 103 mm) την ποσότητα της βροχόπτωσης. Η διαφορά αναπληρώνεται από την απορροή νερού από τους ωκεανούς.

Εξάτμιση και αστάθεια

Το νερό εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της εξάτμισης από την επιφάνεια της Γης (δεξαμενές, έδαφος). εκκρίνεται από ζωντανούς οργανισμούς στη διαδικασία της ζωής (αναπνοή, μεταβολισμός, διαπνοή στα φυτά). είναι υποπροϊόν της ηφαιστειακής δραστηριότητας, της βιομηχανικής παραγωγής και της οξείδωσης διαφόρων ουσιών.

Εξάτμιση(συνήθως νερό) - η είσοδος υδρατμών στην ατμόσφαιρα λόγω του διαχωρισμού των ταχύτερα κινούμενων μορίων από την επιφάνεια του νερού, του χιονιού, του πάγου, του υγρού εδάφους, των σταγόνων και των κρυστάλλων στην ατμόσφαιρα.

Η εξάτμιση από την επιφάνεια της γης ονομάζεται φυσική εξάτμιση. Φυσική εξάτμιση και διαπνοή μαζί - εξατμισοδιαπνοή.

Η ουσία της διαδικασίας εξάτμισης είναι ο διαχωρισμός μεμονωμένων μορίων νερού από την επιφάνεια του νερού ή από το υγρό έδαφος και η μεταφορά του αέρα ως μόρια υδρατμών. Ο ατμός που περιέχεται στην ατμόσφαιρα συμπυκνώνεται όταν ο αέρας ψύχεται. Συμπύκνωση υδρατμών μπορεί επίσης να συμβεί μέσω της εξάχνωσης (η διαδικασία της άμεσης μετάβασης μιας ουσίας από αέριο σε στερεό, παρακάμπτοντας υγρό). Το νερό απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα με τη βροχόπτωση.

Τα μόρια ενός υγρού βρίσκονται πάντα σε κίνηση και μερικά από αυτά μπορούν να διαπεράσουν την επιφάνεια του υγρού και να διαφύγουν στον αέρα. Τα μόρια αυτά αποκολλώνται των οποίων η ταχύτητα είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα κίνησης των μορίων σε μια δεδομένη θερμοκρασία και είναι επαρκής για να υπερνικήσει τις δυνάμεις της προσκόλλησης (μοριακή έλξη). Καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει, ο αριθμός των μορίων που βγαίνουν αυξάνεται. Τα μόρια ατμού μπορούν να επιστρέψουν από τον αέρα στο υγρό. Όταν η θερμοκρασία ενός υγρού αυξάνεται, ο αριθμός των μορίων που το εγκαταλείπουν γίνεται μεγαλύτερος από τον αριθμό που επιστρέφει, δηλ. το υγρό εξατμίζεται. Η μείωση της θερμοκρασίας επιβραδύνει τη μετάβαση των υγρών μορίων στον αέρα και προκαλεί τη συμπύκνωση του ατμού. Εάν οι υδρατμοί εισέλθουν στον αέρα, αυτός, όπως όλα τα άλλα αέρια, δημιουργεί μια ορισμένη πίεση. Καθώς τα μόρια του νερού κινούνται στον αέρα, η τάση ατμών στον αέρα αυξάνεται. Όταν επιτευχθεί μια κατάσταση κινητής ισορροπίας (ο αριθμός των μορίων που εγκαταλείπουν το υγρό είναι ίσος με τον αριθμό των μορίων που επιστρέφουν), η εξάτμιση σταματά. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται κορεσμός , υδρατμοί σε αυτή την κατάσταση – κορεσμός , και τον αέρα πλούσιος . Η πίεση των υδρατμών στον κορεσμό ονομάζεται πίεση κορεσμένων υδρατμών (Ε), ή ελαστικότητα κορεσμού, ή μέγιστη ελαστικότητα.

Μέχρι να επιτευχθεί η κατάσταση κορεσμού, λαμβάνει χώρα η διαδικασία εξάτμισης του νερού και η ελαστικότητα των υδρατμών (ε) πάνω από το υγρό είναι μικρότερη από τη μέγιστη ελαστικότητα: e<Е.

Εάν ο αριθμός των μορίων του νερού που επιστρέφουν είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό των μορίων που διαφεύγουν, τότε γίνεται η διαδικασία της συμπύκνωσης ή της εξάχνωσης (πάνω από τον πάγο): e>E.

Η πίεση των κορεσμένων υδρατμών εξαρτάται από

· θερμοκρασία αέρα,

στη φύση της επιφάνειας (υγρό, πάγος),

στο σχήμα αυτής της επιφάνειας,

αλατότητα του νερού.

Το μεγαλύτερο μέρος των υδρατμών εισέρχεται στην ατμόσφαιρα από την επιφάνεια των θαλασσών και των ωκεανών. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις υγρές, τροπικές περιοχές της Γης. Στις τροπικές περιοχές, η εξάτμιση υπερβαίνει τη βροχόπτωση. Σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη συμβαίνει η αντίθετη σχέση. Γενικά, σε όλη την υδρόγειο, η ποσότητα της βροχόπτωσης είναι περίπου ίση με την εξάτμιση.

Η εξάτμιση ρυθμίζεται από κάποιους φυσικές ιδιότητεςτο έδαφος, ιδίως η θερμοκρασία της επιφάνειας του νερού και των μεγάλων υδάτινων μαζών, οι επικρατούσες ταχύτητες του ανέμου εκεί. Όταν ο άνεμος φυσά πάνω από την επιφάνεια του νερού, μεταφέρει τον υγρό αέρα στην άκρη και τον αντικαθιστά με φρέσκο, πιο ξηρό αέρα (δηλαδή, η προσαγωγή και η τυρβώδης διάχυση προστίθενται στη μοριακή διάχυση). Όσο πιο δυνατός είναι ο άνεμος, τόσο πιο γρήγορα αλλάζει ο αέρας και τόσο πιο έντονη είναι η εξάτμιση.

Η εξάτμιση μπορεί να χαρακτηριστεί από την ταχύτητα της διαδικασίας. Ρυθμός εξάτμισης Το (V) εκφράζεται σε χιλιοστά στρώματος νερού που εξατμίζεται ανά μονάδα χρόνου από μια μονάδα επιφάνειας. Εξαρτάται από το έλλειμμα κορεσμού, την ατμοσφαιρική πίεση και την ταχύτητα του ανέμου.

Η εξάτμιση είναι δύσκολο να μετρηθεί υπό πραγματικές συνθήκες. Για τη μέτρηση της εξάτμισης, χρησιμοποιούνται εξατμιστές διαφόρων σχεδίων ή πισίνες εξάτμισης (με επιφάνεια διατομής 20 m 2 ή 100 m 2 και βάθος 2 m). Αλλά οι τιμές που λαμβάνονται από τους εξατμιστές δεν μπορούν να εξισωθούν με την εξάτμιση από μια πραγματική φυσική επιφάνεια. Ως εκ τούτου, καταφεύγουν σε μεθόδους υπολογισμού: η εξάτμιση από την επιφάνεια του εδάφους υπολογίζεται με βάση τα δεδομένα για τις βροχοπτώσεις, την απορροή και την περιεκτικότητα σε υγρασία του εδάφους, τα οποία είναι πιο εύκολο να ληφθούν με μετρήσεις. Η εξάτμιση από την επιφάνεια της θάλασσας μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τύπους κοντά στη συνολική εξίσωση.

Γίνεται διάκριση μεταξύ πραγματικής εξάτμισης και εξάτμισης.

Αστάθεια– πιθανή εξάτμιση σε μια δεδομένη περιοχή υπό τις υπάρχουσες ατμοσφαιρικές συνθήκες.

Αυτό σημαίνει είτε εξάτμιση από την επιφάνεια του νερού στον εξατμιστή. εξάτμιση από την ανοιχτή επιφάνεια νερού ενός μεγάλου όγκου νερού (φυσικό γλυκό νερό). εξάτμιση από την επιφάνεια του υπερβολικά υγρού εδάφους. Η εξάτμιση εκφράζεται σε χιλιοστά του στρώματος του εξατμισμένου νερού ανά μονάδα χρόνου.

Στις πολικές περιοχές, η εξάτμιση είναι χαμηλή: περίπου 80 mm/έτος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εδώ παρατηρούνται χαμηλές θερμοκρασίες της επιφάνειας εξάτμισης και η πίεση κορεσμένων υδρατμών E S και η πραγματική πίεση υδρατμών είναι μικρές και κοντά η μία στην άλλη, επομένως η διαφορά (E S – e) είναι μικρή.

Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η εξάτμιση αλλάζεισε ένα ευρύ φάσμα και τείνει να αυξάνεται όταν μετακινείται από τα βορειοδυτικά προς τα νοτιοανατολικά της ηπείρου, γεγονός που εξηγείται από την αύξηση του ελλείμματος κορεσμού προς την ίδια κατεύθυνση. Οι χαμηλότερες τιμές σε αυτή τη ζώνη της Ευρασίας παρατηρούνται στα βορειοδυτικά της ηπείρου: 400–450 mm, οι υψηλότερες (έως 1300–1800 mm) στην Κεντρική Ασία.

Στις τροπικές περιοχέςΗ εξάτμιση είναι χαμηλή στις ακτές και αυξάνεται απότομα στα εσωτερικά τμήματα στα 2500–3000 mm.

Στον ισημερινόη εξάτμιση είναι σχετικά χαμηλή: δεν υπερβαίνει τα 100 mm λόγω της μικρής τιμής του ελλείμματος κορεσμού.

Η πραγματική εξάτμιση στους ωκεανούς συμπίπτει με την εξάτμιση. Στην ξηρά είναι σημαντικά λιγότερο, κυρίως ανάλογα με το καθεστώς υγρασίας. Διαφορά μεταξύ εξάτμισης και καθίζησηςμπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του ελλείμματος ύγρανσης του αέρα.

Κυκλοφορία υγρασίας

Η αρχική πηγή ατμοσφαιρικής υγρασίας είναι ο Παγκόσμιος Ωκεανός, από την επιφάνεια του οποίου εξατμίζεται το νερό. Μέρος από αυτό συμπυκνώνεται στα σύννεφα και πέφτει ως βροχόπτωση ακριβώς εκεί στον ωκεανό, ολοκληρώνοντας τον μικρό κύκλο υγρασίας. Ένα άλλο μέρος της εξατμισμένης υγρασίας με τη μορφή υδρατμών μεταφέρεται στη στεριά, όπου επίσης συμπυκνώνεται στα σύννεφα και πέφτει με τη μορφή υγρών ή στερεών βροχοπτώσεων, διαρρέει στο έδαφος, ρέει σε ποτάμια στον ωκεανό και καταναλώνεται από φυτών και ζώων. Αυτός ο σύνδεσμος στον κύκλο υγρασίας δεν είναι κλειστός, καθώς το μεγαλύτερο μέρος των υδρατμών των φυτών αποσυντίθεται σε υδρογόνο και οξυγόνο κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και το μικρότερο μέρος δεσμεύεται, αποκλείοντάς το αμετάκλητα από την ανταλλαγή νερού. Η κυκλοφορία υγρασίας χαρακτηρίζεται ποσοτικά ισορροπία νερού.

Ισοζύγιο νερού - ϶ᴛᴏ το αλγεβρικό άθροισμα όλων των μορφών εισροής και εκροής υγρασίας στην ατμόσφαιρα, σε επιλεγμένο έδαφος ή στη θάλασσα, σε μια ήπειρο ή ωκεανό και στην επιφάνεια της γης συνολικά.

Η βροχόπτωση (P) που πέφτει στην περιοχή εξατμίζεται μερικώς (E) στην ατμόσφαιρα, εν μέρει ρέει (R): στον ωκεανό

P = E + R,

Δηλαδή, η βροχόπτωση είναι ίση με την εξάτμιση συν απορροή Αυτό είναι το ισοζύγιο νερού. Η παραπάνω εξίσωση προτάθηκε από τον A.I Voeikov το 1884.

Το 1932 ᴦ. Ο G.N. Vysotsky πρότεινε μια εξίσωση στην οποία η εξάτμιση και η απορροή χωρίζονται στα συστατικά μέρη τους. Εξατμισοδιαπνοή μιαποτελείται από άμεση εξάτμιση μι n και διαπνοή Τ:

Ε = Εν + Τ.

Πλήρης αποστράγγιση Rτεμαχίστηκε σε επιφανειακή μικρόκαι υπόγεια U :

K = S + U.

Στο υδατικό ισοζύγιο της επικράτειας συμμετέχει και η παροχή ή η έλλειψη υπόγειων υδάτων τα προηγούμενα χρόνια. ±Δ.

Σήμερα ο τύπος του ισοζυγίου νερού μοιάζει με αυτό:

P = En + T + S + U ±Δ

Πλήρης εξίσωσηΤο υδατικό ισοζύγιο μιας περιορισμένης περιοχής περιλαμβάνει (εκτός από τα συστατικά που ήδη αναφέρονται) συμπύκνωση υγρασίας στην επιφάνεια, επιφανειακή εισροή, υπόγεια εισροή, αλλαγές στα αποθέματα νερού στο χιόνι, το ίδιο σε βάλτους, πρόσληψη νερού, μεταφορά σε άλλα συστήματα και επιστροφή νερού από οικιακές ανάγκες. Με τη βοήθεια μερικών συστατικών, αντανακλά τις διαφορετικές σχέσεις μεταξύ του νερού, του ατμοσφαιρικού αέρα, του εδάφους και της βλάστησης.

Εξάτμιση συνίσταται στη μετάβαση του νερού από την υγρή ή στερεή φάση στην αέρια φάση και την είσοδο υδρατμών στην ατμόσφαιρα.

Η εξάτμιση είναι πρωτίστως μια ενεργειακή διαδικασία. Εξαρτάται από την ποσότητα της θερμικής ενέργειας που μπορεί να δαπανηθεί σε μια δεδομένη επιφάνεια ανά μονάδα χρόνου και επομένως καθορίζεται από την εξίσωση ισορροπία θερμότηταςστην επιφάνεια της γης. Στους ωκεανούς, έως και το 90% της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας δαπανάται για εξάτμιση.

Η δεύτερη μετεωρολογική συνθήκη που καθορίζει την ποσότητα της εξάτμισης είναι η ικανότητα υγρασίας του αέρα, ο βαθμός ξηρότητας ή υγρασίας. Ποσοτικά, χαρακτηρίζεται από έλλειμμα υγρασίας, το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα και, σε μικρότερο βαθμό, από τον άνεμο. Φυσικά, η εξάτμιση μπορεί να συμβεί μόνο με την παρουσία νερού. Στην ξηρά, αυτή η κατάσταση δεν υπάρχει παντού και όχι πάντα: οι άνυδρες ζώνες χαρακτηρίζονται από έλλειμμα υγρασίας, ενώ σε υγρές ζώνες μπορεί να υπάρχει έλλειψη υγρασίας σε ορισμένες περιόδους. Από αυτή την άποψη, η μετεωρολογία έχει αναπτύξει την έννοια του αστάθεια (Ec).

Αστάθεια - ϶ᴛᴏ τη μέγιστη δυνατή εξάτμιση υπό δεδομένες μετεωρολογικές συνθήκες, χωρίς περιορισμό από αποθέματα υγρασίας. Το ίδιο ισχύει και για τον όρο «δυνητική εξάτμιση».

Η εξάτμιση είναι μια από τις πιο σημαντικές διαδικασίες του γεωγραφικού περιβλήματος. Καταναλώνει το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής θερμότητας . Η λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης, που απελευθερώνεται κατά τη συμπύκνωση της υγρασίας, θερμαίνει την ατμόσφαιρα και αυτή είναι η κύρια πηγή θερμότητας για την ατμόσφαιρα. Η εξατμισμένη υγρασία εισέρχεται στις ηπείρους και τους παρέχει κατακρήμνιση Κατά τη διάρκεια των φάσεων του νερού, η θερμότητα απορροφάται ή απελευθερώνεται και κατά τη διάρκεια της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας αναδιανέμεται. Ένας από τους τύπους εξάτμισης, η διαπνοή, συμμετέχει βιολογικές διεργασίεςκαι ο σχηματισμός βιολογικής μάζας.

Η κλιματική και, ιδιαίτερα, η βιοφυσική σημασία της εξάτμισης είναι ουσιαστικά ότι δείχνει την ικανότητα ξήρανσης του αέρα: όσο περισσότερο μπορεί να εξατμιστεί με περιορισμένα αποθέματα υγρασίας στο έδαφος, τόσο πιο έντονη είναι η ξηρότητα. Σε ορισμένα σημεία αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ερήμων, σε άλλα προκαλεί προσωρινή ξηρασία και τρίτον, όπου η εξάτμιση είναι αμελητέα, δημιουργούνται συνθήκες υπερχείλισης.

Στη Βόρεια Ευρώπη, η εξάτμιση πλησιάζει το ανώτατο όριο - εξάτμιση - περίπου 100 mm ετησίως. Στη ζώνη ξηρής στέπας της Νοτιοανατολικής Ευρώπης, καθώς και στις άνυδρες περιοχές των υποτροπικών της Μεσογείου, η εξάτμιση φτάνει τα 1200 - 1300 mm, αλλά η πραγματική εξάτμιση λόγω έλλειψης υγρασίας είναι μόνο 300 mm. Έλλειψη υγρασίας - η διαφορά μεταξύ της βροχόπτωσης και της εξάτμισης στις άνυδρες ζώνες είναι περίπου 600-800 mm.

Η μέγιστη εξάτμιση, φυσικά, εμφανίζεται στις ερήμους, ειδικά στη Σαχάρα. Στα κεντρικά του μέρη ξεπερνά τα 4500 mm Η εξάτμιση, περιορισμένη από ασήμαντη βροχόπτωση, δεν ξεπερνά τα 100 mm ετησίως. Εδώ, όχι μόνο η βροχόπτωση καταναλώνεται για εξάτμιση, αλλά και υπόγεια νερά, που ρέει από τα βουνά του Άτλαντα και από τη λεκάνη της Κεντρικής Αφρικής. Η διαφορά μεταξύ δυναμικού (4500 mm) και πραγματικής (περίπου 100 mm) εξάτμισης εκφράζει τον βαθμό ξηρότητας της Σαχάρας.

Η μεγαλύτερη εξάτμιση (περίπου 1.200 mm) συμβαίνει στις βαλτώδεις πεδιάδες της Κεντρικής Αφρικής - στις λεκάνες της λίμνης Τσαντ και του Άνω Νείλου. Τα φυτά που παρέχονται εδώ με ζεστασιά και υγρασία παρέχουν τη μεγαλύτερη αύξηση της φυτικής μάζας στη Γη. Στην ισημερινή Αφρική, ένα στρώμα νερού 1000 mm εξατμίζεται ετησίως.

Η εξάτμιση και η εξάτμιση αντικατοπτρίζουν τόσο τη βροχόπτωση όσο και τη θερμότητα. Ο λόγος της εισροής και εκροής ατμοσφαιρικής υγρασίας ονομάζεται συνήθως ατμοσφαιρική ύγρανση.

Συμπύκνωση και εξάχνωση

Οι υδρατμοί έχουν μόνο τη δική τους εγγενή ιδιότητα, η οποία τον διακρίνει έντονα από τα άλλα ατμοσφαιρικά αέρια: η ποσοτική του περιεκτικότητα ή η υγρασία του αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία της μάζας του αέρα. Η υγρασία του αέρα χαρακτηρίζεται από διάφορους δείκτες.

Απόλυτη υγρασία - την ποσότητα των υδρατμών σε γραμμάρια που περιέχονται σε 1 m 3 αέρα. Η απόλυτη υγρασία αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα γιατί όσο πιο ζεστή είναι η μάζα του αέρα, τόσο περισσότερους ατμούς μπορεί να περιέχει.

Σχετική υγρασία - ποσοστιαία αναλογία πραγματικού κορεσμού Ναμέγιστο δυνατό σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Καθώς ο αέρας ψύχεται, η απόλυτη υγρασία πέφτει καθώς μειώνεται η ικανότητα υγρασίας του. Η θερμοκρασία στην οποία ο αέρας γίνεται κορεσμένος ονομάζεται σημείο δρόσου . Η περαιτέρω ψύξη του αέρα οδηγεί σε συμπύκνωση υγρασίας. Η σχετική υγρασία εξαρτάται φυσικά και από την απόλυτη υγρασία.

Εξάτμιση συνίσταται στη μετάβαση του νερού από την υγρή ή στερεή φάση στην αέρια φάση και την είσοδο υδρατμών στην ατμόσφαιρα.

Αστάθεια - αυτή είναι η μέγιστη δυνατή εξάτμιση υπό δεδομένες μετεωρολογικές συνθήκες, που δεν περιορίζεται από τα αποθέματα υγρασίας. Το ίδιο ισχύει και για τον όρο «δυνητική εξάτμιση».

Η κλιματική και, ιδιαίτερα, η βιοφυσική σημασία της εξάτμισης έγκειται στο γεγονός ότι δείχνει την ικανότητα ξήρανσης του αέρα: όσο περισσότερο μπορεί να εξατμιστεί με περιορισμένα αποθέματα υγρασίας στο έδαφος, τόσο πιο έντονη είναι η ξηρότητα. Σε ορισμένα σημεία αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ερήμων, σε άλλα προκαλεί προσωρινή ξηρασία και τρίτον, όπου η εξάτμιση είναι αμελητέα, δημιουργούνται συνθήκες υπερχείλισης.

Η εξάτμιση και η εξάτμιση αντικατοπτρίζουν τόσο τη βροχόπτωση όσο και τη θερμότητα. Ο λόγος της εισροής και εκροής της ατμοσφαιρικής υγρασίας ονομάζεται ατμοσφαιρική ύγρανση.

Συμπύκνωση - μετάβαση του ατμού σε κατάσταση σταγονιδίων-υγρού.

Εξάχνιση – μετάβαση της υγρασίας σε στερεή κατάσταση (χιόνι, πάγος).

Οι ακόλουθες δύο συνθήκες είναι απαραίτητες για τη συμπύκνωση:

Μείωση της θερμοκρασίας του αέρα στο σημείο δρόσου.

Η παρουσία πυρήνων συμπύκνωσης - μικροσκοπικά σώματα στα οποία μπορεί να καθιζάνει ατμός.

Η συμπύκνωση και η εξάχνωση συμβαίνουν τόσο στην επιφάνεια της Γης και σε τοπικά αντικείμενα όσο και στην ελεύθερη ατμόσφαιρα. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζονται δροσιάή παγωνιά.Ένα στρώμα υγρασίας κατακάθεται σε πάγο, χιόνι ή άμμο της ερήμου, συμμετέχοντας στην υδατική τους ισορροπία. Όταν ο θερμός αέρας εισέρχεται σε μια ψυχρή περιοχή, οι εναποθέσεις υγρών κατακάθονται σε αντικείμενα (τοίχους, κορμούς κ.λπ.) και εάν η θερμοκρασία είναι κάτω από 0°, εναποθέσεις στερεών.

σύννεφα. Ταξινόμηση νεφών.

Η συμπύκνωση και η εξάχνωση της υγρασίας σε μια ελεύθερη ατμόσφαιρα παράγει σύννεφα. Πρωτογενείς πολύ μικρές σταγόνες σύννεφων εμφανίζονται στους πυρήνες συμπύκνωσης. Συνήθως παγώνουν αμέσως και γίνονται πυρήνες για περαιτέρω ανάπτυξη σταγονιδίων, τόσο με συμπύκνωση όσο και με πήξη-αμοιβαία σύντηξη. Αυτό συμβαίνει σε θερμοκρασίες 10-15° κάτω από 0°C.

Στη σύγχρονη μετεωρολογία διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι νεφών:

1. Cirrus σύννεφα βρίσκονται σε υψόμετρο πάνω από 6 km και αποτελούνται από κρυστάλλους πάγου και βελόνες: λευκά, λεπτά σύννεφα ινώδους δομής, διάφανα, χωρίς τις δικές τους σκιές. Κύριοι τύποι: σαν κλωστή και πυκνό. πολλές ποικιλίες. Δεν υπάρχει βροχόπτωση.

2.Cirrocumulus σύννεφα βρίσκονται σε υψόμετρο πάνω από 6 km και αποτελούνται από κρυστάλλους πάγου και βελόνες: λευκά λεπτά στρώματα ή ραβδώσεις με τη μορφή μικρών κυμάτων και νιφάδων, χωρίς τις δικές τους σκιές. Χωρίζονται σε δύο τύπους: 1) κυματοειδή και 2) σωροειδή. Δεν υπάρχει βροχόπτωση.

3. Σύννεφα Cirrostratus βρίσκονται σε υψόμετρο πάνω από 6 χλμ και αποτελούνται από κρυστάλλους πάγου. Έχουν την εμφάνιση ενός λευκού, ομοιόμορφου, λεπτού πέπλου, μερικές φορές ελαφρώς κυματιστό. μην θολώνετε τον ηλιακό ή σεληνιακό δίσκο. Η βροχόπτωση δεν φτάνει στο έδαφος.

4. Σύννεφα Altocumulus βρίσκονται σε υψόμετρο 2-6 km και αποτελούνται από μικροσκοπικά σταγονίδια, συχνά υπερψυγμένα: λευκά, μερικές φορές γκριζωπά ή γαλαζωπά με τη μορφή κυμάτων, σωρών, κορυφογραμμών, νιφάδων, μεταξύ των οποίων είναι ορατά κενά του γαλάζιου ουρανού. Μερικές φορές μπορούν να συγχωνευθούν. Τύποι αλτοσωρευτικών νεφών: 1) κυματιστοί και 2) σωρευτικοί. Δεν υπάρχει βροχόπτωση.

5. Σύννεφα Altostratus συγκεντρώνεται σε υψόμετρο 2-6 km και αποτελείται από ένα μείγμα νιφάδων χιονιού και μικροσκοπικών σταγονιδίων: ένα γκρίζο ή μπλε ομοιόμορφο πέπλο, ελαφρώς κυματιστό. Ο ήλιος και το φεγγάρι λάμπουν σαν μέσα από παγωμένο γυαλί. Συνήθως καλύπτουν ολόκληρο τον ουρανό. Το καλοκαίρι, η βροχόπτωση δεν φτάνει στο έδαφος, το χειμώνα χιονίζει. Είδη: 1) ομιχλώδη και 2) κυματοειδή.

6. Σύννεφα Stratocumulus βρίσκονται σε υψόμετρο 2-6 km και αποτελούνται από σταγονίδια ομοιόμορφων μεγεθών: γκρίζες μεγάλες κορυφογραμμές, κύματα, σωρούς ή πλάκες. μπορεί να διαχωριστεί με κενά ή να συγχωνευθεί σε ένα συνεχές κάλυμμα. Διαφέρουν από το altocumulus ως προς το κάπως μικρότερο ύψος, τα μεγαλύτερα μεγέθη σωρών και τη μεγαλύτερη πυκνότητα. Ασθενείς, σύντομες βροχές σπάνια εμφανίζονται. Συνήθως δεν υπάρχει βροχόπτωση. Τύποι νεφών στρωματοσωρίνης: 1) κυματιστοί και 2) σωρευτικοί.

7. Σύννεφα Στράτου βρίσκονται κάτω από 2 km, κάτω μπορούν να συγχωνευθούν με ομίχλες: ένα μονότονο γκρι στρώμα, παρόμοιο με την ομίχλη, μερικές φορές σκίζεται σε κομμάτια από κάτω. Συνήθως καλύπτουν ολόκληρο τον ουρανό, μπορούν επίσης να έχουν τη μορφή σχισμένων μαζών. Τύποι νεφών στρώματος: 1) ομιχλώδη, 2) κυματιστά, 3) στρώματα. Μπορεί να υπάρχει ψιλόβροχο ή περιστασιακά χιόνι.

8.Νέφη Νιμβόστρατου βρίσκονται σε υψόμετρο κάτω από 2 km, κάτω μπορούν να συγχωνευθούν με ομίχλη. αποτελούνται από μεγάλες σταγόνες στο κάτω μέρος και μικρές στο πάνω μέρος: ένα σκούρο γκρι στρώμα σύννεφων, σαν να είναι αμυδρά φωτισμένο από μέσα. Πέφτει δυνατή βροχή ή χιόνι, μερικές φορές κατά διαστήματα. Δεν υπάρχουν απόψεις.

9.Σωρευτικά σύννεφα Είναι σύννεφα κάθετης ανάπτυξης και βρίσκονται εντός της κατώτερης και της μεσαίας βαθμίδας έως 2-3 km. αποτελούνται από σταγονίδια, το σύστημα είναι σταθερό, χωρίς βροχόπτωση. Πυκνά ψηλά σύννεφα με άσπρα σωρεία και κορυφές σε σχήμα θόλου και επίπεδες βάσεις γκρι ή μπλε. Μπορούν να έχουν τη μορφή μεμονωμένων νεφών ή μεγάλων συστάδων. Συνήθως δεν υπάρχει βροχόπτωση. Τύποι νεφών σωρευμάτων: 1) επίπεδα, 2) μεσαία, 3) ισχυρά. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες - fraccumulus, πυργόσχημες, ορογραφικές κ.λπ.

10. Cumulonimbus ή κεραυνοί βρίσκονται σε υψόμετρο έως 2 km και αποτελούνται από σταγόνες στο κάτω μέρος και κρυστάλλους στην κορυφή: λευκά πυκνά σύννεφα με σκούρα βάση, μοιάζουν με τεράστιους αμόνιους, βουνά κ.λπ. Τύποι νεφών cumulonimbus (καταιγίδα): 1 ) φαλακρός, 2) τριχωτός. Εκδηλώνονται βροχές και χαλάζι που συνοδεύονται από καταιγίδες

Η μέση ετήσια νεφελότητα για ολόκληρη τη Γη υπολογίζεται σε 5,4 πόντους, στην ξηρά - 4,8 πόντους, στους ωκεανούς - 5,8 πόντους. Τα πιο συννεφιασμένα μέρη είναι τα βόρεια μέρη του Ατλαντικού και του Ειρηνικού ωκεανού, όπου η νεφελώδης υπερβαίνει τους 8 πόντους, τα πιο νεφελώδη μέρη είναι οι έρημοι, όχι περισσότερο από 1 - 2 πόντους.

Η γεωγραφική σημασία των νεφών είναι ότι η βροχόπτωση πέφτει από αυτά. Διατηρούν μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας και ως εκ τούτου επηρεάζουν τη φωτεινή και θερμική κατάσταση της επιφάνειας της γης, αποτρέποντας τη θερμική ακτινοβολία της γης, δημιουργώντας ένα «φαινόμενο θερμοκηπίου». Τέλος, τα σύννεφα περιπλέκουν το έργο της αεροπορίας, της αεροφωτογράφησης κ.λπ.

Ατμοσφαιρική βροχόπτωση

Το νερό σε υγρή ή στερεή κατάσταση που πέφτει από τα σύννεφα ή καθιζάνει από τον αέρα στην επιφάνεια της γης ονομάζεται κατακρήμνιση.

Η βροχόπτωση διαφοροποιείται από φυσική κατάσταση – υγρό(ψιλόβροχο, βροχή) και σκληρά(χιόνι, σφαιρίδια, χαλάζι) και από τη φύση της πτώσης - ψιλοβρόχι, κάλυμμαΚαι καταιγίδα. Η ατμοσφαιρική βροχόπτωση χωρίζεται στις ακόλουθες δύο ομάδες: α) η βροχόπτωση στο έδαφος που σχηματίζεται απευθείας σε αντικείμενα του εδάφους ( παγετός, παγετός) β) η βροχόπτωση που πέφτει από τα σύννεφα ( βροχή, χιόνι, χαλάζι, πέλλετ, παγωμένη βροχή).

Η φύση της βροχόπτωσης ποικίλλει επίσης σημαντικά.

ψιλοβρόχικατακρήμνιση είναι η κατακρήμνιση που πέφτει με τη μορφή ψιλόβροχου ή των στερεών αναλόγων του (κόκκοι χιονιού, λεπτό χιόνι). Τις περισσότερες φορές είναι ενδομαζικής προέλευσης.

ΕξώφυλλαΗ βροχόπτωση είναι μακροπρόθεσμη, αρκετά ομοιόμορφη βροχόπτωση με τη μορφή βροχής, χιονιού ή ψιλόβροχου, που πέφτει ταυτόχρονα σε μια μεγάλη περιοχή.

ΚαταιγίδαΗ βροχόπτωση είναι βροχόπτωση μεγάλης έντασης αλλά μικρής διάρκειας. Πέφτουν από τα σωρευτικά σύννεφα τόσο σε υγρή όσο και σε στερεή μορφή (βροχές, χιονοπτώσεις κ.λπ.).

Διανομήη βροχόπτωση στην επιφάνεια του πλανήτη εμφανίζεται πολύ άνιση και ποικίλλει ζώνηςχαρακτήρας. Ο αριθμός τους μειώνεται από τον ισημερινό στους πόλους, κάτι που οφείλεται κυρίως στη θερμοκρασία του αέρα και στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Εκτός, μεγάλο ρόλοΤα ανακουφιστικά και τα θαλάσσια ρεύματα παίζουν επίσης ρόλο στην κατανομή της βροχόπτωσης. Ζεστό και υγρές μάζεςαέρας, συναντώντας τα βουνά, υψώνεται κατά μήκος των πλαγιών τους, δροσίζει και δίνει έντονες βροχοπτώσεις στους πρόποδες. Στις προσήνεμες πλαγιές των βουνών βρίσκονται οι πιο υγρές περιοχές της Γης.

Για τη μέτρηση της βροχόπτωσης χρησιμοποιούνται βροχόμετρα και μετρητές βροχόπτωσης.

Βροχόμετροείναι ένας κυλινδρικός μεταλλικός κάδος με εμβαδόν διατομής 500 cm2, ύψους 40 cm, ο οποίος είναι τοποθετημένος σε ξύλινο κοντάρι σε ύψος 2 m Ένα διάφραγμα εισάγεται στον κάδο από πάνω, το οποίο δεν το κάνει συγκρατούν τη βροχόπτωση και αποτρέπουν την εξάτμισή τους. Ο κάδος κλείνει με ειδική προστασία σε σχήμα κώνου (προστασία Nifer). Η κατακρήμνιση που συλλέγεται σε διάστημα 12 ωρών χύνεται σε ποτήρι μέτρησης με διαιρέσεις.

Μετρητής βροχόπτωσηςΤο σύστημα Tretyakov έχει σχεδιαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένα βροχόμετρο, αλλά με τη διαφορά ότι η προστασία του αποτελείται από 16 ξεχωριστές πλάκες και η περιοχή διατομής του κάδου είναι 200 ​​cm 2.

Ατμοσφαιρική πίεση

Το βάρος του αέρα καθορίζει την ατμοσφαιρική πίεση. Για κανονικόςατμοσφαιρική πίεση είναι η πίεση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας σε γεωγραφικό πλάτος 45° και σε θερμοκρασία 0°C. Σε αυτή την περίπτωση, η ατμόσφαιρα πιέζει κάθε 1 cm2 της επιφάνειας της γης με δύναμη 1.033 kg και η μάζα αυτού του αέρα εξισορροπείται από μια στήλη υδραργύρου ύψους 760 mm. Η αρχή της μέτρησης της πίεσης βασίζεται σε αυτή την εξάρτηση. Μετριέται σε χιλιοστά (mm) υδραργύρου (ή millibar (mb): 1 mb = 0,75 mmHg) και σε hectopascals (hPa), όταν 1 mm = 1 hPa.

Η ατμοσφαιρική πίεση μετριέται χρησιμοποιώντας βαρόμετρα. Υπάρχουν δύο τύποι βαρομέτρων: ο υδράργυρος και το μέταλλο (ή ανεροειδές).

Ερμής - σελΌταν αλλάζει η πίεση, αλλάζει και το ύψος της στήλης υδραργύρου. Αυτές οι αλλαγές καταγράφονται από τον παρατηρητή σε μια κλίμακα που είναι προσαρτημένη δίπλα στον γυάλινο σωλήνα του βαρόμετρου.

Μέταλλοβαρόμετρο, ή βαρόμετρο άνευ υδραργύρου, Όταν η πίεση αλλάζει, τα τοιχώματα του κουτιού δονούνται και πιέζονται προς τα μέσα ή προς τα έξω. Αυτοί οι κραδασμοί μεταδίδονται από ένα σύστημα μοχλών στο βέλος, το οποίο κινείται κατά μήκος μιας κλιμακωτής κλίμακας.

Η ατμοσφαιρική πίεση αλλάζει συνεχώς λόγω των μεταβολών της θερμοκρασίας και της κίνησης του αέρα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας αυξάνεται δύο φορές (το πρωί και το βράδυ), και μειώνεται δύο φορές (μετά το μεσημέρι και μετά τα μεσάνυχτα). Κατά τη διάρκεια του έτους στις ηπείρους, η μέγιστη πίεση παρατηρείται το χειμώνα, όταν ο αέρας είναι υπερψυκτικός και συμπιεσμένος, και η ελάχιστη πίεση παρατηρείται το καλοκαίρι.

Η κατανομή της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της γης έχει έναν καλά καθορισμένο ζωνικό χαρακτήρα, ο οποίος οφείλεται στην ανομοιόμορφη θέρμανση της επιφάνειας της γης, και κατά συνέπεια, στις αλλαγές της πίεσης. Η αλλαγή της πίεσης εξηγείται από την κίνηση του αέρα. Είναι ψηλά όπου υπάρχει περισσότερος αέρας, χαμηλά όπου φεύγει ο αέρας. Όταν θερμαίνεται από την επιφάνεια, ο αέρας ορμάει προς τα πάνω και η πίεση στη ζεστή επιφάνεια μειώνεται. Αλλά στο υψόμετρο, ο αέρας ψύχεται, γίνεται πιο πυκνός και αρχίζει να πέφτει σε γειτονικές ψυχρές περιοχές, όπου η πίεση αυξάνεται. Έτσι, η θέρμανση και η ψύξη του αέρα από την επιφάνεια της Γης συνοδεύεται από ανακατανομή του και αλλαγές πίεσης.

Οι άνεμοι και η προέλευσή τους

Ο αέρας κινείται συνεχώς: ανεβαίνει - ανερχόμενοςκίνηση, φθίνουσα - φθίνωνκίνηση. Κίνηση αέρα μέσα οριζόντιοςκατεύθυνση ονομάζεται από τον άνεμο. Η αιτία του ανέμου είναι η ανομοιόμορφη κατανομή της πίεσης του αέρα στην επιφάνεια της Γης, η οποία προκαλείται από την άνιση κατανομή της θερμοκρασίας. Σε αυτή την περίπτωση, η ροή του αέρα μετακινείται από μέρη με υψηλή πίεση προς την πλευρά όπου η πίεση είναι μικρότερη.

Ο άνεμος χαρακτηρίζεται ταχύτητα, κατεύθυνση και δύναμη.

ΤαχύτηταΟ άνεμος μετράται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s), χιλιόμετρα ανά ώρα (km/h), πόντους (στην κλίμακα μποφόρ από 0 έως 12, επί του παρόντος έως 13 βαθμούς). Η ταχύτητα του ανέμου εξαρτάται από τη διαφορά πίεσης και είναι ευθέως ανάλογη με αυτήν: όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά πίεσης (οριζόντια βαρική κλίση), τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου.

Κατεύθυνσηο άνεμος καθορίζεται από την πλευρά του ορίζοντα από την οποία φυσά ο άνεμος. Για τον χαρακτηρισμό του, χρησιμοποιούνται οκτώ κύριες κατευθύνσεις (σημεία αναφοράς): Β, ΒΔ, Δ, ΝΔ, Ν, ΝΑ, Α, ΒΑ. Η κατεύθυνση εξαρτάται από την κατανομή της πίεσης και από το φαινόμενο εκτροπής της περιστροφής της Γης.

ΔύναμηΟ άνεμος εξαρτάται από την ταχύτητά του και δείχνει τι δυναμική πίεση ασκεί η ροή του αέρα σε οποιαδήποτε επιφάνεια. Η δύναμη του ανέμου μετριέται σε κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο (kg/m2).

Οι άνεμοι είναι εξαιρετικά διαφορετικοί σε προέλευση, χαρακτήρα και νόημα. Έτσι, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, όπου επικρατούν δυτικές συγκοινωνίες, επικρατούν άνεμοι Δυτικόςκατευθύνσεις (ΒΔ, Δ, ΝΔ). Στις πολικές περιοχές, οι άνεμοι πνέουν από τους πόλους σε ζώνες χαμηλής πίεσης σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη. Η πιο εκτεταμένη ζώνη ανέμου στον κόσμο βρίσκεται σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη, όπου φυσούν εμπορικοί άνεμοι.

Εμπορικοί άνεμοι- σταθεροί άνεμοι τροπικών γεωγραφικών πλάτη. Σχηματίζονται επειδή ο θερμός αέρας ανεβαίνει στην ισημερινή ζώνη και στη θέση του έρχεται τροπικός αέρας από το βορρά και το νότο.

Αύρες- τοπικοί άνεμοι που πνέουν από θάλασσα σε στεριά την ημέρα και από στεριά σε θάλασσα τη νύχτα. Από αυτή την άποψη, υπάρχει μια διάκριση ημέραΚαι νύχτααεράκια. ΗμέραΗ (θαλάσσια) αύρα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι κατά τη διάρκεια της ημέρας η στεριά θερμαίνεται γρηγορότερα από τη θάλασσα και δημιουργείται μικρότερη πίεση πάνω της. Αυτή τη στιγμή, η πίεση είναι μεγαλύτερη πάνω από τη θάλασσα (πιο δροσερό) και ο αέρας αρχίζει να κινείται από θάλασσα σε ξηρά. Νύχτα(παράκτιο) αεράκι φυσά από στεριά σε θάλασσα, καθώς αυτή τη στιγμή η γη κρυώνει πιο γρήγορα από τη θάλασσα και εμφανίζεται χαμηλή πίεση πάνω από την επιφάνεια του νερού - ο αέρας μετακινείται από την ακτή στη θάλασσα.

Οι μουσώνες- πρόκειται για ανέμους παρόμοιους με τα αεράκια, αλλά αλλάζουν την κατεύθυνσή τους ανάλογα με την εποχή του χρόνου και καλύπτουν τεράστιες εκτάσεις. Το χειμώνα φυσούν από γη σε θάλασσα, το καλοκαίρι - από θάλασσα σε στεριά. Το χειμώνα, η ήπειρος είναι πιο κρύα και, ως εκ τούτου, η πίεση πάνω από αυτήν είναι υψηλότερη. Το καλοκαίρι, αντίθετα, η γη θερμαίνεται και η πίεση πάνω από αυτήν είναι χαμηλότερη. Με την αλλαγή των μουσώνων, ο ξηρός, μερικώς συννεφιασμένος χειμώνας αλλάζει σε βροχερό καλοκαιρινό καιρό. Εξωτροπικόμουσώνες - μουσώνες εύκρατων και πολικών γεωγραφικών πλάτη. Τροπικόςμουσώνες - μουσώνες τροπικών γεωγραφικών πλάτη.

Föhn- αυτός είναι ένας ζεστός, μερικές φορές ζεστός, ξηρός άνεμος που φυσά στα βουνά με μεγάλη δύναμη. Συνήθως διαρκεί λιγότερο από μία ημέρα, σπανιότερα έως και μία εβδομάδα. Το πιο τυπικό πιστολάκι μαλλιών εμφανίζεται όταν το ρεύμα αέρα της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας περνά μέσα από μια οροσειρά. Το πιστολάκι μαλλιών είναι συνηθισμένο στα βουνά Κεντρική Ασία, στα Βραχώδη Όρη κλπ. Σε κάθε χώρα αυτός ο άνεμος έχει το δικό του όνομα. Στις αρχές της άνοιξης, ένα πιστολάκι μαλλιών μπορεί να προκαλέσει γρήγορο λιώσιμο του χιονιού στα βουνά και καταστροφικές πλημμύρες των ποταμών. Τα καλοκαιρινά πιστολάκια μαλλιών μερικές φορές οδηγούν στο θάνατο περιβόλων και αμπελώνων.

Μπόρα– θυελλώδης και πολύ ψυχρός άνεμος που πνέει μέσα από χαμηλά ορεινά περάσματα κυρίως το κρύο μέρος του χρόνου. Στο Novorossiysk ονομάζεται Nord-Ost, στη χερσόνησο Absheron - βόρειος , στη Βαϊκάλη - σάρμα , στην κοιλάδα του Ροδανού - δίπλα στο mistral. Η Μπόρα φυσά από μια μέρα έως μια εβδομάδα. Το βόριο σχηματίζεται σε μεγάλες θερμοδυναμικές αντιθέσεις εκατέρωθεν χαμηλών οροσειρών. Η Μπόρα προκαλεί μεγάλες καταστροφές σε πόλεις και λιμάνια.

Αέριες μάζες

Αέριες μάζες- διαχωρίστε μεγάλους όγκους αέρα με ορισμένες γενικές ιδιότητες(θερμοκρασία, υγρασία, διαφάνεια κ.λπ.) και κίνηση ως ένα. Υπάρχουν κύριοι (ζωνικοί) τύποι αέριων μαζών που σχηματίζονται σε ζώνες με διαφορετική ατμοσφαιρική πίεση: Αρκτική (Ανταρκτική), εύκρατη (πολική), τροπική και ισημερινή. Οι ζωνικές αέριες μάζες χωρίζονται σε θαλάσσιες και ηπειρωτικές - ανάλογα με τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας στην περιοχή σχηματισμού τους.

αρκτικόςσχηματίζεται αέρας πάνω από τον Βορρά Αρκτικός Ωκεανός, και το χειμώνα επίσης στα βόρεια της Ευρασίας και της Βόρειας Αμερικής. Ο αέρας χαρακτηρίζεται από χαμηλή θερμοκρασία, χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία, καλή ορατότητα και σταθερότητα. Οι εισβολές του σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη προκαλούν σημαντικά και έντονα κρυοπαγήματα και οδηγούν σε κυρίως καθαρό και μερικώς συννεφιασμένο καιρό.

Μέτριος(πολικός αέρας. Αυτός είναι αέρας εύκρατων γεωγραφικών πλάτη. Διακρίνει επίσης δύο υποτύπους. Το χειμώνα είναι πολύ δροσερό και σταθερό, ο καιρός είναι συνήθως καθαρός με έντονους παγετούς. Το καλοκαίρι θερμαίνεται πολύ, αναδύονται ανοδικά ρεύματα, σχηματίζονται σύννεφα, πέφτει συχνά βροχή και παρατηρούνται καταιγίδες. Ο εύκρατος αέρας διεισδύει σε πολικά, καθώς και υποτροπικά και τροπικά γεωγραφικά πλάτη.

ΤροπικόςΟ αέρας σχηματίζεται σε τροπικά και υποτροπικά γεωγραφικά πλάτη και το καλοκαίρι - σε ηπειρωτικές περιοχές στα νότια των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη. Υπάρχουν δύο υποτύποι τροπικού αέρα. Σχηματίζεται πάνω από τροπικά νερά (τροπικές ωκεάνιες ζώνες) και χαρακτηρίζεται από υψηλή θερμοκρασία και υγρασία. Ο τροπικός αέρας διεισδύει σε εύκρατα και ισημερινά γεωγραφικά πλάτη.

ΙσημερινούΟ αέρας σχηματίζεται στην ισημερινή ζώνη από τον τροπικό αέρα που φέρνουν οι εμπορικοί άνεμοι. Χαρακτηρίζεται υψηλές θερμοκρασίεςκαι υψηλή υγρασία όλο το χρόνο. Επιπλέον, αυτές οι ιδιότητες διατηρούνται τόσο στην ξηρά όσο και στη θάλασσα, επομένως ο ισημερινός αέρας δεν χωρίζεται σε θαλάσσιους και ηπειρωτικούς υποτύπους.

Οι αέριες μάζες βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Επιπλέον, εάν οι αέριες μάζες μετακινούνται σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη ή σε ψυχρότερη επιφάνεια, ονομάζονται ζεστός, καθώς φέρνουν θέρμανση. Οι αέριες μάζες που κινούνται σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη ή σε θερμότερη επιφάνεια ονομάζονται κρύο. Φέρνουν κρύο καιρό.

Ατμοσφαιρικά μέτωπα

Ατμοσφαιρικό μέτωποονομάζεται η διαίρεση μεταξύ μαζών αέρα με διαφορετικές φυσικές ιδιότητες. Η τομή του μετώπου με την επιφάνεια της γης ονομάζεται πρώτη γραμμή. Στο μπροστινό μέρος, όλες οι ιδιότητες των μαζών αέρα - θερμοκρασία, κατεύθυνση και ταχύτητα ανέμου, υγρασία, συννεφιά, βροχόπτωση - αλλάζουν δραματικά. Το πέρασμα ενός μετώπου από το σημείο παρατήρησης συνοδεύεται από λίγο πολύ απότομες αλλαγές του καιρού.

Υπάρχουν μέτωπα που συνδέονται με κυκλώνες, Και κλιματολογικόςμέτωπα. Στους κυκλώνες, τα μέτωπα σχηματίζονται όταν ο θερμός και ο κρύος αέρας συναντώνται, με την κορυφή του μετωπικού συστήματος να βρίσκεται συνήθως στο κέντρο του κυκλώνα. Ο κρύος αέρας, που συναντά τον ζεστό αέρα, καταλήγει πάντα στο κάτω μέρος. Ρέει κάτω από το ζεστό, προσπαθώντας να το σπρώξει προς τα πάνω. Ο θερμός αέρας, αντίθετα, ρέει πάνω στον κρύο αέρα και εάν πιέσει πάνω του, ανεβαίνει ο ίδιος κατά μήκος του επιπέδου διεπαφής. Ανάλογα με το ποιος αέρας είναι πιο ενεργός και προς ποια κατεύθυνση κινείται το μέτωπο, ονομάζεται θερμός ή κρύος.

ΖεστόςΤο μπροστινό μέρος κινείται προς τον κρύο αέρα και σημαίνει την άφιξη του ζεστού αέρα. Σπρώχνει αργά προς τα πίσω τον κρύο αέρα. Όντας πιο ελαφρύ, ρέει πάνω στη σφήνα του κρύου αέρα, ανεβαίνοντας απαλά κατά μήκος της επιφάνειας διεπαφής. Σε αυτή την περίπτωση, μια απέραντη ζώνη νεφών σχηματίζεται μπροστά από το μέτωπο, από την οποία πέφτουν έντονες βροχοπτώσεις. Η σταδιακή αντικατάσταση του ψυχρού αέρα με ζεστό οδηγεί σε μείωση της πίεσης και αύξηση του ανέμου. Αφού περάσει το μέτωπο, παρατηρείται μια απότομη αλλαγή του καιρού: η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται, ο άνεμος αλλάζει κατεύθυνση κατά 90° περίπου και εξασθενεί, η ορατότητα επιδεινώνεται, σχηματίζονται ομίχλες και μπορεί να σημειωθεί βροχόπτωση.

Κρύοτο μπροστινό μέρος κινείται προς τον ζεστό αέρα. Σε αυτή την περίπτωση, ο ψυχρός αέρας - όσο πιο πυκνός και βαρύτερος - κινείται κατά μήκος της επιφάνειας της γης με τη μορφή σφήνας, κινείται ταχύτερα από τον θερμό αέρα και, όπως ήταν, ανυψώνει τον θερμό αέρα μπροστά του, σπρώχνοντάς τον έντονα προς τα πάνω. Μεγάλα σωρευτικά σύννεφα σχηματίζονται πάνω και μπροστά από τη γραμμή του μετώπου, από την οποία πέφτει δυνατή βροχή, σημειώνονται καταιγίδες και παρατηρούνται ισχυροί άνεμοι. Αφού περάσει το μέτωπο, η βροχόπτωση και η συννεφιά μειώνονται σημαντικά, ο άνεμος αλλάζει κατεύθυνση κατά 90° περίπου και εξασθενεί κάπως, η θερμοκρασία πέφτει, η υγρασία του αέρα μειώνεται και η διαφάνεια και η ορατότητά του αυξάνονται. η πίεση ανεβαίνει.

Κλιματολογικόςμέτωπα - μέτωπα σε παγκόσμια κλίμακα, τα οποία είναι διαχωρισμοί μεταξύ των κύριων (ζωνικών) τύπων αέριων μαζών. Υπάρχουν πέντε τέτοια μέτωπα: αρκτικός, Ανταρκτική, δύο μέτριος(πολικό) και τροπικός.

αρκτικόςΤο μέτωπο (Ανταρκτική) χωρίζει τον αέρα της Αρκτικής (Ανταρκτικής) από τον αέρα των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη, δύο μέτριοςΤα (πολικά) μέτωπα διαχωρίζουν τον εύκρατο αέρα από τον τροπικό αέρα. Τροπικόςσχηματίζεται ένα μέτωπο όπου συναντώνται ο τροπικός και ο ισημερινός αέρας, που διαφέρουν ως προς την υγρασία και όχι τη θερμοκρασία. Όλα τα μέτωπα, μαζί με τα όρια των ζωνών, μετατοπίζονται προς τους πόλους το καλοκαίρι και προς τον ισημερινό το χειμώνα. Συχνά σχηματίζουν ξεχωριστούς κλάδους που εξαπλώνονται σε μεγάλες αποστάσεις από τις κλιματικές ζώνες. Το τροπικό μέτωπο βρίσκεται πάντα στο ημισφαίριο όπου είναι καλοκαίρι.

Κυκλώνες και αντικυκλώνες

Στην τροπόσφαιρα, δίνες διαφορετικών μεγεθών εμφανίζονται συνεχώς, αναπτύσσονται και εξαφανίζονται - από μικρές έως γιγάντιους κυκλώνες και αντικυκλώνες.

Κυκλώναςείναι μια περιοχή χαμηλής πίεσης στο κέντρο. Επομένως, ο αέρας στον κυκλώνα κινείται σπειροειδώς από την περιφέρεια (από περιοχές υψηλής πίεσης) προς το κέντρο (σε περιοχές χαμηλής πίεσης) και στη συνέχεια ανεβαίνει προς τα πάνω, σχηματίζοντας ανερχόμενοςρέματα. Σε έναν κυκλώνα, ο αέρας κινείται κατά μήκος μιας καμπύλης διαδρομής και κατευθύνεται αριστερόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο και δεξιόστροφα στο νότιο ημισφαίριο. Οι κυκλώνες συνδέονται με εκτεταμένες περιοχές με σύννεφα και βροχοπτώσεις, σημαντικές αλλαγές θερμοκρασίας και ισχυρούς ανέμους. Ωστόσο, είναι επίσης γνωστοί κυκλώνες που υπάρχουν όλο το χρόνο σε σταθερές περιοχές χαμηλής πίεσης: ισλανδικόςκυκλώνας (ελάχιστος), που βρίσκεται στον Βόρειο Ατλαντικό στην περιοχή του. Ισλανδία και Αλεούτιοςκυκλώνας (χαμηλός) στην περιοχή των Αλεούτιων Νήσων του Βόρειου Ειρηνικού Ωκεανού.

Εκτός από τα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, κυκλώνες παρατηρούνται στην τροπική ζώνη. ΤροπικόςΚυκλώνες εμφανίζονται μόνο πάνω από τη θάλασσα, μεταξύ 10-15° Β. και Σ. Όταν μετακινούνται στη στεριά, ξεθωριάζουν γρήγορα. Αυτοί είναι κατά κανόνα μικροί κυκλώνες, η διάμετρός τους είναι περίπου 250 km αλλά με πολύ χαμηλή πίεση στο κέντρο. Κατά μέσο όρο, υπάρχουν περισσότερες από 70 περιπτώσεις τροπικών κυκλώνων ετησίως σε όλο τον κόσμο. Είναι πιο γνωστά στην περιοχή των Αντιλλών, στα ανοιχτά της νοτιοανατολικής ακτής της Ασίας, στην Αραβική Θάλασσα, στον Κόλπο της Βεγγάλης, ανατολικά του νησιού. Μαδαγασκάρη. Σε διάφορες περιοχές έχουν τοπικά ονόματα ( κυκλώνας- στον Ινδικό Ωκεανό τυφώνας- στη Βόρεια και Κεντρική Αμερική, τυφώνας- V Ανατολική Ασία). Οι κυκλώνες είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστικοί της Ευρώπης, όπου κινούνται από τον Ατλαντικό προς τα ανατολικά και διαρκούν έως και 5-7 ημέρες, δηλ. μέχρι να εξομαλυνθεί η ατμόσφαιρα

Αντικύκλωνας- Πρόκειται για περιοχή με αυξημένη πίεση στο κέντρο. Λόγω αυτού, η κίνηση του αέρα στον αντικυκλώνα κατευθύνεται από το κέντρο (από περιοχή υψηλότερης πίεσης) προς την περιφέρεια (σε περιοχή χαμηλότερης πίεσης). Στο κέντρο του αντικυκλώνα, ο αέρας κατεβαίνει σχηματίζοντας καθοδικά ρεύματα και εξαπλώνεται προς όλες τις κατευθύνσεις, δηλ. από το κέντρο προς την περιφέρεια. Ταυτόχρονα, περιστρέφεται επίσης, αλλά η φορά περιστροφής είναι αντίθετη από την κυκλωνική - συμβαίνει δεξιόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο και αριστερόστροφα στο νότιο ημισφαίριο. Οι αντικυκλώνες σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη συνήθως ακολουθούν τους κυκλώνες, συχνά παίρνουν μια καθιστική (στάσιμη) κατάσταση και επίσης υπάρχουν μέχρι να εξισορροπηθεί η πίεση (6-9 ημέρες). Λόγω των καθοδικών κινήσεων στον αντικυκλώνα, ο αέρας δεν είναι κορεσμένος με υγρασία, δεν εμφανίζεται σχηματισμός νεφών και επικρατεί μερικώς συννεφιασμένος και ξηρός καιρός με ασθενείς ανέμους και ηρεμία. Εκτός από τα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, οι αντικυκλώνες είναι πιο συνηθισμένοι σε υποτροπικά γεωγραφικά πλάτη - σε ζώνες υψηλής πίεσης. Εδώ αυτές είναι σταθερές ατμοσφαιρικές δίνες (περιοχές υψηλής πίεσης) που υπάρχουν καθ' όλη τη διάρκεια του έτους: Βόρειος Ατλαντικός(Αζόρες) αντικυκλώνας (μέγιστος) στην περιοχή των Νήσων Αζορών και Νότιος Ατλαντικόςαντικύκλωνας; Βόρειος Ειρηνικός(Κανάρια) αντικυκλώνας στην περιοχή των Καναρίων Νήσων στον Ειρηνικό Ωκεανό και Νότιος Ειρηνικός; Ινδόςαντικυκλώνας (μέγιστος) στον Ινδικό Ωκεανό. Όπως μπορείτε να δείτε, βρίσκονται όλα πάνω από τους ωκεανούς. Ο μόνος ισχυρός αντικυκλώνας πάνω από την ξηρά εμφανίζεται το χειμώνα στην Ασία με το κέντρο του πάνω από τη Μογγολία - ασιατικός(Σιβηρικός) αντικυκλώνας. Τα μεγέθη των κυκλώνων και των αντικυκλώνων είναι συγκρίσιμα: η διάμετρός τους μπορεί να φτάσει τα 3-4 χιλιάδες km και το ύψος τους μπορεί να είναι το πολύ 18-20 km, δηλ. είναι επίπεδες δίνες με έντονα κεκλιμένο άξονα περιστροφής. Συνήθως κινούνται από τα δυτικά προς τα ανατολικά με ταχύτητα 20-40 km/h (εκτός από στατικά).

Καιρός

Η κατάσταση της ατμόσφαιρας σε μια δεδομένη περιοχή σε μια ορισμένη χρονική περίοδο ονομάζεται καιρός. Ο καιρός χαρακτηρίζεται από στοιχεία και φαινόμενα. Στοιχείακαιρός: θερμοκρασία αέρα, υγρασία, πίεση. ΝΑ πρωτοφανήςπεριλαμβάνουν: άνεμο, σύννεφα, βροχόπτωση. Μερικές φορές τα καιρικά φαινόμενα είναι ασυνήθιστα, ακόμη και καταστροφικά, όπως οι τυφώνες, οι καταιγίδες, οι βροχοπτώσεις, οι ξηρασίες.

Ο καιρός είναι άστατος. Οι κύριοι λόγοι είναι οι αλλαγές στην ποσότητα της ηλιακής θερμότητας που λαμβάνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και κατά τη διάρκεια του έτους, η κίνηση των αέριων μαζών, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα, οι κυκλώνες και οι αντικυκλώνες. Η αλλαγή του καιρού κατά τη διάρκεια της ημέρας εκφράζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια και συνέπεια στα ισημερινά γεωγραφικά πλάτη. Το πρωί ο καιρός είναι αίθριος και ηλιόλουστος και το απόγευμα μπόρες. Το βράδυ και το βράδυ επικρατεί πάλι αίθριος και ήσυχος. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, οι τακτικές αλλαγές του καιρού κατά τη διάρκεια της ημέρας, που προκαλούνται από την εισροή ηλιακής θερμότητας, συχνά διαταράσσονται από τις αλλαγές στις μάζες του αέρα και τη διέλευση των ατμοσφαιρικών δίνων και μετώπων.

Παρατηρήσεις καιρού. Υπάρχει το World Weather Watch (WWW), το οποίο ενώνει τις Εθνικές Μετεωρολογικές Υπηρεσίες. Έχει τρία παγκόσμια κέντρα: Μόσχα, Ουάσιγκτον και Μελβούρνη. Στην επικράτεια του κράτους πραγματοποιούνται συστηματικές καιρικές παρατηρήσεις στο σύστημα καιρικών υπηρεσιών μετεωρολογικόςσταθμούς. Ένας μετεωρολογικός σταθμός είναι ένας χώρος στον οποίο βρίσκονται διάφορες εγκαταστάσεις και όργανα με μια συγκεκριμένη σειρά, υπάρχουν

χώρους για υπαλλήλους. Οι μετεωρολογικοί σταθμοί πραγματοποιούν παρατηρήσεις καιρού οκτώ φορές την ημέρα στις 00, 03, 06. . . . . .21 ώρες σε όλα τα όργανα και σύμφωνα με ένα πρόγραμμα κοινό για όλους τους σταθμούς του κόσμου. Τα αποτελέσματα της παρατήρησης κρυπτογραφούνται χρησιμοποιώντας ειδικό διεθνή συνοπτικό κώδικα και διαβιβάζονται στις κεντρικές αρχές μετεωρολογικής υπηρεσίας. Ταυτόχρονα, όλα τα αποτελέσματα παρατήρησης καιρού αποθηκεύονται στον ίδιο τον σταθμό και σε αυτήν την περιοχή. Η μελέτη τους από ειδικούς επιτρέπει όχι μόνο τον πλήρη και ακριβή χαρακτηρισμό του καιρού στο σημείο παρατήρησης, αλλά και την προειδοποίηση του πληθυσμού για επικίνδυνα φαινόμενα - πλημμύρες, τυφώνες κ.λπ.

Με βάση τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων σε υδρομετεωρολογικά κέντρα, οι συνοπτικοί χάρτες καταρτίζονται κάθε 3 ή 6 ώρες. Συνοπτικός χάρτης- ένας γεωγραφικός χάρτης στον οποίο αποτυπώνονται σε αριθμούς και σύμβολα τα αποτελέσματα των μετεωρολογικών παρατηρήσεων σε ένα δίκτυο σταθμών σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Η ανάλυση της κατάστασης των τρεχόντων χαρτών σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε μια πρόγνωση καιρού. Πρόγνωση καιρού- κάνοντας επιστημονικά τεκμηριωμένες υποθέσεις για τη μελλοντική κατάσταση του καιρού. Σας επιτρέπει επίσης να προσδιορίσετε την πιθανότητα εμφάνισης οποιουδήποτε επικίνδυνου φυσικού φαινομένου. Οι καιρικές προβλέψεις μπορεί να είναι βραχυπρόθεσμες (12-24 ώρες) και μακροπρόθεσμες (για μια δεκαετία, ένα μήνα, μια εποχή).

Ο καιρός παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή του ανθρώπου. Στην οικονομική δραστηριότητα, ενεργεί ως πραγματικό συστατικό του κύκλου παραγωγής αεροπορικών, υδάτινων, σιδηροδρομικών και οδικών μεταφορών. Οι εργαζόμενοι στα ποτάμια και τα ποτάμια δεν μπορούν παρά να λάβουν υπόψη τον καιρό και την πρόγνωση του καιρού. ναυτικό στόλο, λιμάνια, αεροδρόμια. Η ξεκούραση ενός ατόμου, η αποτελεσματική και ενδιαφέρουσα χρήση του ελεύθερου χρόνου και, τέλος, η κατάσταση της υγείας του εξαρτάται άμεσα από τον καιρό και η πρόγνωση του καιρού βοηθά να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα εκ των προτέρων και να αξιοποιηθεί ο ελεύθερος χρόνος πιο αποτελεσματικά. Ο καιρός καθορίζει την κατανάλωση ενεργειακών πόρων, τη φύση και το εύρος παραγωγής καταναλωτικών αγαθών και πολλά άλλα.

Κλίμα

Κλίμα- ένα μακροπρόθεσμο καιρικό καθεστώς χαρακτηριστικό μιας συγκεκριμένης περιοχής, το οποίο διατηρείται με μικρές διακυμάνσεις για αιώνες. Εκδηλώνεται στη φυσική αλλαγή όλων των καιρικών συνθηκών που παρατηρείται σε μια δεδομένη περιοχή. Όπως ο καιρός, το κλίμα εξαρτάται από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας (στο γεωγραφικό πλάτος), από την κίνηση των αέριων μαζών, των ατμοσφαιρικών μετώπων, των κυκλώνων και των αντικυκλώνων (από την ατμοσφαιρική κυκλοφορία), από τις ιδιότητες και τα σχήματα της επιφάνειας της γης. Κύριοι κλιματικοί δείκτες: θερμοκρασίααέρας (ετήσιος μέσος όρος, Ιανουαρίου και Ιουλίου), επικρατούσα διεύθυνση ανέμου, ετήσια ποσότητα και καθεστώς βροχόπτωσης. Γεωγραφικοί χάρτες, στα οποία σχεδιάζονται οι κλιματικοί δείκτες, ονομάζονται κλιματολογικός.

Κλιματικοί παράγοντες. Υπάρχουν τρεις κύριοι παράγοντες που διαμορφώνουν το κλίμα και παράγοντες που επηρεάζουν το κλίμα. ΚύριοςΟι παράγοντες είναι οι παράγοντες που καθορίζουν το κλίμα οπουδήποτε στον κόσμο. Αυτά περιλαμβάνουν: ηλιακή ακτινοβολία, ατμοσφαιρική κυκλοφορία και έδαφος.

Ηλιακή ακτινοβολία- ένας παράγοντας που καθορίζει τη ροή της ηλιακής ενέργειας σε ορισμένες περιοχές της επιφάνειας της γης.

Η ατμοσφαιρική κυκλοφορία είναι ένας παράγοντας που καθορίζει την κίνηση των μαζών του αέρα τόσο κατακόρυφα όσο και κατά μήκος της επιφάνειας της γης.

Η ανακούφιση είναι ένας παράγοντας που αλλάζει ποιοτικά την επίδραση των δύο πρώτων παραγόντων που διαμορφώνουν το κλίμα.

Εκτός από τους κυριότερους, υπάρχουν παράγοντες που έχουν σημαντικό αντίκτυπο στο κλίμα σε ορισμένες (συχνά τεράστιες) περιοχές. Ειδικότερα, η κατανομή της γης και της θάλασσας και η απόσταση της επικράτειας από τις θάλασσες και τους ωκεανούς. Η στεριά και η θάλασσα θερμαίνονται και ψύχονται διαφορετικά. Οι θαλάσσιες μάζες αέρα διαφέρουν σημαντικά από τις ηπειρωτικές, αλλά καθώς κινούνται βαθύτερα στις ηπείρους, αλλάζουν τις ιδιότητές τους. Επομένως, στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος υπάρχουν σημαντικές διαφορές στη θερμοκρασία και την κατανομή των βροχοπτώσεων.

Ναυτικός, ή ωκεάνιος, κλίμα είναι το κλίμα του ωκεανού, των νησιών και των δυτικών ή ανατολικών παράκτιων τμημάτων των ηπείρων. Σχηματίζεται με υψηλή συχνότητα θαλάσσιων μαζών αέρα και χαρακτηρίζεται από μικρό ετήσιο (≈10°C πάνω από τους ωκεανούς) και ημερήσιο (1-2°C) πλάτος θερμοκρασιών αέρα και μεγάλες ποσότητες βροχοπτώσεων.

Ευρωπαϊκός- ηπειρωτικό κλίμα, με χαμηλές βροχοπτώσεις, υψηλές καλοκαιρινές και χαμηλές θερμοκρασίες αέρα χειμώνα, μεγάλα ετήσια και ημερήσια πλάτη.

Έχουν μεγάλη επιρροή στο κλίμα θαλάσσια ρεύματα. Μεταφέρουν θερμότητα (ή κρύο) από το ένα γεωγραφικό πλάτος στο άλλο, θερμαίνοντας ή ψύχοντας τις αέριες μάζες που βρίσκονται από πάνω τους. Οι αέριες μάζες, αποκτώντας νέες ιδιότητες υπό την επίδραση των ρευμάτων, έρχονται στην ηπειρωτική χώρα ήδη αλλαγμένες και προκαλούν διαφορετικό καιρό στην ακτή, μη τυπικό για αυτά τα γεωγραφικά πλάτη. Ως εκ τούτου, το κλίμα των ακτών που πλένονται από θερμά ρεύματα είναι συνήθως θερμότερο και πιο ήπιο από ό,τι στις ηπείρους. Τα ψυχρά ρεύματα, επιπλέον, αυξάνουν την ξηρότητα του κλίματος, δροσίζουν τα κατώτερα στρώματα του αέρα στο παράκτιο τμήμα, γεγονός που εμποδίζει το σχηματισμό νεφών και βροχοπτώσεων.

Το κλίμα, όπως όλα τα μετεωρολογικά μεγέθη, ζώνης. Υπάρχουν 7 κύριες και 6 μεταβατικές κλιματικές ζώνες. Οι κυριότερες περιλαμβάνουν: ισημερινές, δύο υποισημερινές (στα βόρεια και νότια ημισφαίρια), δύο τροπικά, δύο εύκρατα και δύο πολικά. Τα ονόματα των μεταβατικών ζωνών συνδέονται στενά με τα ονόματα των κύριων κλιματικών ζωνών και χαρακτηρίζουν τη θέση τους στη Γη: δύο υποισημερινές, υποτροπικές και υποπολικές (υποβαρκτική και υποανταρκτική). Ο προσδιορισμός των κλιματικών ζωνών βασίζεται στις θερμικές ζώνες και τους κυρίαρχους τύπους αέριων μαζών και την κίνησή τους. Στις κύριες ζώνες κυριαρχεί ένας τύπος αέριας μάζας καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και στις μεταβατικές ζώνες οι τύποι αέριων μαζών αλλάζουν χειμώνα και καλοκαίρι λόγω της αλλαγής των εποχών και των μετατοπίσεων στις ζώνες ατμοσφαιρικής πίεσης.

Κυκλώνες και αντικυκλώνες

Τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας είναι εξαιρετικά κινητά. Μεμονωμένες μάζες αέρα κινούνται συνεχώς μέσα τους. Η μορφή της κίνησής τους είναι συχνά δίνη: από μικρές δίνες που παρατηρούνται πριν από μια καταιγίδα έως τεράστιες που καταγράφουν χώρους εκατοντάδων. 11πχιλιάδες και μερικές φορές εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα. Αυτά τα rnkhri ονομάζονται κυκλώνες και αντικυκλώνες.

Ένας κυκλώνας νοείται ως μια τεράστια δίνη στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας.

ισφαίρα με χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση στο κέντρο.

Σε μια δίνη, υπάρχει μια συνεχής αλλαγή στην κατεύθυνση του ανέμου:

στο βόρειο ημισφαίριο - αριστερόστροφα, στο νότιο ημισφαίριο - αλλά

«μια κουκουβάγια. -

Τέτοιες δίνες σχηματίζονται στα σημεία συνάντησης θερμού και ψυχρού αέρα, στα λεγόμενα κλιματολογικά μέτωπα. για την εύκρατη ζώνη - στο μέτωπο της Αρκτικής και στο μέτωπο των μεσαίων γεωγραφικών πλάτη. για τροπικά - στο τροπικό μέτωπο. Κυκλώνες εξωτροπικών γεωγραφικών πλάτη. Η μελέτη των κυκλώπων στο.sholp αποκαλύπτει μια σειρά από τα χαρακτηριστικά τους.

1. Ο κυκλώνας είναι μια τεράστια δίνη αέρα με μικρό άξονα κλίσης (1-2°), που καταλαμβάνει χώρο ύψους 8-9 km με διάμετρο 1 έως 3 χιλιάδες km. Μια μικρή κλίση του άξονα της δίνης διακρίνει έναν κυκλώνα από μικρές δίνες που έχουν μεγαλύτερη γωνία κλίσης και σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ανομοιόμορφης θέρμανσης της επιφάνειας της Γης.

2. Μια δίνη σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της συνάντησης δύο μαζών αέρα με διαφορετικές θερμοκρασίες και της επίδρασης μιας δύναμης εκτροπής: της περιστροφής της Γης στην κατεύθυνσή τους καθώς κινούνται.

3. Στη δίνη, ο αέρας ανεβαίνει και εξαπλώνεται στα πλάγια, έτσι σχηματίζεται μια περιοχή χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης στο κέντρο της δίνης.

4. Η ανύψωση και η εξάπλωση του αέρα από τον κυκλώνα διευκολύνεται από ρεύματα πίδακα, τα οποία μεταφέρουν τον αέρα πολύ πέρα ​​από τα όρια του χερσαίου κυκλώνα.

5. Τα αυξανόμενα ρεύματα αέρα σε έναν κυκλώνα εξασφαλίζουν το σχηματισμό νεφών και βροχοπτώσεων.

6. Σε έναν κυκλώνα ορίζονται ξεκάθαρα δύο μέτωπα: θερμό και ψυχρό, κατά το πέρασμα των οποίων παρατηρείται απότομη αλλαγή του καιρού. Συνήθως, οι κυκλώνες φέρνουν άσχημο καιρό: το χειμώνα - χιονοπτώσεις και χιονοθύελλες, το καλοκαίρι - βροχές και καταιγίδες.

Η εμφάνιση και ανάπτυξη κυκλώνων. Υπάρχουν πολλές θεωρίες που εξηγούν το σχηματισμό κυκλώνων. Ας εξοικειωθούμε με την κυματική θεωρία, ως την πιο διαδεδομένη. Ο θερμός και ψυχρός αέρας, με διαφορετικές πυκνότητες, κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά μήκος της επιφάνειας της Γης και σχηματίζουν κύματα στη διεπιφάνεια.

Με την κυματική καμπυλότητα της μετωπικής επιφάνειας και της μπροστινής γραμμής, οι ροές αέρα και στις δύο πλευρές του μετώπου κάμπτονται αντίστοιχα. Η απόκλιση των ροών από την αρχική τους διεύθυνση οδηγεί σε συμπύκνωση και αραίωση του αέρα κοντά σε διάφορα τμήματα του μετώπου. Όπου ο θερμός αέρας εισβάλλει στον ψυχρό αέρα (κορυφή κυμάτων), παρατηρείται μείωση της πίεσης, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό κυκλωνικών κέντρων. Σε εκείνα τα μέρη των κυμάτων, όπου ο ψυχρός αέρας εκτρέπεται προς τη ζέστη (τη βάση του κύματος), παρατηρείται συμπίεση του αέρα και αύξηση της πίεσης, με αποτέλεσμα, στα μεσοδιαστήματα μεταξύ των κύκλων, ακμή υψηλής πίεσης. σχημάτισαν, και μερικές φορές ακόμη και όρθιους αντικυκλώνες. Μείωση πίεσης στις κορυφογραμμές bo.hiπροωθούν την εισβολή θερμού αέρα στην περιοχή από ψυχρό αέρα και, αντιστρόφως, αύξηση της πίεσης στη βάση του<ип способствуют холодные вторжения в "область теплой воздушно массы.