Температура деятельной поверхности

Введение.

Градиентные наблюдения проводятся в целях изучения составляющих теплового баланса и мезометеорологических условий различных форм рельефа и характера деятельной поверхности.

Программа наблюдений включает:

1. Измерение потоков солнечной радиации;

2. Измерение температуры деятельной поверхности;

3. Измерение температуры воздуха на уровнях 0,5 и 1,5 м;

4. Измерение влажности воздуха на уровнях 0,5 и 1,5 м;

5. Измерение скорости ветра на уровнях 0,5 и 1,5 м;

6. Наблюдение за облачностью, осадками, направлением ветра, состоянием деятельной поверхности, атмосферными явлениями.

Мезометеорологические условия различных подстилающих поверхностей изучаются на основе градиентных наблюдений, выполненных на базе практики факультета географии и экологии «Дачное» (Верхне-Услонский район, РТ). Исходный материал содержит информацию о метеовеличинах, измеренных на высотах 0,5 и 1,5м.

Градиентные наблюдения – измерение скорости ветра, температуры и влажности воздуха на различных высотах от земной поверхности.

Довольно сильное влияние на состояние атмосферы оказывает влияние подстилающая поверхность. Различия в характере поверхности (суша и водная поверхность, горы и равнины, лес и поле и т.д.) оказывают существенное влияние на физическое состояние атмосферы, т. е. на погоду и климат. Различия в поглощении, расходе и накоплении лучистой энергии Солнца между разными участками подстилающей поверхности оказывают большое влияние на общую циркуляцию атмосферы, и, кроме того, обусловливают местные атмосферные циркуляции.

Нагревание и тепловые особенности поверхностных слоев почвы и верхних слоев водных бассейнов существенно различны, поскольку в почве тепло распространяется по вертикале с помощью механизма молекулярной теплопроводности, а в воде – также путем турбулентного перемешивания водных слоев, намного более эффективного. Кроме того, радиация глубже проникает в воду в сравнении с почвой и теплоемкость воды значительно больше, чем почвы.

Тепло, приходящее днем на поверхность воды, проникает до значительной глубины и нагревает большую толщу воды. Температура верхнего слоя и самой поверхности воды повышается при этом мало. В почве приходящее тепло распределяется в тонком верхнем слое, который сильно нагревается.

Ночью вода теряет тепло из поверхностного слоя, но взамен его приходит накопленное тепло из нижележащих слоев.

Рис.1. Температура деятельной поверхности

При увеличении потока суммарной радиации температура подстилающей поверхности так же увеличивается.

Минимум составил 18°С и наблюдался в 6 часов утра. Максимальная температура почвы наблюдалась в 16 часов и составила 35,5°С. После этого температура вновь начинает снижаться. Несмотря на положительный радиационный баланс в послеполуденное время, отдача тепла в атмосферу происходит за счёт возросшей теплопроводности и увеличившегося испарения воды. Так же продолжается передача тепла в глубь почвы. И, так как потери тепла оказываются большими, чем радиационный приток, температура с максимума опускается практически до минимума.

Амплитуда колебания температуры подстилающей поверхности составила 17,5°С.

Дата добавления: 2015-06-28