Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хмарність: добовий і річний хід, розподіл хмар





Конденсація — вода з пароподібного стану переходить у рідкий. При цьому виділяється теплота, що була витрачена на випар. При температурі нижче 0° С вода може, минаючи рідкий стан, перейти у твердий. Цей процес називається сублімацією.

Конденсація і сублімація

Методи регулювання випаровування для потреб сільськогосподарського виробництва

Одним з найважливіших завдань агротехніки є скорочення непродуктивного випаровування вологи рослинами та ґрунтом. Для цього застосовують різноманітні агротехнічні заходи, такі, наприклад, як рання зяблева оранка, боронування зябу рано навесні (закриття вологи), розпушування грунту в міжряддях просапних культур та ін.

Рання зяблева оранка зменшує поверхневий стік навесні в сухих степах у 5 разів, а в Лісостепу – в 2 рази.

Зменшенню фізичного випаровування ґрунту сприяють мульчування грунту, створення лісосмуг і куліс, забарвлення поверхні ґрунту в білий колір. Для мульчування використовують солому, торфову кришку, крупнозернистий пісок, чагарникові обрізки на виноградниках тощо; в останні роки почали використовувати агроволокно, поліакриламіди та спеціальні емульсії.

У посушливих районах для нагромадження і збереження ґрунтової вологи застосовують безполицевий обробіток грунту, No-Till технології. При цьому зберігається стерня на поверхні ґрунту, що сприяє затриманню снігу взимку.

Полезахисні лісосмуги зменшують швидкість вітру над угіддями, зменшуючи тим самим непродуктивне випаровування. Майже такий самий ефект мають і від впровадження куліс з високостеблових рослин.

 

Крім охолодження повітря, для початку конденсації пари ще необхідна наявність у повітрі так званих ядер конденсації.

Пониження температури повітря нижче точки роси можливо внаслідок:

- охолодження діяльної поверхні шляхом ефективного випромінювання і наступного охолодження прилеглого шару атмосфери;

- надходження теплого повітря на холодну діяльну поверхню;

- змішання двох мас повітря, що близькі до насичення водяною парою, але мають різну температуру;

- адіабатичного підняття повітря (адіабатичного охолодження).

І конденсація і сублімація можуть відбуватися і на земній поверхні, і на поверхні різних предметів.

Коли температура повітря, що охолоджується від підсилюючої поверхні, досягає точки роси, на холодну поверхню з нього осідають роса, іній, рідкий і твердий нальоти, паморозь (наземні гідрометеори).

Роса — дрібні краплі води, що утворяться на поверхні ґрунту, на каменях, на листах рослин при температурі вище 0°С. Роса утворюється внаслідок радіаційного охолодження діяльного шару в ясні тихі ночі, коли цей шар і прилегле до нього повітря прохолоджуються нижче точки роси і вода, що скондесувалася, починає осідати у виді крапельок. Роса зникає незабаром після сходу Сонця унаслідок випару.



Теплота, що виділяється при утворенні роси, може запобігти настанню приморозку. Інтенсивність утворення роси і її кількість вимірюють росографом.

Іній — дрібні кристали льоду, що покривають поверхню землі і наземних предметів. Він утворюється так само, як і роса, але в тих випадках, коли температура точки роси нижче 0 °С и земна поверхня охолоджена нижче 0 °С. Варто підкреслити, що іній утворюється не внаслідок замерзання крапель роси, а безпосередньо з водяної пари. Пар відразу переходить у твердий стан — лід, минаючи рідку фазу — воду (що називається сублімацією). При утворенні роси виділяється прихована теплота, при утворенні інею тепло, навпаки, поглинається.

Рідкий і твердий наліт — тонка водяна чи крижана плівка, що утвориться на вертикальних поверхнях (стіни, стовпи і т.п.) при зміні холодної погоди на теплу в результаті зіткнення вологого і теплого повітря з охолодженою поверхнею.

Паморозь — пухкий шар снігоподібної маси, що наростає на гілках, проводах і т.п. (зерниста паморозь), чи пухкий шар кристаликів льоду, що наростає шляхом сублімації (кристалічна паморозь). Зерниста паморозь утвориться звичайно при потепленні після сильних морозів, при тумані і відносно теплому вітрі при температурі —2 ... —7 °С, а кристалічна — при температурі нижче —15 °С.

Ожеледь — шар гладкого прозорого чи мутного льоду, що утвориться на земній поверхні, деревах і інших наземних предметах унаслідок намерзання переохолоджених крапель дощу або туману при їхньому зіткненні з поверхнею предметів, охолодженими нижче 0 °С. Ожеледь утвориться переважно з навітряної сторони предметів.

 

Скупчення продуктів конденсації та сублімації (крапельок води, кристаликів льоду) у приземних шарах повітря називається туманом або серпанком.

Туман і серпанок розрізняються розмірами крапельок і викликають різний ступінь зниження видимості. При тумані видимість 1 км і менше, при серпанку — більше 1 км (але менше 10 км). При укрупненні крапельок серпанок може перетворитися в туман. Випар вологи з поверхні крапельок здатний викликати перехід тумана в серпанок. У залежності від причин, що приводять до утворення тумана, виділяють кілька типів туманів.

Радіаційний туман (туман випромінювання) викликається поступовим охолодженням шару повітря від поверхні, що віддала тепло шляхом випромінювання. Утворенню радіаційного тумана сприяє ясна, тиха або зі слабким вітром погода. Улітку, вночі і над ранок над низькими і сирими місцями утвориться низький радіаційний туман потужністю до 2 м. Узимку і восени радіаційний туман досягає висоти 2000 м і зберігається кілька днів.

Адвективний туман (туман переміщення) утворюється при переміщенні теплого повітря на холодну поверхню. Цей туман охоплює великі площі і поширюється на значну висоту. Прикладами адвективних туманів можуть бути тумани, що виникають у холодний час року при русі повітря з низьких широт у високі, літні тумани над північним морями, що викликані приходом теплого повітря з континенту, приморські тумани — результат приходу узимку теплого повітря з моря на холодну поверхню і т.п.

Туман змішання виникає при змішанні двох мас повітря з різною температурою, близьких до насичення.

Туман випару спостерігається пізньою осінню в повітрі, що насичене водяним паром, над ще теплою поверхнею водоймів.

 

5.9. Утворення хмар; хмарність

Якщо конденсація (або сублімація) водяної пари відбувається на деякій висоті над поверхнею, утворяться хмари. Від туману вони відрізняються положенням в атмосфері, фізичною будовою і розмаїтістю форм.

Виникнення хмар пов'язане головним чином з адіабатичним охолодженням повітря, що піднімається.

Відповідно до міжнародної класифікації, хмари поділяються на 4 сімейства і 10 родів (форм). Форми хмар підрозділяються на види і різновиди, що розрізняються по зовнішньому вигляду, умовам утворення, щільності, фарбуванню, характеру випадання опадів, оптичним явищам. При визначенні форм хмарності користаються Атласом хмар.

Сімейства і форми хмар, їх українські, російські та латинські найменування, а також скорочені позначення (у дужках) зазначені в наступній схемі.

 

А. Сімейство хмар верхнього ярусу. Висота нижньої границі хмар вище 6 км:

1) перисті– перистые — Cirrus (Ci) - окремі ніжні хмари, волокнисті чи нитковидні, без «тіней», звичайно білі, часто блискучі;

2) перисто-купчасті – перисто-кучевые — Cirrocumulus (Cc) - шари і гряди прозорих пластівців і кульок без тіней;

3) перисто-шаруваті – перисто-слоистые — Cirrostratus (Cs) -тонка, біла, просвітчаста завіса.

Хмари верхнього ярусу складаються з крижаних кристалів, через них просвічують блакитне небо, Сонце і Місяць. Внаслідок переломлення і відображення світлових променів у цих хмарах спостерігається гало, основною формою якого є світле коло радіусом 22° (рідше 46°) і інші оптичні явища. Пірчасті хмари мають вид білих тонких волокон. Пірчасто-купчасті схожі на дрібні білі пластівці, що розташовані групами або рядами. Пірчасто-шаруваті хмари являють собою тонку більосувату завісу. Усі хмари верхнього ярусу мають білий колір і не дають тіней на земній поверхні; з них опади не випадають.

Б. Сімейство хмар середнього ярусу. Висота основи від 2 до 6 км:

4) висококупчасті - высококучевые — Altocumulus (Ac) - шари або гряди з білих пластин і куль, вали. Складаються з дрібних крапельок води;

5) високошаруваті – высокослоистые— Altostratus (As) - рівна або злегка хвиляста завіса сірого кольору.

Відносяться до змішаних хмар.

Хмари середнього ярусу відрізняються від хмар верхнього ярусу більшою щільністю; через них лише слабко просвічують, а іноді зовсім не просвічують ні Місяць, ні Сонце. Ці хмари мають сіруватий колір і дають слабкі тіні. Висококупчасті хмари нагадують пластівці, більш великі, ніж Сс. Вони складаються з крапельок води. У результаті переломлення минаючих через них променів Сонця і Місяця в них спостерігаються вінці, що складаються з райдужних кілець. Внутрішня частина вінця блакитнувата, зовнішня — червона. Високошаруваті хмари являють собою однорідну сіру завісу.

 

В. Сімейство хмар нижнього ярусу. Висота основи нижче 2 км:

6) шаруваті – слоистые — Stratus (St) - завіса хмар сірого кольору. Звичайно це хмари водяні;

7) шарувато-купчасті – слоисто-кучевые — Stratocumulus (Sc) - шари і гряди з брил і валів сірого кольору. Складаються з крапель води;

8) шарувато-дощові – слоисто-дождевые — Nimbostratus (Ns) - безформний сірий шар; змішані.

Хмари нижнього ярусу звичайно щільні, не просвічують, темно-сірого кольору. Шарувато-купчасті являють собою неоднорідний шар у виді хвиль, брил, пластин. Шаруваті (найбільш низькі) хмари мають вид однорідного покриву ясно-сірого кольору. Шарувато-дощові — темно-сіра завіса з розмитою основою, з них випадають облогові тривалі опади.

Г. Сімейство хмар вертикального розвитку. Висота нижньої границі 0,5—1,5 км, вершини можуть досягати верхнього ярусу:

9) купчасті – кучевые — Cumulus (Си) – щільні хмарні клуби і купи з майже горизонтальною підставою; водяні.

10) купчасто-дощові – кучево-дождевые — Cumulonimbus (Cb) - щільні клуби, розвиті по вертикалі, у нижній частині водяні, у верхній — крижані.

Хмари вертикального розвитку утворяться під дією висхідних потоків повітря. Купчасті хмари — окремі щільні маси із сіруватими плоскими підставами й опуклими вершинами. Купчасто-дощові (зливові, грозові) хмари є результатом подальшого розвитку купчастої хмари з вершиною, що досягла верхнього ярусу. З цих хмар випадають зливові дощі, іноді дуже сильні.

 

Характер і форма хмар обумовлюються процесами, що викликають охолодження повітря, що приводить до хмароутворення.

При змиканні теплих і холодних мас повітря тепле повітря завжди прагне піднятися нагору по холодному. При піднятті його в результаті адіабатичного охолодження формуються хмари. Якщо тепле повітря повільно піднімається по слабонахильній поверхні розділи теплих і холодних мас (процес висхідного ковзання), утворюється суцільний хмарний шар, що простирається на сотні кілометрів (700—900 км. У тому випадку, коли тепле повітря енергійно виштовхується нагору підтікає під нього холодним повітрям виникають купчасто-дощові хмари (Сb)

Хмари, що утворяться при підйомі теплого повітря по холодному, називаються фронтальними. Якщо підйом повітря викликаний його натіканням на схили гір і височини, утворюються хмари, які одержали назву орографічних.

Хмарність — ступінь покриття неба хмарами.

У добовому ході хмарності над сушею виявляються два максимуми — раннім ранком і після полудню. Над Океаном добовий хід хмарності зворотній ходу її над сушею: максимум хмарності припадає на ніч, мінімум — на день.

Річний хід хмарності дуже різноманітний. В низьких широтах хмарність протягом року істотно не змінюється. Над континентами максимальний розвиток хмар конвекції приходиться на літо. Літній максимум хмарності відзначається в області розвитку мусонів, а також над Океанами у високих широтах.

Взагалі в розподілі хмарності на Землі помітна зональність. Відмічаються два максимуми — над екватором і над 60—70° півн. та півд.ш.. Над сушею хмарність менша, ніж над Океаном, і зональність її виражена менше. Мінімуми хмарності відмічається у 20—30° півн. і півд. ш. і у полюсів.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1591; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.