Лекция_Атмосфера.ppt
- Количество слайдов: 68
Атмосферные газы Земли рассеивают синие длины волн лучше других, поэтому если смотреть из космоса, то вокруг нашей планеты имеется голубое гало, а если смотреть с Земли, то видно голубое небо.
I 1=I 0 · sin h
Суммарная годовая радиация
Суммарная радиация в июне
Суммарная радиация в декабре
Годовой радиационный баланс
Тепловой баланс поверхности описывается формулой: R = LE+P+A Где R – радиационный баланс, LE – затраты тепла на испарение, Р – турбулентный теплообмен между поверхностью и атмосферой, А – теплообмен между поверхностью и нижележащими слоями почвогрунта или воды.
Схема теплового баланса
Теоретические средние годовые температуры на разных широтах Действительные средние годовые температуры на разных широтах
Средние температуры воздуха в январе
Средние температуры воздуха в июле
Тепловые пояса Земли
Испарение за год
По высоте облака делятся на четыре семейства: I – облака верхнего яруса, находящиеся на высоте выше 6000 м; II – облака среднего яруса на высоте от 2000 до 6000 м; III – облака нижнего яруса на высоте ниже 2000 м; IV – облака вертикального развития. Основание этих облаков находится на уровне нижнего яруса (1000– 2000 м), а вершина может достигать облаков верхнего яруса.
World precipitation map
Давление воздуха на уровне моря в январе
Давление воздуха на уровне моря в июле
Поднимающийся дым сдерживается вышележащим слоем более тёплого воздуха (Шотландия)
Схема атмосферного фронта
Климатические фронты в январе
Климатические фронты в июле
Фронт теплый (а) и фронт холодный (б) а)
Термическая циркуляция воздуха
Изменение в распределении давления и направления ветра над уровнем трения при нарушении геострофического равновесия
Схематическое изображение процесса образования циклонов (чёрные стрелки) из-за вращения Земли (синие стрелки)
Движение воздуха (пунктирные стрелки) и изобары (непрерывные линии) в циклоне в северном полушарии
Развитие фронтального циклона 2 3 4 5
Глаз циклона Иван, 2004 г.
Тайфун Одесса, 1985 г.
Пути движения ураганов за период 1985— 2005 гг.
Последствия урагана Andrew
Схема циркуляции атмосферы: W — западный перенос; Е — восточный перенос
Давление воздуха на уровне моря в июле
Давление воздуха на уровне моря в январе
Высокоширотное звено (полярное), ограниченное широтой 65°. До высоты 2— 3 км преобладают восточные ветры, выше — западный перенос с некоторым (непостоянным) отклонением в сторону низкого давления над полюсом. Среднеширотное звено (умеренное), расположенное между 65 и 25— 30° широты. Отличается западным переносом, усиливающимся с высотой. Межширотный перенос тепла и холода в этом поясе осуществляют циклоны и антициклоны. Низкоширотное (тропическое) звено, находящееся между 25— 30° и экватором. Здесь господствуют пассаты. Общее направление движения воздуха до высоты 1— 2 км у тропиков и до верхней границы тропосферы у экватора — с востока на запад. Особого, противоположного пассатам — антипассатного — воздушного течения выше границы пассатов не обнаружено. Над пассатами дуют западные ветры, такие же, как и в более высоких широтах; меридиональные составляющие в них очень невелики и различны по направлению. Некоторый отток воздуха от экватора эти ветры все же обеспечивают.
Влияние распределения воды и суши на циркуляцию атмосферы 140 160 180 160 140 120 100 80 60 40
Синоптическая карта
Прогнозы делятся на: сверхкраткосрочные (СКПП) — до 12 часов; краткосрочные (КПП) — от 12 до 36 часов; среднесрочные (СПП) — от 36 часов до 10 суток; долгосрочные (ДПП) — от 10 суток до сезона (3 месяца); сверхдолгосрочные (СДПП) — более чем на 3 месяца (год, несколько лет). Оправдываемость прогнозов тем ниже, чем выше заблаговременность. Оправдываемость СКПП составляет приблизительно 95 -99 %, КПП 85 -95 %, СПП 65 -80 %, ДПП 60 -65 %, СДПП — около 50 %.
Схема течений Мирового океана
Пояс А. Средняя температура самого холодного месяца не ниже +18°. Годовая сумма осадков не менее 75 см. Границы пояса: июльская изотерма +18° на севере и январская изотерма +18° на юге. Пояс В. Границы определяются соотношениями средней годовой температуры (t) и годового количества осадков (г), при этом учитывается характер распределения осадков в течение года: 1) при преобладании зимних осадков г≤ 2 t; 2) при преобладании летних осадков г ≤ 2(t+14); 3) при равномерном увлажнении r≤ 2 (t + 7). В поясе В выделяются климат степей BS и климат пустынь BW. В пустынях предел засушливости в 2 раза меньше, чем в степях, и соотношение годового количества осадков и температуры соответственно изменяется: 1) г≤t, 2) r≤t+ 14, 3) г≤t+7.
Пояс С. Средняя температура самого холодного месяца ниже + 18°, но не ниже — 3°. Может выпадать снег, но устойчивого покрова не образуется. Количество осадков-—менее предела засушливости. Граница пояса со стороны экватора—изотерма +18° самого холодного месяца, со стороны полюса изотерма — 3° самого холодного месяца. Пояс Д. Средняя температура самого холодного месяца ниже— 3°. Средняя температура самого теплого месяца не ниже +10°. Годовое количество осадков больше предела засушливости; образуется устойчивый снежный покров. Пояс ограничен со стороны экватора изотермой — 3° самого холодного месяца, со стороны полюса изотермой +10° самого теплого месяца. Пояс Е. Средняя температура самого теплого месяца ниже +10°. Граница пояса — изотерма +10° самого теплого месяца — граница распространения леса. Климат холодного пояса делится на климат тундры (ЕТ) и климат мороза (EF). Граница между ними — изотерма 0° самого теплого месяца.
Одиннадцать основных типов климата: Af — влажных тропических лесов; Cf — умеренно-теплый, влажный; Aw — саванн; Dw — забайкальский; S — степей; Df — холодных влажных зим; W — пустынь; ЕТ —тундры; Cs — средиземноморский; EF — снегов. Cw — китайский;
Климатическая карта мира
Распределение тепла у холма
Распределение скоростей ветра у холма
Концентрация углекислого газа в атмосфере за последние 10 тыс. лет и в постиндустриальную эпоху, начиная с 1750 г. , представленная в миллионных долях в единице объема
Изменения средней глобальной температуры за период с 1850 г. по 2005 г. (а) и уровня Мирового океана с 1870 по 202 г. (б)
Сокращение длины горных ледников (я), а также кумулятивный удельный баланс массы горных ледников и ледниковых покровов (б), осреднённый для крупных районов а: 1 - в районах Атлантики, 2 – Альп, 3 - Южного полушария, 4 - Азии, 5 - Северо-Западной Америки; б 1 - районы Европы, 2 - Анды, 3 – Арктика, 4 - высокогорная Азия, 5 - Северо-Запад США и Канады, 6 – Аляска, 7 - Патагония
Изменения мощности слоя сезонного промерзания-протаивания в районах вечной мерзлоты на территории России в 31 пункте измерений (а) и максимальной глубины промерзания почвы в районах, где вечная мерзлота отсутствует, по данным 211 пунктов измерений (б). Серым цветом показаны величины стандартного отклонения
Результаты модельного воспроизведения средней глобальной температуры воздуха при учёте изменения концентраций парниковых газов (a) и без учёта изменений концентраций парниковых газов (б) Осреднённые модельные данные показаны кривыми I, а наблюдаемые - кривыми II. Цифрами отмечены годы извержений крупных вулканов: 1 — Санта-Мария, 2 — Агунг. 3 — Эль-Чичон, 4 — Пинатубо
Изменения средней глобальной температуры воздуха в XXI в. при различных сценариях антропогенного воздействия на климат
Оценки вероятности наблюдаемых и будущих трендов в характеристиках интенсивности экстремальных климатических событий, а также их связи с антропогенными факторами