Погода Цель сформировать представление о погоде основных

Погода

Цель: сформировать представление о погоде, основных её элементах, её изменении, способах прогнозирования; познакомиться с синоптической картой Задачи: 1. Образовательные: установить взаимосвязь явлений и элементов погоды и причины её изменчивости в течении суток, методах ее оценки и прогнозирования. 2. Развивающая: развитие умений и навыков общения, мышления, обобщения. 3. Воспитательная: воспитание интереса к окружающему миру, природным явлениям.

План: 1. Понятие о «погоде» 2. Составляющие погоды: метеорологические величины и явления 3. Классификации погод: комплексная и генетическая 4. Всемирная служба погоды 5. Синоптические карты 6. Прогноз погоды: научный анализ и местные признаки

Погода — совокупность непрерывно меняющихся значений метеорологических элементов и явлений, наблюдаемых в данный момент времени в той или иной точке пространства Почти все погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы) и в гидросфере

Причины чрезвычайного разнообразия и непостоянства погоды? Чрезмерная подвижность атмосферы Слишком большое количество величин и явлений, определяющих состояние погоды в какой-либо момент или за какой-либо промежуток времени

Погода состоит из: Метеорологических элементов (величин) имеют точное количественное выражение Метеорологических явлений не имеют точное количественное выражение (туман, метель, пыльная буря, смерч, оптические в т. ч. молния, глория и и др. )

Параметры погоды (метеорологические величины) 1. 2. 3. 4. температура воздуха атмосферное давление влажность воздуха скорость и направление ветра Величины, важные для транспорта и сельского хозяйства: q солнечная радиация q дальность видимости q количество облаков (облачность) их форма и высота q продолжительность солнечного сияния q возможность шторма (на море, крупном озере) q возможность обледенения и т. д.

Указываются наблюдаемые формы облаков (латинскими обозначениями) в соответствии с международной классификацией облаков 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Перистые – Cirrus (Ci); Перисто-кучевые – Cirrocumulus (Cc); Перисто-слоистые – Cirrostratus (Cs); Высококучевые – Altocumulus (Ac); Высокослоистые – Altostratus (As); Слоисто-дождевые – Nimbostratus (Ns); Слоисто-кучевые – Stratocumulus (Sc); Слоистые – Stratus (St); Кучевые – Cumulus (Cu); Кучево-дождевые – Cumulonimbus (Cb). Верхний ярус Средний ярус Нижний ярус Вертикальное развитие

Необычные облака – Двояковыпуклые - lenticular mammatus Г. Джоплин, штат Миссури США Район Жигулевского водохранилища (в районе Самары)

Атмосферные явления погоды их многообразие обусловлено различными причинами Среди них оптические явления, вызываемые рассеянием, поглощением, преломлением света: n n n n n молния; огни святого Эльма, зарница, радуга; венец, гал (гало), светящиеся (серебристые) облака, сумеречные лучи, миражи, северное и южное полярные сияния и др.

Молния - гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её громом Наиболее часто возникает в кучево-дождевых облаках; иногда образуются в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо.

Огни Святого Эльма - разряд в форме светящихся пучков или кисточек, возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п. ) Они появляются вследствие большой напряженности электрического поля во время грозы, сильной бури или метели

Зарница - световые явления в виде кратковременной вспышки на горизонте при отдаленной грозе, не сопровождаемой громом. При зарницах раскатов грома не слышно, но видны вспышки молний, свет которых отражается от кучеводождевых облаков (преимущественно их вершин). Явление наблюдается в темное время суток. Наблюдения показывают, что во время вспышек зарницы "засвечивают" порядка 50 -70% неба.

Радуга – оптическое явление в виде арки, состоящей из разноцветных полос, наблюдаемое, когда Солнце освещает лишь часть небосвода, а воздух насыщен капельками воды, например во время дождя. 1. Последовательность спектра (глядя снаружи — внутрь дуги: красная, оранжевая, желтая, зеленая, голубая, синяя, фиолетовая). Но спектр непрерывен, и цвета переходят друг в друга с плавным изменением через множество промежуточных оттенков. 2. Для наблюдателя Солнце всегда находится за его спиной, и одновременно видеть Солнце и радугу без использования зеркал невозможно. 3. Для наблюдателя радуга обычно дуга, часть окружности, чем выше точка зрения наблюдателя — тем радуга полнее (с горы или самолёта можно увидеть и полную окружность). 4. Когда Солнце поднимается выше 43 градусов над горизонтом, то радуга с поверхности Земли не видна. Везде, кроме высоких широт, она не может появиться в полдень, когда Солнце стоит слишком высоко. 5. Иногда видна только одна дуга, но часто с внешней стороны основной радуги появляется побочная. Она имеет не столь яркие цвета, как первая, а красная и фиолетовая полосы в ней меняются местами: красная располагается с внутренней стороны.

Венцы - светлые туманные кольца вокруг диска Солнца или Луны, окруженные одним или несколькими радужными кольцами. Появление венцов обусловлено дифракцией света в капельках воды тонкого слоя облаков.

Гал (гало) - белые или радужные световые дуги и окружности вокруг диска Солнца или Луны Они возникают вследствие преломления или отражения света находящимися в атмосфере кристаллами льда или снега.

Отличие гало и венцов Гало наблюдаются в кристаллических облаках, расположенных на больших высотах. n n Венцы образуются в более низких капельных облаках. Появление венцов указывает на наличие облаков среднего яруса Высокослоистые облака Altostratus (As), реже Высококучевые Altocumulus (Ac ), Появление гало – на облака верхнего яруса (Перисто-слоистые – Cirrostratus (Cs), реже перистые – Cirrus (Ci); гало на фоне As не наблюдается.

Глория (украшение; ореол), представляет собой цветные кольца вокруг тени наблюдателя (или предмета, находящегося около него), которая падает на облако или слой тумана наблюдают на облаках, которые расположены ниже наблюдателя или прямо перед ним в точке, прямо противоположной источнику освещения. Часто наблюдается в горах (где облака расположены ниже наблюдателя) или при полётах над облаками. Цвета в глории расположены так, что внутри находится голубоватое кольцо, снаружи — красное.

Пояс Венеры – часть неба над горизонтом, которое частично бесцветное, а частично имеет розоватый оттенок. Объясняется отражением в атмосфере света заходящего (или восходящего) Солнца, которое кажется покрасневшим. Пояс Венеры виден в любом месте, если горизонт чистый.

Серебристые облака — это самые высокие облака в атмосфере Земли; образуются в мезосфере на высоте около 85 км, и видны только тогда, когда освещены солнцем из-за горизонта, в то время как более низкие слои атмосферы находятся в земной тени Подобные облака видимы в глубоких сумерках. Они обычно наблюдаются в летние месяцы в широтах между 43° и 60° (северной и южной широты).

Миражи - отражение света границей между резко различными по плотности слоями воздуха Различают: верхний (дальнего видения) мираж - над холодной земной поверхностью при инверсионном распределении температуры (росте её с высотой). нижний (озерные) мираж - при очень большом вертикальном градиенте температуры (падении её с высотой) над перегретой ровной поверхностью, часто пустыней или асфальтированной дорогой. боковой мираж иногда наблюдается у сильно нагретых стен или скал.

Полярное сияние - свечение (люминесценции) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой Возникают в следствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства

Комплексные типы погод (по Н. П. Неклюковой): Безморозные погоды имеют температуру воздуха выше С, не только среднюю суточную но и минимальную. Они соответствуют условиям положительного радиационного баланса. Классы без морозных погод: I. Засушливо суховейная (tсс>22ºC, rсс<40%). II. Умеренно засушливая (tсс>22°C, rсс от 40 до 60%) III. Малооблачная. Погоды трех первых классов связаны с устойчивым антициклоном. IV. Облачная днем. Возникает при прохождении фронта днем или прогревании воздуха над теплой поверхностью. V. Облачная ночью. Возникает при прохождении фронта ночью или над теплой по сравнению с сушей поверхностью моря. VI. Пасмурная без осадков. VII. Пасмурная с осадками (дождливая). Погоды VI и VII классов имеют фронтальное происхождение. VIII. Влажнотропическая (tсс>22°C, rсс>80%). Свойственна условиям избытка тепла и влаги. 1. tсс – средняя суточная температура, r сс – средняя суточная относительная влажность

Комплексные типы погод (по Н. П. Неклюковой): 2. Погоды с переходом через 0˚С. Если средняя суточная температура положительна, то минимальная отрицательна; если средняя суточная отрицательна, то максимальная положительная. Такая погода возникает обычно в переходные сезоны. IX. Облачная днем. Нередко эта погода с ветром и осадками, возникает при прохождении фронтов. X. Ясная днем. Возникает при повышенном давлении. В южных районах нашей страны она может быть в холодное время года. 3. Морозные погоды имеют даже максимальные температуры ниже С и соответствуют условиям отрицательного радиационного баланса. Они часты при повышенном атмосферном давлении. Классы морозных погод. X и XI. Слабо и умеренно морозные (tсс от 0º до – 12, 4°C). Отвечают условиям небольшого отрицательного баланса солнечной радиации. XII. Значительно морозная (tсс от – 12, 5° до – 22, 4°C). XIII. Сильно морозная (tсс от – 22, 5° до – 32, 4°C). XIV. Жестоко морозная (tсс от – 32, 5° до – 42, 4°C). XV. Крайне морозная (tсс ниже – 42, 5°C).

Установите метеорологические явления, характерные для разных генетических типов погоды

Типы погод по происхождению (генетические типы): Внутримассовые процессы, связаны с нагреванием (конвективный тип погоды) и охлаждением (радиационный тип погоды) воздуха от подстилающей поверхности. Кучевые, кучево-дождевые облака конвекция повышение температуры воздуха холодная воздушная масса Фронтальные процессы, вызванные поднятием воздуха по фронту, во всех случаях сопровождаются образованием облаков, осадками, ветрами. инверсия конвекция возможна в приземном слое температура воздуха понижается в приземном слое теплая воздушная масса

ФРОНТАЛЬНЫЕ ТИПЫ ПОГОДЫ

Особенность атмосферной циркуляции умеренных широт – постоянное перемещение циклонов и антициклонов, определяющее изменчивость погоды

Метеорология – 1) наука о погоде; 2) наука о метеорах n гидрометеоры: дождь, снег, град; n воздушные метеоры: ветер, пыльные бури; n литометеоры: пыль и д. т. ; n светящиеся метеоры (радуга, миражи и т. д. ); n огненные метеоры (молнии и т. д. ) и т. д.

В начале 70 -х гг. XX в. учреждена Международная метеорологическая организация (ММО) после 2 -й мировой войны (1947 г. ) – Всемирная метеорологическая организация (ВМО) при ООН Основное назначение: nсодействовать международному сотрудничеству в развитии сети метеорологических и гидрологических станций, nсодействовать производству метеорологических наблюдений, nосуществление быстрого обмена метеорологической информацией, nпоощрение научных исследований и образования в области метеорологии

Глобальный проект в рамках ВМО это - Всемирная служба погоды (разработана в 60 -х гг. XX в. ) в основе три глобальных системы: наблюдения (ГСН) обработка данных (ГСОД) телесвязи (ГСТ) Региональные метеорологические центры (РМЦ) с быстродействующими линиями связи мировые метеорологические центры (ММЦ): Вашингтон, Москва, Мельбурн

Данные о погоде России собираются и передаются: Центральный орган – Центральный институт прогнозов (ЦИП) (Москва) составляют синоптические карты региональные гидрометеорологические центры, бюро погоды, гидрометеорологическое бюро и обсерваториями специализированные органы в аэропортах, в морских портах, на крупных водохранилищах и пр. метеорологические станции, искусственные спутники Земли, корабли погоды и геофизические ракеты

Обработка данных Метеостанции Метеорологические и геофизические ракеты Метеозонды Спутниковая информация Метеорологические суда

Метеостанции - главные «сборщики» данных о погоде 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Метеостанция – это совокупность различных приборов для метеорологических измерений (наблюдения за погодой) Различают автоматические и классические (аналоговые, работающие в ручном режиме). Для точного прогноза нужно иметь наблюдательную сеть с шагом не более 30 км от одной станции до другой. Сегодня расстояния между станциями в некоторых регионах составляют сотни километров, а в Мировом океане, занимающем 2/3 поверхности земного шара, сетка совсем редкая: точки измерения могут находиться на расстоянии тысяч километров одна от другой. Главными потребителями метеорологической информации являются морской флот и авиация. Первые метеостанции появились в России около 250 лет назад. Развитие их сети началось в июле 1921 г. с "Декрета об организации метеорологической службы в РСФСР". В азиатской части страны регулярные наблюдения за погодой стали проводить позднее. К 1936 г. количество действующих станций достигло 338, с 1951 -го до конца 1980 -х годов работали 455 станций. Сегодня в России сохранились лишь 156 станций с непрерывными наблюдениями в течение всего столетия. Сейчас в мире насчитывается около 10 000 метеостанций, из них 8500 располагаются в Северном полушарии; в России - около 1600, в проекте на 2030 г. – увеличить до 5400. Данные каждой станции важны, потому что из них складывается общая картина погоды на Земле. Схематичное изображение - координаты метеостанций в России (с периодом наблюдений более 100 лет)

Барометр-анероид Термометры

Аспирационный психрометр Ассмана: 1 – ртутный термометр (влажный); 2 – ртутный термометр (сухой); 3 – оправа; 4 – заводной механизм и вентилятор; 5 – пипетка для смачивания батиста на влажном термометре

Простейший флюгер Анемометры

Баллы Бофорта м/сек 0 0 - 0. 2 Штиль. Полное отсутствие ветра. Дым из труб поднимается вертикально. Море - зеркально гладкое. 1 0. 3 - 1. 5 Тихий. Ветер еще не приводит в движение флюгер, но уже относит дым. На море появляется рябь, но пены на гребнях нет. 2 1. 6 - 3. 3 Легкий. Ветер ощущается лицом. Шелестят листья. Флюгер приходит в движение. Гребни на волнах не опрокидываются. 3 3. 4 - 5. 4 Слабый. Непрерывно колышутся листья и тонкие ветви деревьев. Развеваются легкие флаги. Гребни волн, уже хорошо выраженных, опрокидываясь, образуют стекловидную пену. Изредка возникают маленькие белые барашки. 4 5. 5 - 7. 9 Умеренный. Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев. Волны на море удлиненные, белые барашки видны во многих местах. 5 8. 0 - 10. 7 Свежий. Качаются тонкие стволы деревьев. Волны на море еще не очень крупные, но повсюду видны белые барашки. 6 10. 8 - 13. 8 Сильный. Качаются толстые сучья. Гудят телефонные провода. Образуются крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади. 7 13. 9 - 17. 1 Крепкий. Качаются стволы деревьев. Идти против ветра трудно. Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру. 8 17. 2 - 20. 7 Очень крепкий. Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно. Волны на море - умеренно высокие, длинные. По краям гребней начинают взлетать брызги. 9 20. 8 - 24. 4 Шторм. Ветер срывает черепицу и дымовые колпаки. Волны на море высокие. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн опрокидываются и рассыпаются в брызги, ухудшая видимость. 10 24. 5 - 28. 4 Сильный шторм. Ветер разрушает строения, с корнем вырывает деревья. Волны очень высокие, с загибающимися вниз гребнями. Сильный грохот волн подобен ударам. Поверхность моря белая от пены, которую ветер выдувает большими хлопьями. Видимость на море плохая. 11 28. 5 - 32. 6 Жестокий шторм. Волны на море настолько высоки, что суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Края волн повсюду сдуваются в пену. На суше столь сильный ветер наблюдается редко. 12 32. 7 и более Ураган. Море все покрыто полосами пены. Воздух наполнен пеной и брызгами. Видимость очень плохая. Характеристика ветра В 1806 г. английский адмирал Ф. Бофорт разработал условную шкалу для визуальной оценки силы (скорости) ветра. В 1963 году Всемирная метеорологическая организация уточнила шкалу Бофорта.

Осадкомер Снегомер

ОБЛАКА Наблюдения за облаками производятся визуально, обязательно с открытого места с хорошим кругозором и заключаются в определении формы и количества облаков (облачности) n Для метеорологических наблюдений выделено всего 10 основных форм облаков, каждая из которых включает много разновидностей. n «Атласом облаков» — альбомом фотоснимков различных форм облаков, с обозначением их названий и кратким описанием. n Определение производится на глаз по десятибалльной шкале

Синоптическая карта (карта погоды) — это географическая карта, на которой условными знаками нанесены результаты наблюдений многих метеостанций. Такие карты, составленные по одновременным наблюдениям, произведенным в определенный срок

Синоптическая карта 1. днем рождения синоптической карты принято считать 19 февраля 1855 г. ; 2. даёт наглядное представление о состоянии погоды в данный момент; 3. при последовательном составлении карт выясняются направления движения воздушных масс, развитие циклонов, перемещение фронтов; 4. анализ синоптических карт позволяет предвидеть изменения погоды; 5. сравнивая информацию за одни сутки для 7, 13 и 19 час, специалисты по прогнозу погоды — метеорологи-синоптики — прослеживают по ним, словно по кадрам киноленты, как и куда движутся воздушные массы, фронты, циклоны и антициклоны; 6. это позволяет предусмотреть с большей или меньшей вероятностью их будущее перемещение на 1 -2 суток вперед и, следовательно, предсказать погоду для различных районов. 7. сегодня карты погоды обрабатывают с помощью компьютерных систем, которые позволяют в считанные секунды производить расчеты, которые раньше синоптики проводили часами. 8. современная синоптическая карта отличаясь от своей прабабушки по насыщенности и наглядности, по сути осталась прежней.

Прогноз погоды — научно обоснованное предположение о будущем состоянии погоды в определённом пункте или регионе на определённый период Составляется (разрабатывается) государственными или коммерческими метеорологическими службами на основе методов метеорологии Прогнозы делятся по заблаговременности периода, на который даётся прогноз: n сверхкраткосрочные (СКПП) — до 12 часов (оправдываемость 95 -96%); n краткосрочные (КПП) — от 12 до 36 часов (оправдываемость 85 -95%); n среднесрочные (СПП) — от 36 часов до 10 суток (оправдываемость 65 -80%); n долгосрочные (ДПП) — от 10 суток до сезона (3 месяца) (оправдываемость 60 -65%); n сверхдолгосрочные (СДПП) — более чем на 3 месяца (год, несколько лет) (оправдываемость около 50%). Оправдываемость прогнозов тем ниже, чем выше заблаговременность.

Прогнозы погоды делятся по типам в зависимости от целей, для которых они разработаны: n прогнозы общего пользования (публикуемые в СМИ и на интернетсайтах) содержат краткую информацию о температуре, влажности воздуха, атмосферном давлении, облачности, атмосферных осадках, атмосферных явлениях, ветре; n авиационные прогнозы содержат детальную характеристику ветра, видимости, атмосферных явлениях, облачности, температуры воздуха; n морские и речные прогнозы содержат детальную характеристику ветра, волнения, атмосферных явлений, температуры воздуха; n сельскохозяйственные прогнозы содержат детальную характеристику атмосферных осадков и температуру воздуха, атмосферных явлений, солнечной радиации, продолжительности солнечного сияния.

Признаки ясной погоды 1. При заходе и восходе Солнца заря желтая, золотистая. Зеленоватый цвет указывает на сокращение характера погоды на продолжительное время. 2. После ненастья ослабление ветра прекращения осадков, уменьшение облачности похолодание. 3. С восходом солнца появляются кучевые облака вечеру облака растекаются и после захода солнца исчезают. 4. После захода солнца появляется роса, которая с восходом солнца исчезает. 5. Летом ночью над низкими местами (болотами) скатывается – туман. 6. К вечеру и к ночи в низинах становится холоднее, чем на возвышенностях, в лесу теплее, чем на открытых местах. 7. Летом ночью совсем нет ветра к полудню он усиливается, а к вечеру снова стихает. 8. Давление воздуха увеличивается.

Признаки пасмурной погоды: 1. На горизонте появляются тонкие перистые облака. 2. Тонкие перистые облака постепенно затягивают небо и переходят в перисто – слоистые облака, располагаются плотным слоем. 3. Вечерняя и утренняя заря приобретает кранную иногда даже багрово – красную окраску. 4. Ветер к вечеру усиливается. 5. Давление воздуха понижается. 6. Роса или иней не появляется. 7. В низинах и на возвышенностях в лесу на открытых местах температура одинакова. 8. Иногда появляется туман, который исчезает при восходе солнца.

Признаки погоды с осадками: 1. На горизонте видны перисто – кучевые облака в виде мелкой ряби. 2. Появляются вытянутые облака, похожие на огромные зерна чечевицы. 3. В летнее время вечером или утром образуются облака в виде башенок. 4. Одновременно наблюдается несколько ярусов облаков. 5. Летом очень душно парит. 6. Давление воздуха мало изменяется, затем начинает понижаться.

Приметы предсказания погоды по облакам: 1. Утром облака в виде гор - к вечеру жди дождя. 2. Красные облака до восхода солнца - к ветру. 3. Туча до восхода солнца - к дождю. 4. Низко и быстро идущие облака - к затяжному дождю. 5. Облако стоит высоко - к хорошей погоде. 6. Веером перистые облака на западе - к ненастья. 7. Оказывается, если дождевая туча шумит, будет град или сильный дождь.

Предсказание погоды по грому и молнии: 1. 2. 3. 4. Гром трескучий, так дождь мелкий. Глухой гром - к тихому дождю, гулкий - к ливню, беспрерывный - к граду. Молния на западе - дождь следом. Частые молнии - к проливному дождю. По дождю можно определить его продолжительность: 1. 2. 3. 4. Прошел дождь зарею - рано перестанет. Утренний дождь недолог. Проливной дождь долго не идет. Дождь, который начался после полудня, будет идти весь день или в течение суток.

Приметы по животным: 1. Куры скрываются от дождя в сухое место → дождь скоро прекратиться. 2. Куры гуляют под дождем → он продолжится долго. 3. Утром пчелы не летят в поле, а сидят по ульям и гудят → к дождю 4. Пчелы с раннего утра отправляются за добычей → будет хороший день. 5. Скот жадно ест траву вечером → к дождю на следующий день. 6. Жаворонка не слышно с самой зари → к дождю или ненастной погоде. 7. Ласточки летают высоко → на сухую погоду, низко → к дождю. 8. Лягушки прыгают на берегу и днем квакают → к дождю. 9. Рыбы над водою ловят мошек → к дождю, к ненастью.

Итак: 1. Погоду отличает изменчивость во времени и в пространстве. 2. Особенность атмосферной циркуляции умеренных широт – постоянное перемещение циклонов и антициклонов, определяющее изменчивость погоды. 3. Погоду экваториальных широт отличается меньшей изменчивостью, чем умеренных и субтропических широт. 4. Для сбора, обработки и информирования за метеорологическими величинами и явлениями создана служба погоды