Лекция наука метеорология и климатология




Скачать 20,11 Kb.
НазваниеЛекция наука метеорология и климатология
страница2/3
Дата03.02.2016
Размер20,11 Kb.
ТипЛекция
1   2   3

ЛЕКЦИЯ 2. ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ КЛИМАТА



План:

        1. Схема общей циркуляции атмосферы.

        2. Муссонная циркуляция.



Атмосферная циркуляция является очень важным климатообразующим фактором, так как с ней связан перенос воздушных масс с различными свойствами – теплых и холодных, сухих и влажных и т.д.

1.Схема общей циркуляции атмосферы.

Воздушные течения в атмосфере вызываются неравномерным распределением солнечного тепла на поверхности земли, приводящим к неодинаковому нагреванию почвы и воздуха в различных поясах земного шара. Особенно значительные различия в нагревании создаются между низкими и высокими широтами. В среднем за год различия в температурах воздуха между этими широтами доходят до 40-45° и более. Эти различия образуют разности в давлении воздуха, а последние вызывают воздушные течения, приводящие к обмену воздушными массами между низкими и высокими широтами. Между этими широтами создается круговорот воздуха, называемый общей циркуляцией атмосферы.

Неоднородность земной поверхности вызывает неодинаковое нагревание различных участков ее (суша, море), приводящее к образованию различий в давлении воздуха, и, кроме того, создает в разных местах различное трение воздуха о земную поверхность. Вращение же земли вокруг оси вызывает отклонение движения воздушных масс от направления градиентов давления. Вследствие этих причин круговорот воздуха между полюсами и экватором разделяется на отдельные, связанные между собой частные круговороты, что весьма сильно усложняет характер общей циркуляции атмосферы. Особенно значительно влияют на характер атмосферной циркуляции циклоны и антициклоны, зарождающиеся в умеренных и высоких широтах. Впервые подробное исследование циркуляции дал А.И. Воейков в 1874 г.

Дать схему общей циркуляции атмосферы.

В экваториальной зоне вследствие значительного нагревания земной поверхности воздух сильно прогревается, расширяется, и часть его вытесняется кверху, где он на высоте 6-8 км оттекает от экватора. Один поток воздуха направлен на север, другой – на юг. Отток воздуха от экватора создает пояс пониженного давления в экваториальной зоне ( давление ниже 1013 мб ). В январе пояс пониженного давления располагается вдоль экватора, а в июле он несколько смещается к северу вследствие смещения к северу полосы наибольшего нагревания.

Оттекающий в высоких слоях тропосферы к северу воздух отклоняется под влиянием вращения земли все более и более от градиента вправо и под широтой 30-35° это отклонение достигает 90°, т.е. ветер принимает западное направление и дует вдоль параллелей. Вследствие этого дальнейшее движение воздуха на север прекращается, что вызывает около 30-35° широты накопление воздуха и опускание его к земной поверхности. В результате в этих широтах образуется зона повышенного давления динамического происхождения. Она распадается на отдельные области, называемые субтропическими антициклонами, центры которых располагаются в субтропических широтах океанов. В северном полушарии это будет азорский антициклон, образующийся в субтропических широтах Атлантического океана, и гавайский антициклон, создающийся в субтропических широтах Тихого океана.

В северном полушарии у земной поверхности воздух от области высокого давления движется частично к северу, частично к югу – к экватору, где располагается область пониженного давления. Под влиянием отклоняющей силы вращения земли вокруг своей оси воздух при движении к экватору отклоняется постепенно вправо от градиента, направленного с севера на юг, и принимает северо-восточное направление, а в экваториальной зоне – восточное. Эти северо-восточные ветры дуют в тропических широтах постоянно в течении года. Такие ветры называются пассатами. Ветры же противоположных направлений, дующие над пассатами в высоких слоях тропосферы, начиная с высот 2-7 км, называют антипассатами. Таким образом, создается замкнутая циркуляция воздуха между экватором и широтами 30-35°, называемая внутритропической циркуляцией.

Вблизи экватора происходит встреча пассатов обоих полушарий. Эти пассатные потоки имеют некоторую разность температур. Вследствие этого между ними создается поверхность раздела, называемая тропическим фронтом.

Тропический фронт не занимает постоянного положения. Зимой он смещается к югу, особенно значительно над Индийским океаном. Летом же он занимает более северное положение, а в Азии тропический фронт продвигается до самых Гималаев. Эти смещения тропического фронта связаны со смещением полосы наибольшего нагревания, которая леном располагается к северу от экватора, зимой – к югу от него.

На тропическом фронте, в области встречи пассатов северного и южного полушарий, возникают тропические циклоны. Чаще всего они образуются в зонах, расположенных под широтой 6-20° по обе стороны от экватора. Тропические циклоны обычно сопровождаются весьма сильными ливневыми осадками и огромными скоростями ветра, достигающими 40 м/сек и более.

Атмосферная циркуляция во внетропических широтах представляется в таком виде. На материках, которые зимой во внетропических широтах сильнее охлаждаются, чем океаны, образуются области высокого давления. Особенно высокое давление в январе создается в Азии. Так, в Монголии располагается максимум давления в 1036 мб. В теплое же время года на материках, которые во внетропических широтах сильнее прогреваются, чем океаны, располагаются области пониженного давления.

У земной поверхности в умеренных широтах притекают массы воздуха различного происхождения. Из низких широт сюда приходят теплые массы тропического воздуха, из высоких – массы воздуха умеренных широт. Эти воздушные массы характеризуются различными физическими свойствами. Поверхность раздела между этими массами называется фронтом умеренных широт, или полярным фронтом. На поверхности данного фронта образуются волнообразные изгибы, вследствие продвижения холодного воздуха к югу и теплого к северу.

На фронтах умеренных широт развивается интенсивная циклоническая деятельность. Последняя играет большую климатообразующую роль в умеренных широтах, так как с ней связан перенос теплых масс воздуха в высокие широты и вторжение холодных масс в нижние широты. На фронте, проходящем по Антарктическому океану, циклоническая деятельность развивается в течение всего года, что способствует увлажнению Европы. На средиземноморской ветви фронта циклоны развиваются только в холодное время года , и они перемещаются главным образом на северо-восток. Циклоны средиземноморского фронта играют большую роль в переносе влаги не только в страны, прилегающие к Средиземному морю, но и в расположенные к северу и северо-востоку от него.

В высоких широтах существует еще арктический фронт, являющийся поверхностью раздела между воздухом умеренных широт и арктическими массами воздуха. В январе арктический фронт располагается над Атлантическим океаном в полосе от 65 до 75° с.ш., а над Северной Америкой и Азией он снижается до широты 60°. В летние месяцы арктический фронт смещается к северу. На арктическом фронте также развивается циклоническая деятельность. Особенно значительно она развивается на этом фронте в холодное время года в северной части Атлантики.

2. Муссонная циркуляция.

Муссонами называются сезонные ветры, изменяющие направление 2 раза в год. Летом они дуют с океана на сушу, зимой- с суши на океан. Причина – различия в нагревании и охлаждении материков и океанов в течение года. В летнее время суша нагревается сильнее, чем океан, зимой же –наоборот, сильнее охлаждается. Температурные различия создают различия в распределении атмосферного давления воздуха. Над сушей летом устанавливается область пониженного давления, зимой – повышенного, над океанами наоборот, летом господствует высокое давление, зимой – низкое. Вследствие этого летом создается ток воздуха с океана на сушу в виде океанического муссона, На направление муссонов влияет отклоняющая сила вращения земли вокруг своей оси. Под влиянием этой силы муссоны в северном полушарии отклоняются вправо от направлений градиентов, в южном – влево. Особенно резко выражены муссоны на юге Азии, в северной части Индийского океана и в Аравийском море. Зимой здесь наблюдается северо-восточный материковый муссон, летом - юго-западный океанический муссон.


3.Географические типы воздушных масс.


Воздушные течения, возникающие в результате неравномерного распределения давления воздуха, играют большую роль в переносе масс воздуха с различными физическими свойствами. Эти массы формируются в определенных районах, из которых они затем перемещаются в другие места. Такими районами являются обширные области с однородным характером подстилающей поверхности, в которых образуются устойчивые антициклоны, например азорский и гавайский максимумы, создающиеся над поверхностью Атлантического и Тихого океанов в субтропических широтах, сибирский антициклон, возникаюший в зимнее время над обширной поверхностью охлажденной суши. Воздушные массы могут создаваться и в районах расположения устойчивых областей пониженного давления, например в северной части Атлантического океана в районе расположения исландского минимума, а зимой в районе Средиземного моря. Физические свойства воздушной массы зависят от того, в каких условиях происходит ее формирование.

При процессах формирования климатов большое значение имеют следующие основные типы воздушных масс: арктический( антарктический) воздух, воздух умеренных широт и тропический.

Эти воздушные массы в зависимости от характера подстилающей поверхности, над которой они формируются, делятся еще на континентальные и морские. Различают также экваториальный воздух, формирующийся в экваториальной зоне. Он значительно увлажнен, так как увлажнение происходит над океанами и районами влажного тропического леса. Поэтому больших различий между морскими и континентальными массами экваториального воздуха не имеется.

Арктический (антарктический) воздух формируется над ледяными полями Арктики и Антарктики. Воздух очень холодный, водяного пара в нем содержится мало. Вторжение его в умеренные широты вызывает резкие и быстрые понижения температуры, называемые волнами холода. С этими волнами холода связаны сильные морозы зимой при ясной погоде и значительные заморозки весной и осенью. Вертикальная мощность арктического воздуха невелика – в среднем около 2км, морского арктического –около 3-5 км. Проникая в более южные широты арктический воздух растекается и мощность его уменьшается.

Континентальный воздух умеренных широт является наиболее характерной воздушной массой на континентах в умеренных широтах, в частности на территории России. Формирование его идет за счет морского воздуха умеренных широт и актического воздуха, вторгшегося в эти широты. В зимнее время формирование протекает над сильно охлажденной поверхностью суши, покрытой снегом. Поэтому континентальный воздух умеренных широт зимой очень охлажден, особенно снизу. С высотой температура его повышается.

Морской воздух умеренных широт приходит из умеренных широт океанов. Перемещения его происходят главным образом вместе с циклонами.

Континентальный тропический воздух формируется в тропических пустынях и степях из экваториального воздуха. Он вызывает сухую жаркую погоду с суховеями. Очаги его формирования: Балканы, Малая Азия, юг ЕТС, Средняя Азия, Монголия, Северный Китай.

Экваториальный воздух формируется в экваториальной зоне из тропического воздуха пассатов. Он сильно увлажнен


ЛЕКЦИЯ 3. КЛАССИФИКАЦИЯ КЛИМАТОВ


План:

1.Классификация климатов по Л.С. Бергу.

2.Классификация климатических зон по Б.П.Алисову.

3.Классификая систем климатов по В.Кеппену.


1.Классификация климатов по Л.С.Бергу.

На поверхности земного шара наблюдается большое разнообразие климатов. Существуют различные классификации, приводящие климаты земного шара в определенную систему и дающие границы распространения отдельных типов климата. Они умеют большое практическое значение, так как тесно связана жизнедеятельность животных и растительных организмов, характер почвенного покрова, хозяйственная деятельность человека.

Большое распространение имеет классификация климатов, предложенная Л.С.Бергом. Она построена на географическом принципе. В основе лежат ландшафтные зоны тундры, тайги, лиственных лесов и т.д. Климатические зоны, выделяемые Бергом, находятся в соответствии с этими ландшафтными зонами. По классификации Л.С.Берга различают следующие климатические зоны:

1.вечного мороза

2.тундры

3.тайги

4.лиственных лесов умеренной зоны

5.муссонный климат умеренных широт

6.степей

7.средиземноморский

8.субтропических лесов

9.внетропических пустынь

10.субтропических пустынь

11.саванн

12.влажного тропического леса

Климатическая классификация Берга очень проста и удобна. Она увязывает климатические условия различных зон с их физико-географическими условиями- с почвенным покровом и растительностью. Она подчеркивает, что между климатом, рельефом, почвенным покровом и растительностью наблюдается самая тесная связь и взаимодействие. Совокупность всех этих факторов создает в различных областях определенные и характерные ландшафты, в создании которых климат играет большую роль.

Краткая характеристика климатических зон по классификации Л.С.Берга:

Климат вечного мороза. Он создается в высоких широтах на ледяных плато Гренландии, Земли Франца-Иосифа, северной части Новой Земли, Антарктики. Климат очень суровый. Преобладающей воздушной массой является очень холодный арктический (антарктический) воздух. В центральной Гренландии средняя температура воздуха в январе минус 50°, июля – минус 14°, средняя годовая температура воздуха – минус 31°. В центральной части Антарктики даже в середине лета могут наблюдаться морозы до минус 45°. Осадки выпадают в сумме 200-300мм за год.

Климат тундры. Эта зона занимает крайнюю северную часть материков Северной Америки, Европы, Азии, острова арктического бассейна. Климат тундры холодный, с продолжительной суровой зимой и коротким прохладным летом. В зимнее время наблюдаются весьма низкие температуры, достигающие в Сибирской тундре - -50, - 55°. Средняя температура самого теплого месяца не превышает 10 – 12°.

Осадков в тундре выпадает мало –200 –300 мм, а местами до 150 мм за год. Толщина снежного покрова в тундре невелика, так как в зимнее время в большей ее части выпадает мало осадков – около 10-15% годового количества; кроме того, снег зимой в тундре сильно сдувается ветром, характерны частые метели. В тундре имеет большое распространение вечная мерзлота различной мощности. Почва в области вечной мерзлоты оттаивает летом только на глубину 1-2 м.

Климат тайги. Эта климатическая зона в северном полушарии занимает огромное пространство. В Северной Америке она захватывает обширные области на Аляске, Канаде. Южная граница тайги идет в Северной Америке вдоль параллели в 50г°с.ш. В Евразии зона климата тайги встречается на Скандинавском полуострове, кроме южной его части, в Финляндии, Европейской территории России.

Климатические условия тайги благоприятны для растительности. В этой зоне летом наблюдаются умеренная температура, значительная влажность воздуха, достаточное количество осадков. Вегетационный период более длинный, чем в тундре. Все эти условия способствуют росту и развитию лесных насаждений. Осадков в тайге выпадает до 300-600 мм за год. Наибольшее количество их выпадает летом.

Климат лиственных лесов умеренной зоны. Этот климат распространен в Северной Америке южнее параллели 50° и восточнее меридиана 100°, за исключением юго-восточных штатов США, в Великобритании, Ирландии, южной части Скандинавского полуострова, в Западной Европе, за исключением средиземноморских стран, в центральной полосе Европейской территории России, южных районах Западной Сибири. В Южной Америке – в нижнем течении р. Параны и по течению р. Уругвай, на юго-восточном побережье Австралии, Новой Зеландии. В зону лиственных лесов Л.С.Берг включает и лесостепь, т.е. переходную зону между лесом и степью.

2. Классификация климатических зон по Б.П.Алисову.

Эта классификация большое внимание уделяет циркуляционному фактору климата. В данном случае под циркуляционным фактором понимаются три основных атмосферных процесса: горизонтальный перенос воздушных масс – теплых и холодных, их перерождение, или трансформация, под действием подстилающей поверхности и, наконец, фронтальная деятельность. Основными зонами являются: экваториальная, тропическая, умеренных широт и арктическая (антарктическая – в южном полушарии). Переходными зонами являются – зона тропических муссонов, субтропическая и субарктическая (субарктическая – в южном полушарии).

В экваториальной зоне преобладающей воздушной массой в течение всего года является экваториальный воздух, который создается путем трансформации притекающего в эту зону тропического воздуха. Трансформация заключается в значительном увлажнении этого воздуха во всей его толще. Осадков в зоне экваториального воздуха выпадает много – до 2500 мм в год и более. Средняя годовая температура 24-30°.

Климат тропической зоны характеризуется преобладанием тропического воздуха. Этот воздух очень сухой, особенно над материками, где он сильно прогревается. Температура самого теплого месяца 30-39°, наиболее холодного – от 10 до 25°. Средняя годовая температура выше 18°. Осадков выпадает очень мало. В тропической зоне огромные площади занимают пустыни.

В зоне умеренного климата преобладающей воздушной массой является воздух умеренных широт. В районах с преобладанием морского воздуха умеренных широт, осадки выпадают в значительном количестве и довольно равномерно в течение года. Средняя годовая температура 7-10°. Зима мягкая, лето прохладное. В районах же преобладания континентального воздуха умеренных широт, осадки выпадают в умеренном количестве. Максимум их наблюдается летом. Зима холодная, лето теплое.

Зона арктического (антарктического) климата характеризуется преобладанием в течение всего года арктического (антарктического) воздуха. Осадков выпадает мало – до 100-200 мм в год. Средняя температура самого теплого месяца около 0° и ниже.

Переходная зона тропических муссонов располагается между поясом экваториального воздуха и поясом тропического воздуха. Она характеризуется сезонной сменой воздушных масс. Летом в зоне тропических муссонов преобладает влажный муссон в виде экваториального воздуха, зимой – сухой муссон в виде тропического воздуха, являющегося пассатом северного полушария. Осадков выпадает много – до 1000-1500 мм в год, причем основная масса их выпадает летом. Зимой же осадки отсутствуют.

Переходная субтропическая зона лежит между тропической и умеренной зонами. В этой зоне летом преобладает тропический воздух, зимой – воздух умеренных широт. Зима прохладная, лето жаркое.

Переходная субарктическая (субантарктическая) зона характеризуется преобладанием летом воздуха умеренных широт, зимой – арктического (антарктического). Зима суровая, лето короткое, прохладное. Осадков выпадает мало – до 250-300 мм в год.

1   2   3

Похожие:

Лекция наука метеорология и климатология iconПояснительная записка к проекту первой редакции
...
Лекция наука метеорология и климатология iconЛекция №1 План лекции
Триботехника — наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении, охватывающая весь комплекс вопро­сов...
Лекция наука метеорология и климатология icon«динамическая метеорология»
Одобрено методической комиссией метеорологического факультета Российского государственного гидрометеорологического университета
Лекция наука метеорология и климатология iconЛекция литература: Писаренко Г. С. «Сопротивление материалов» 1986 год (основная книга)
Сопротивление материалов – наука об инженерных методах расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкции (ЭК)...
Лекция наука метеорология и климатология iconБаженов Л. Б. «Строение и функция научной теории». М.: Наука, 1978. 231 с. Бернал Дж. «Наука и общество»
Бернал Дж. «Наука в истории общества». М.: Изд-во Иностранной литературы, 1956. 735 с
Лекция наука метеорология и климатология iconЛекция этика как наука
Горелов, А. А. Этика [Текст] : Учебное пособие / А. А. Горелов, Т. А. Горелова. 2-е изд., испр. М. Флинта, 2007. 416 с. (Библиотека...
Лекция наука метеорология и климатология iconЛекция ауд. 505м
Макроэкономика (лекция) проф. Холопов А. В. зал №7 4,18. IX; 2,16,30. X; 13,27. XI; 11,25. XII
Лекция наука метеорология и климатология iconПубличная лекция
Сканирование по приложению к журналу "Вопросы философии", серия "Из истории отечественной философской мысли". Сочинения в двух томах....
Лекция наука метеорология и климатология iconОкеанология, климатология
Г. А. Власова, А. М. Полякова, М. Н. Деменок. Сезонная изменчивость циркуляции вод северо-западной части Тихого океана
Лекция наука метеорология и климатология iconЛекция №1
Лекция № Общие принципы эффективной организации учебного процесса. Физиологиче­ская цена учебных нагрузок
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница