Кліматична характеристика

13

ПЛАН

1. Радіаційний баланс поверхні землі за добу при ясній та пахмурній погоді.

2. Випар та випаровуваність. Їх величини у поверхні землі, коефіцієнт зволоження.

3. Циклони, їх виникнення. Циклони помірних широт. Стадії розвитку циклонів. Система хмарності та опади.

4. Практичні питання:

4.1 Скласти кліматичну характеристику Вашого міста.

4.2 Визначте рівень кондикації, якщо у поверхні землі температура повітря 20є, а відносна вологість 75%.

Список використаної літератури

1. РАДІАЦІЙНИЙ БАЛАНС ПОВЕРХНІ ЗЕМЛІ ЗА ДОБУ ПРИ ЯСНІЙ ТА ПАХМУРНІЙ ПОГОДІ

Клімат - це багаторічний режим погоди, властивий певній місцевості. Він формується під впливом трьох найважливіших чинників: притоку на Землю сонячної радіації, атмосферної циркуляції і характеру підстилаючої земної поверхні.

Клімат залежить від географічної широти, тому що вона визначає кут падіння сонячних променів, а значить - приплив на Землю сонячної радіації. Цей чинник став причиною появи на планеті п'ятьох теплових поясів - жаркого, двох помірних і двох холодних.

Циркуляція атмосфери на глобальному рівні призводить до утворення поясів високого (у тропічних широтах і полярних областях) і низького (в екваторіальній смузі й помірних широтах) тиску. Кліматичні пояси Землі (екваторіальний, субекваторіальний, тропічні і т. д.) - приклад спільної дії двох факторів - надходження сонячної радіації і планетарної атмосферної циркуляції.

Від географічної широти клімат залежить не тільки на глобальному, але й на регіональному рівні. Так, в Україні, яка лежить у помірному поясі, північні райони влітку одержують менше тепла і мають нижчі (+18... + 19°С) температури, ніж південні (+22...+23°С). Проте, на півночі України більше опадів (700-800 мм на рік), ніж на півдні (300- 400 мм), тому що з широтою закономірно змінюється атмосферний тиск - він зростає у південному напрямку (по мірі просування від помірних широт до тропічних).

Підстилаюча поверхня - це своєрідний фон, на якому відбувається перерозподіл тепла і вологи, це важливий кліматотвірний чинник. Так, висота місцевості над рівнем моря впливає і на кількість опадів (у горах їх випадає більше, ніж на прилягаючих рівнинах), і на температуру повітря (чим вище, тим холодніше). У результаті в горах формується висотна кліматична поясність. Приклад - Українські Карпати.

Гори можуть перешкоджати проникненню холодних повітряних мас (наприклад, Кримські гори захищають Південний берег Криму від холодного повітря північних широт). Гімалаї - приклад гір, що перешкоджають проникненню вологих повітряних мас усередину материка.

На клімат впливають і прибережні течії. Так, холодна Бенгельська течія біля берегів Африки стала причиною утворення тропічної пустелі Наміб.

У залежності від характеру підстилаючої поверхні (океан або суша) формуються морські і континентальні типи клімату. ,

Екологічні проблеми нашої планети виникли в процесі взаємодії суспільства і природи. Упродовж усієї своєї історії людство поступово посилювало тиск на природу, усе більше порушуючи в ній екологічну рівновагу.

Частина екологічних проблем має глобальний характер.

У процесі господарської діяльності людина споживає величезний обсяг палива. У результаті відбувається теплове забруднення атмосфери. В атмосферу викидається величезна кількість вуглекислого газу, молекули якого затримують теплове випромінювання поверхні Землі. В результаті може виникнути «парниковий ефект», що веде до глобального потепління клімату.

Руйнація озонового екрана, що захищає Землю від короткохвильової сонячної радіації (ультрафіолетових променів), може призвести до загибелі всього живого на планеті.

Великі викиди в атмосферу двоокису сірки й окисів азоту сприяють утворенню «кислотних дощів», що завдають шкоду живій природі, людині, ґрунту, будівлям, дорожнім покриттям тощо.

Зростає дефіцит чистої прісної води. Це пов'язано не тільки з ростом водоспоживання, але й із забрудненням багатьох водойм, звідки без спеціального очищення воду брати вже неможливо.

Екологічною проблемою є виснаження ґрунтів, оскільки хімічні добрива не можуть повною мірою компенсувати спожитий сільгоспкультурами гумус. До того ж рослини спроможні засвоїти лише половину штучних поживних сполук, тому залишки добрив накопичуються у ґрунті й разом з отрутохімікатами стають небезпечними забруднювачами найважливішого для людей природного ресурсу - ґрунту.

Глобальні проблеми може викликати скорочення площі екваторіальних лісів Амазонії та інших, які є «легенями» планети. Екстенсивне тваринництво в саванах Африки призводить до перетворення великих територій на пустелі, що може мати глобальні наслідки.

З метою збереження природи, унікальних ландшафтів і об'єктів, рідкісних рослин і тварин на Землі створюються території, що особливо охороняються, - заповідники, природні національні парки тощо.

Атмосфера - повітряна оболонка, яка оточує Землю. Нижня межа атмосфери - поверхня Землі. Верхню межу умовно проводять на висоті 2000-3000 км від земної поверхні.

До складу атмосфери входять азот (близько 78%), кисень (близько 21%) та інші гази (всі вони складають ледве більше 1%). На частку вуглекислого газу припадає 0,033%.

Кожний газ виконує свою функцію. Кисень забезпечує дихання і горіння. Азот входить до складу білків - речовин, з яких складаються всі живі організми. Вуглекислий газ - одна з основ фотосинтезу рослин. Озон - газ, що поглинає основну частину ультрафіолетового випромінювання Сонця.

В атмосферному повітрі є й домішки: водяна пара, пил, дим, сажа та інші речовини.

По вертикалі атмосфера ділиться на нижні шари - тропосферу, стратосферу та верхні шари - мезосферу, термосферу (іоносферу) й екзосферу.

Тропосфера - найнижчий і найщільніший шар атмосфери (80% її маси). Простягається на висоту від 7-9 км (над полюсами) до 16-18 км (над екватором). У тропосфері зосереджена майже вся водяна пара, тут відбуваються найважливіші для географічної оболонки атмосферні процеси. У тропосфері температура повітря з висотою знижується (в середньому на 6,5 "С на 1 км підйому). Тиск повітря на рівні моря складає 760 мм рт. ст. Цей тиск прийнято за нормальний. У нижніх шарах тропосфери тиск падає з висотою - в середньому на 10 мм рт. ст. на кожні 100 м підйому.

Стратосфера простягається від верхніх меж тропосфери до висоти 50 км. У стратосфері на висоті 21-29 км розташований озоновий шар.

Вище стратосфери знаходяться верхні шари атмосфери. Повітря там настільки розріджене, що на висотах 300 км і більше штучні супутники Землі літають, як у безповітряному просторі. У верхніх шарах виникають полярні сяйва і магнитні бурі.

Атмосфера регулює теплообмін планети з космічним простором, впливає на її радіаційний і водний баланси, захищає Землю від метеоритів. Повітря підтримує різні форми життя на Землі.

У зв'язку з інтенсивною господарською діяльністю людини виникла проблема охорони атмосфери від забруднення. У повітря викидається величезна кількість сполук, здатних зруйнувати озоновий екран, викликати парниковий ефект, смоги, кислотні дощі. Згорання палива, вирубування лісів призводять до зменшення кількості кисню в атмосфері.

Шляхами розв'язання цих проблем є створення безвідхідних виробництв, надійних газо- і пиловловлювачів, використання екологічно чистих джерел енергії, озеленіння міст, відновлення площі лісів тощо.

2. ВИПАР ТА ВИПАРОВУВАНІСТЬ. ЇХ ВЕЛИЧИНИ У ПОВЕРХНІ ЗЕМЛІ, КОЕФІЦІЄНТ ЗВОЛОЖЕННЯ

Погода - це стан нижнього шару атмосфери в даний час і в даному місці. Поняття «погода» містить шість показників її стану (або метео-елементів): температуру і вологість повітря, хмарність, опади, атмосферний тиск і вітер.

Температура повітря характеризує тепловий стан атмосфери і вимірюється в градусах Цельсія (°С) і Кельвіна (К).

Вологість повітря - вміст водяної пари в повітрі. Абсолютна вологість - це кількість водяної пари (у г) в одиниці об'єму повітря (в 1 м³). Відносна вологість - відношення фактичного вмісту водяної пари в повітрі до можливого при даній температурі, виражене у відсотках.

Хмарність - ступінь покриття небосхилу хмарами - скупченнями крапельок води, що зависли в атмосфері, або кристаликів льоду. Розрізняють купчасті, шаруваті, перисті хмари, а також десятки їх різновидів. Хмарність визначають у балах - від 0 (при ясному небі) до 10 балів (при суцільній хмарності).

Атмосферні опади - вода в рідкому і твердому станах, що випадає з хмар або з повітря на земну поверхню. До рідких опадів належать дощ, роса, мряка, до твердих - сніг, град, іній, приморозь, снігова крупа. Кількість опадів вимірюється в міліметрах за одиницю часу (місяць, рік).

Атмосферний тиск - сила, з якою повітря давить на земну поверхню. Одиницями виміру атмосферного тиску є міліметри ртутного стовпчика (мм рт. ст.), мілібари (мб), а в системі СІ - паскалі (Па) і гектопаскалі (гПа).

Вітер - горизонтальний рух повітря з області високого тиску до області нижчого. Вітер характеризується швидкістю (м/с, км/год) і напрямком (визначається за стороною горизонту, звідки дує).

Названі метеоелементи пов'язані між собою, і зміна одного з них призводить до зміни інших. Упродовж дня змінюється температура повітря, яка залежить від кута падіння сонячних променів, від тривалості ночі, коли вихолоджується земна поверхня. Оскільки змінюється температура, змінюються тиск і вологість повітря (пригадайте з курсу фізики рівняння стану газу). Температура, тиск і вологість повітря визначають імовірність утворення хмар і опадів; зміни тиску призводять до появи вітру, який приносить на дану місцевість повітря з іншими погодними характеристиками. Опади (наприклад, сніг) змінюють стан підстилаючої поверхні.

Отже, причинами зміни погоди є різний приплив сонячної радіації, постійний рух повітря і різний стан підстилаючої поверхні.

3. ЦИКЛОНИ, ЇХ ВИНИКНЕННЯ. ЦИКЛОНИ ПОМІРНИХ ШИРОТ. СТАДІЇ РОЗВИТКУ ЦИКЛОНІВ. СИСТЕМА ХМАРНОСТІ ТА ОПАДИ

Клімат - це багаторічний режим погоди, властивий певній місцевості. Клімат формується під впливом трьох найважливіших чинників:

надходження на Землю сонячної радіації, атмосферної циркуляції і характеру підстилаючої земної поверхні.

Клімат закономірно змінюється в широтному напрямі - від екватора до полюсів.

На Землі виділяються 13 кліматичних поясів. Головна ознака поясу - переважання тих чи інших типів повітряних мас.

Основних поясів сім:

ь екваторіальний, (увесь рік панують екваторіальні повітряні маси (ПМ) - жаркі і вологі);

ь два тропічні (тропічні ПМ - жаркі і сухі);

ь два помірні (помірні ПМ - помірно теплі і помірно вологі);

ь арктичний (арктичні ПМ - холодні і сухі);

ь антарктичний (антарктичні ПМ - дуже холодні і сухі).

Оскільки по сезонах пояси тисків і повітряних мас переміщуються слідом за Сонцем то на північ (з березня по вересень), то на південь (з вересня по березень) від екватора, на Землі виникли перехідні кліматичні пояси. їх шість:

ь два субекваторіальні (влітку панують екваторіальні ПМ, взимку - тропічні);

ь два субтропічні (влітку - тропічні ПМ, взимку - помірні);

ь субарктичний (влітку - помірні ПМ, взимку - арктичні);

ь субантарктичний (влітку - помірні ПМ, взимку - антарктичні).

Всередині кліматичних поясів виділяються кліматичні області - території з певним типом клімату.

Тип клімату - це стійка сукупність кліматичних показників, характерних для певного періоду часу і певної території.

Екваторіальний, арктичний і антарктичний кліматичні пояси мають лише по одному типу клімату, оскільки повітряні маси там весь рік не змінюють своїх властивостей і однакові як над суходолом, так і над океаном. Для субекваторіального поясу також характерний один тип клімату - влітку жаркий і вологий, взимку - жаркий і сухий.

В тропічному поясі чітко виражено два типи клімату. У внутрішніх районах материків і на західному узбережжі формується тропічний пустельний тип клімату. На східних узбережжях материків формується тропічний вологий тип клімату.

У субтропічному поясі формуються чотири типи клімату: біля західного узбережжя - субтропічний середземноморський (із теплою вологою зимою і сухим жарким літом), у центрі материка - субтропічний континентальний (через віддаленість від океанів весь рік мало опадів), на східному узбережжі - субтропічний з рівномірним зволоженням (із вологою зимою і вологішим від зими літом), а там, де панують мусони, - субтропічний мусонний (із сухою холодною зимою й теплим дощовим літом).

У помірному поясі, де панують західні вітри, біля західних берегів формується помірний морський тип клімату (із рівномірним зволоженням протягом усього року). Далі на схід виділяються помірно континентальний, континентальний і різко континентальний (в Азії) типи клімату. На східному узбережжі, де панують мусони, формується помірний мусонний тип клімату (із сухою холодною зимою і вологим теплим літом).

У субарктичному і субантарктичному поясах виділяють морський і континентальний типи клімату.

Отже, у розміщенні кліматичних поясів головним чинником є зональність, а кліматичних областей - азональність (секторність) географічної оболонки.

Вся система повітряних течій над земною кулею називається загальною циркуляцією атмосфери. Причиною руху повітря в атмосфері є різниця тиску над земною поверхнею, що обумовлено нерівномірністю розподілу сонячної радіації і неоднорідністю підстилаючої поверхні.

На Землі діють постійні вітри, що дмуть завжди в одному напрямку - від поясів високого тиску до поясів низького тиску.

Низький тиск над екватором пояснюється тим, що тут сильно нагріте легке повітря постійно піднімається вгору. У верхніх шарах тропосфери воно розтікається в напрямку полюсів, охолоджується і приблизно над 30° пн. ш. і пд. ш. починає опускатися. Тут виникають тропічні пояси високого тиску. Формуються постійні вітри, що дмуть від 30° пн. ш. до екватора (північно-східні пасати) і від 30° пд. ш. до екватора (південно-східні пасати). Над сушею пасати сухі й спекотні, над океаном вони насичуються вологою.

У помірних широтах дмуть переважно західні вітри. їх утворення пояснюється тим, що від тропічних поясів високого тиску вітри спрямовані не тільки до екватора, але і до полюсів, оскільки близько 65° пн. ш. і пд. ш. знаходяться пояси низького тиску. Внаслідок обертання Землі ці вітри відхиляються від свого меридіонального напрямку вправо (у Північній півкулі) і вліво (у Південній півкулі). Так утворюється потужне західне перенесення у помірних широтах. Західні вітри влітку - помірно теплі й вологі, а взимку - помірно холодні й сирі.

Над обома полюсами Землі повітря холодне і важке. Тут формуються пояси високого тиску. Звідси вітри спрямовані до 65° пн. ш. і 65° пд. ш. Під впливом обертання Землі вони перетворюються на північно-східні (у Північній півкулі) і південно-східні (у Південній півкулі) вітри. Ці вітри сухі й дуже холодні.

Загальна схема руху повітряних мас ускладнюється мусонною циркуляцією, найкраще вираженою на сході Євразії. Зимовий мусон - сухий, літній - вологий.

4. ПРАКТИЧНІ ПИТАННЯ

4.1 Скласти кліматичну характеристику Вашого міста

Клімат помірно континентальний, літо тепле, вологе, у липні від +17 (на заході) до +19°С (на сході). Зима м'яка, із частими відлигами, особливо на заході. Температури січня з заходу на схід змінюються від -4,5 до -8°С. У середньому за рік в Українському Поліссі випадає 600-680 мм опадів. Кліматичні умови і рельєф обумовлюють велику густоту річкової сітки, утворення боліт.

Ґрунти зони дерново-підзолисті і болотні. Природну рослинність складають лісові, лучні і болотні види.

Сонячна енергія - основне джерело енергії на Землі, яке визначає розподіл кліматичних поясів (тундра, ліси, пустелі і т.д.). Кількість енергії у поверхні Землі на екваторі становить 21*10²³ кДж (сонячна постійна) і зменшується до полюсів приблизно в 2,5 рази. Кількість сонячної енергії, що досягає поверхні суші, залежить також від періоду року, тривалості дня, прозорості повітря. Загалом, кількість сонячної енергії, що припадає на одиницю площі земної поверхні протягом року, визначає терморежим.

Крім цього, на клімат суттєво впливає баланс між надходженням води у вигляді атмосферних опадів випаровуванням, стоком і т.п. Це врешті-решт визначає вологість повітря протягом року і одержало назву омброрежім. Спектр клімату за омброрежимом - від пустельного (аридного) до гумідного (вологого).

4.2 Визначте рівень конденсації, якщо у поверхні землі температура повітря 20є, а відносна вологість 75%

Відношення фактичного вмісту водяної пари в повітрі до можливого при даній температурі, виражене у відсотках. Отже, рівень кондикації становить 20є*75%=15.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Алексеенко И.Р., Кейсевич Л.В. Последняя цивилизация? Человек. Общество. Природа. - К.: Наукова думка, 1997.

2. Амосов Н.М., Бендет Я.А. Физическая активность и сердце. - К.: Здоровье, 1989.

3. Антинаркотичне законодавство України. - К.: Юрінком, 1999.

4. Антонов В.П. Уроки Чернобыля: радиация, жизнь, здоровье.- К.: Знание, 1989.

5. Баб'як І.П., Віленчук О.Г. Екологічне право України. - К.: Атіка, 2000.

6. Бакка М.Т., Мельничук А.С., Сівко B.I. Охорона і безпека життєдіяльності людини: Конспект лекцій. - Житомир: Льонок, 1995.

7. Барабаш В.И., Шкрабак B.C. Психология безопасности труда. - С-Пб., 1996.

8. Бедрій Я.І., Джигирей B.C., Кидисюк А.І. та ін. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб. для вузів. - Львів, 1999.

9. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учебное пособие для вузов / П.П.Кукин, В.Л.Лапин, Е.А.Подгорных и др. - М.: Высш. шк., 1999.

10. Безопасность жизнедеятельности. Учебник / Под ред. проф. Э.А.Арустамова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский дом "Дашков и К", 2000.

11. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие / Под ред. О.Н.Русака. - ЛТА С-Пб, 1996.

12. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ Под общ. ред. С.В.Белова. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высшая шк., 1999.

13. Безопасность труда в промышленности / К.Н.Ткачук, П.Я. Галушко, Р.В.Сабарно и др. - К.: Техніка, 1982.

14. Биология: Пособие для подг. отд. мед. ин-т. /Под общ. ред. Н.Е.Ковалева. - М.: Высшая шк., 1985.

15. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології: Підручник. - К.: Либідь, 1995.

16. Білявський ПО., Фурдуй Р.С. Практикум із загальної екології: Навч. посіб. - К.: Либідь, 1997.

17. Вернадский B.C. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1989.

18. Вітренко І.С. Загальна та медична психологія: Навч. посібник. - К.: Здоров'я, 1994.

19. Всеукраїнська науково-практична конференція "Безпека підприємств у надзвичайних ситуаціях. Підвищення рівня підготовки різних категорій населення, які навчаються з безпеки життєдіяльності людини": Матеріали конференції. - К.: КМУЦА, 1998.

20. Гейл Р., Гаузер Г. Останнє попередження. - К.: Молодь, 1989.

21. Герасимчук А.А., Палеха Ю.І. Екологія: Опорний курс лекцій: Навч. посіб. - К.: Вид-во Укр.-фін. ін-ту менедж. і бізнесу, 1998.