У нашій онлайн базі вже 23512 рефератів!

Навігація
Перелік розділів
Найпопулярніше
Нові реферати
Пошук
Замовити реферат
Додати реферат
В вибране
Контакти
Російські реферати
Статьи
Об'яви

Новини
Загрузка...
На сайті всього 23512 рефератів!
Ласкаво просимо на UA.TextReferat.com
Реферати, курсові і дипломні українською мовою, які можна скачати цілком або переглядати по сторінкам.

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання. Авторські права на реферати належать їх авторам.

Баричне поле і вітер (метеорологія і кліматологія)

Баричне поле і вітер (метеорологія і кліматологія)

1. Античні вчені про наповненість навколишнього середовища Природа не терпить порожнечі. Досліди Еванжелісти Торрічеллі. “Торрічеллієва порожнеча”. Блез Паскаль та його досліди атмосферного тиску. Атмосферний тиск - це тиск, що чинить атмосфера на всі тіла, що в ній знаходяться, і на земну поверхню. Зміни атмосферного тиску перед зміною погоди та можливість її прогнозування. Барометричне нівелювання.

Сучасне вимірювання тиску робиться за допомогою ртутного чашкового барометра, встановленого на метеорологічній станції в місті Харкові на висоті 140,4 м над рівнем моря‚ а також барометра-анероїда, барографа, гіпсотермометра. Нормальний атмосферний тиск дорівнює 1013 гПа. Тиск повітря з висотою зменшується, тому слід також враховувати висоту місцевості над рівнем моря. Різниця висот у межах міста незначна (50-60 м), тому значних змін середніх значень на території міста не спостерігається. Різниця середніх місячних значень тиску на метеорологічній станції та на рівні моря в середньому дорівнює 16-18 гПа.

Баричне поле - це розподіл атмосферного тиску над земною поверхнею. Лінії рівного тиску носять назву ізобар. На картах служби погоди вони проводяться через 5 гПа.

Умовна площина з однаковим тиском називається ізобаричною поверхнею. В середньому тиску в гПа відповідають наступні висоти: 1000 гПа - р. м., 700 - 3 км, 500 - 5 км, 300 - 9 км, 200 - 12 км, 100 - 16 км.

2. Карти ізобар та баричної топографії Просторовий розподіл атмосферного тиску безупинно міняється з часом, тобто міняється розташування ізобаричних поверхонь в атмосфері. Щоб стежити за змінами баричного, а також і термічного поля, у практиці служби погоди щодня за аерологічними спостереженнями складають карти топографії ізобаричних поверхонь - карти баричної топографії.

На карту абсолютної баричної топографії наносять висоти визначеної ізобаричної поверхні над рівнем моря на різних станціях у визначений момент часу, наприклад поверхні 500 гПа в 6 годин 1 січня 2001 р. Точки з рівними висотами з'єднують лініями рівних висот - ізогіпсами (абсолютними ізогіпсами). По ізогіпсах можна судити про розподіл тиску в тих шарах атмосфери, у яких розташовується дана ізобарична поверхня.

В атмосфері завжди існують області, у яких тиск вище чи нижче в порівнянні з навколишніми областями. Розташування областей увесь час міняється. В областях пониженого тиску - циклонах чи депресіях - тиск на кожнім рівні найнижче в центрі області, а до периферії росте. Тиск, крім того, завжди знижується з висотою; тому ізобаричні поверхні в циклоні прогнуті у вигляді лійок, знижуючись від периферії до центру. Отже, на карті абсолютної топографії циклон буде окреслюватися ізогіпсами зі значеннями висоти, що зменшуються до центру (рис. 1).

Рис. 1. Ізобаричні поверхні в циклоні (Н) і в антициклоні (В) у вертикальному розрізі.

В області підвищеного тиску - антициклоні, навпроти, на кожнім рівні буде найвищий тиск; тому ізобаричні поверхні в антициклоні будуть мати форму куполів. На карті абсолютної баричної топографії до центра антициклона значення изогіпс збільшуються (див. рис. 1 і 2).

На карту відносної баричної топографії наносять висоти визначеної ізобаричної поверхні, але відраховані не від рівня моря (як на картах абсолютної баричної топографії), а від ізобаричної поверхні, що лежить нижче. Наприклад, можна скласти карту висот поверхні 500 гПа над поверхнею 1000 гПа і т.д. Такі висоти називаються відносними, а проведені по них изогіпси - відносними ізогіпсами.

Рис. 2. Циклон (Н) і антициклон (В) на карті абсолютної топографії ізобаричної поверхні 500 гПа. Цифри - висоти в геопотенційних декаметрах. У циклоні ізобарична поверхня лежить ближче до рівня моря, ніж в антициклоні.

Відносна висота однієї ізобаричної поверхні над іншою залежить від середньої температури повітря між цими двома поверхнями (рис. 3). Але баричний ступінь, тобто відстань між двома рівнями з тиском, що розрізняється на одиницю, в сутності і є відносна висота однієї ізобаричної поверхні над іншою. Звідси випливає, що по розподілу на карті відносних висот можна судити про розподіл середніх температур у шарі повітря між двома ізобаричними поверхнями. Чим більше відносна висота, тим вище температура шару. Отже, карти відносної топографії показують розподіл температури в атмосфері (рис. 4). Іноді говорять, що карти абсолютної і відносної топографії разом представляють термобаричне поле атмосфери. В області тепла вони розсунуті, в області холоду - зближені.

У службі погоди карти абсолютної топографії звичайно складаються для ізобаричних поверхонь 1000, 850, 700, 500, 300, 200, 100, 50, 25 гПа, а карти відносної топографії - для поверхні 500 над 1000 гПа. Складають карти баричної топографії і по осередненим даним за проміжки часу від декількох днів до місяця. Для кліматологічних цілей застосовуються карти баричної топографії, складені по багаторічним середнім даним.

Рис. 3. Ізобаричні поверхні в областях тепла (Т) і холоду (Х) у вертикальному розрізі.

Абсолютна топографія будується відносно рівня моря, а відносна - відносно ізобаричної поверхні, що лежить нижче. На картах абсолютної топографії позначаються циклони та антициклони з усіма своїми різновидами.

Рис. 4. Області тепла (Т) і холоду (X) на карті відносної топографії ізобаричної поверхні 500 гПа над поверхнею 1000 гПа. В областях тепла товщина атмосферного шару між двома поверхнями збільшена, в областях холоду - зменшена.

У практиці служби погоди не застосовуються окремо карти ізобар. Складають комплексні синоптичні карти, на які, крім тиску на рівні моря, наносять і інші метеорологічні величини за наземними спостереженнями. На цих картах і проводять ізобари.

Рис. 5. Ізобари на рівні моря в гектопаскалях у циклоні (Н) і антициклоні (В).

У кліматології застосовуються карти ізобар для рівня моря, складені по багаторічним середнім даним. Розглядаючи ізобари на синоптичній карті, можна помітити, що в одних місцях ізобари проходять густіше, в інші - рідше. Очевидно, що в перших місцях атмосферний тиск міняється в горизонтальному напрямку сильніше, у других - слабкіше. Говорять ще: «швидше» і «повільніше», але не слід змішувати зміни в просторі, про які мова йде, зі змінами в часі.

Точно виразити, як міняється атмосферний тиск у горизонтальному напрямку, можна за допомогою горизонтального баричного градієнта, чи горизонтального градієнта тиску. При цьому відстань береться по тому напрямку, в якому тиск убуває усього сильніше, а таким напрямком у кожній точці є напрямок по нормалі до ізобари в даній точці.

Горизонтальний градієнт тиску, або баричний градієнт, - це зміна тиску на одиницю відстані. Або: вектор, напрямок якого співпадає з напрямком нормалі до ізобари в сторону найменшого тиску.

Як усякий вектор, горизонтальний баричний градієнт можна графічно представити стрілкою, у даному випадку стрілкою, спрямованої по нормалі до ізобари убік убування тиску. Довжина стрілки повинна бути пропорційна числовому значенню градієнта

(рис. 6).

Рис. 6. Ізобари і горизонтальний баричний градієнт (стрілки) у трьох точках баричного поля.

У різних точках баричного поля напрямок і модуль баричного градієнта будуть, звичайно, різними. Там, де ізобари згущені, зміна тиску на одиницю відстані по нормалі до ізобари більше; там, де ізобари розсунуті, воно менше. Інакше кажучи, модуль горизонтального баричного градієнта зворотно пропорційний відстані між ізобарами.

Якщо в атмосфері є горизонтальний баричний градієнт, виходить, ізобаричні поверхні в даній ділянці атмосфери нахилені до поверхні рівня і, стало бути, перетинаються з нею, утворити ізобари. Ізобаричні поверхні нахилені завжди в напрямку градієнта, тобто туди, куди тиск убуває.

[1] 2 3 4 5

завантажити реферат завантажити реферат
Нове
Цікаві новини
загрузка...
Замовлення реферату
Замовлення реферату

Лічильники

Rambler's Top100

Усі права захищено. @ 2005-2017 textreferat.com