Ilmamassat. Ilmakehän kiertokulku. ilmavirrat ilmakehässä Ilmamassojen liikkuminen ilmakehässä

Ilmamassan liikkeet

Ilma on jatkuvassa liikkeessä erityisesti syklonien ja antisyklonien toiminnan vuoksi.

Lämpimiltä alueilta kylmemmille alueille siirtyvä lämmin ilmamassa aiheuttaa saapuessaan äkillistä lämpenemistä. Samaan aikaan kosketuksesta kylmempään maan pintaan alhaalta liikkuva ilmamassa jäähtyy ja maan vieressä olevat ilmakerrokset voivat osoittautua jopa kylmemmiksi kuin ylemmät kerrokset. Alhaalta tulevan lämpimän ilmamassan jäähtyminen aiheuttaa vesihöyryn tiivistymistä ilman alimmissa kerroksissa, jolloin muodostuu pilviä ja sateita. Nämä pilvet ovat matalia, usein putoavat maahan ja aiheuttavat sumua. Lämpimän ilmamassan alemmissa kerroksissa on melko lämmintä eikä jääkiteitä ole. Siksi ne eivät voi antaa runsasta sadetta, vain satunnaisesti sataa hienoa, tihkusadetta. Lämpimän ilmamassan pilvet peittävät koko taivaan tasaisella peitteellä (niitä kutsutaan silloin stratus) tai hieman aaltoilevalla kerroksella (niitä kutsutaan silloin stratocumulusiksi).

Kylmä ilmamassa siirtyy kylmiltä alueilta lämpimämmille alueille ja tuo jäähdytystä. Lämpimälle maan pinnalle siirryttäessä sitä lämmitetään jatkuvasti alhaalta. Lämmitettynä ei vain kondensoitumista tapahdu, vaan jo olemassa olevien pilvien ja sumujen täytyy haihtua, siitä huolimatta taivas ei muutu pilvettömäksi, vaan pilviä muodostuu aivan eri syistä . Kuumennettaessa kaikki kappaleet lämpenevät ja niiden tiheys pienenee, joten kun alin ilmakerros lämpenee ja laajenee, se vaalenee ja ikään kuin kelluu ylös erillisinä kuplina tai suihkuina ja raskaampaa kylmää ilmaa laskeutuu alas. sen paikka. Ilma, kuten mikä tahansa kaasu, lämpenee puristuessaan ja jäähtyy, kun se laajenee. Ilmakehän paine laskee korkeuden mukana, joten ilma nouseessaan laajenee ja jäähtyy 1 asteen jokaista 100 m nousua kohden, minkä seurauksena tietyllä korkeudella siihen alkaa kondensoituminen ja pilvien muodostuminen. Laskevat ilmasuihkut alkaen puristus kuumenee, eikä niissä vain tiivisty mitään, vaan jopa niihin putoavien pilvien jäännökset haihtuvat. Siksi kylmien ilmamassojen pilvet ovat korkeuteen kasautuvia mailoja, joiden välissä on rakoja. Tällaisia pilviä kutsutaan cumulusiksi tai cumulonimbusiksi. Ne eivät koskaan laskeudu maahan eivätkä muutu sumuiksi eivätkä yleensä peitä koko näkyvää taivasta. Tällaisissa pilvissä nousevat ilmavirrat kuljettavat vesipisaroita mukanaan niihin kerroksiin, joissa jääkiteitä on aina läsnä, kun taas pilvi menettää tyypillisen "kukkakaali"-muotonsa ja pilvi muuttuu cumulonimbus-pilveksi. Tästä hetkestä lähtien pilvestä putoaa sadetta, vaikkakin runsasta, mutta lyhytaikaista pilvien pienen koon vuoksi. Siksi kylmien ilmamassojen sää on erittäin epävakaa.

ilmakehän rintama

Eri ilmamassojen välisen kosketuksen rajaa kutsutaan ilmakehän rintamaksi. Synoptisissa kartoissa tämä raja on viiva, jota meteorologit kutsuvat "rintamalinjaksi". Lämpimän ja kylmän ilmamassan raja on lähes vaakasuora pinta, joka laskeutuu huomaamattomasti kohti etulinjaa. Kylmä ilma on tämän pinnan alla ja lämmin ilma on yläpuolella. Koska ilmamassat ovat jatkuvasti liikkeessä, niiden välinen raja muuttuu jatkuvasti. Mielenkiintoinen ominaisuus: etulinja kulkee välttämättä matalapaineisen alueen keskustan läpi, ja rintama ei koskaan kulje kohonneen paineen alueiden keskusten läpi.

Lämmin rintama syntyy, kun lämmin ilmamassa liikkuu eteenpäin ja kylmä ilmamassa vetäytyy. Lämmin ilma, kevyempänä, hiipii kylmän ilman yli. Koska ilman nousu johtaa sen jäähtymiseen, rintaman pinnan yläpuolelle muodostuu pilviä. Lämmin ilma nousee ylös melko hitaasti, joten lämpimän rintaman pilvisyys muodostaa tasaisen cirrostratus- ja altostratuspilvien verhon, jonka leveys on useita satoja metrejä ja joskus tuhansia kilometrejä pitkiä. Mitä kauempana etulinjasta pilvet ovat, sitä korkeampia ja ohuempia ne ovat.

Kylmä rintama liikkuu kohti lämpimämpää ilmaa. Samaan aikaan kylmä ilma ryömii lämpimän ilman alle. Kylmän rintaman alaosa jää kitkan vuoksi maan pintaa vasten jäljessä yläosasta, joten rintaman pinta työntyy eteenpäin.

Ilmakehän pyörteet

Syklonien ja antisyklonien kehittyminen ja liikkuminen johtaa ilmamassojen siirtymiseen huomattavien etäisyyksien päähän ja vastaaviin ei-jaksollisiin säämuutoksiin, jotka liittyvät tuulen suunnan ja nopeuden muutokseen, pilvisyyden ja sateiden lisääntymiseen tai vähenemiseen. Sykloneissa ja antisykloneissa ilma liikkuu alenevan ilmanpaineen suuntaan poikkeamalla eri voimien vaikutuksesta: keskipako-, Coriolis-, kitka- jne. Tämän seurauksena sykloneissa tuuli suuntautuu keskustaansa vastapäivään pyörien Pohjoinen pallonpuolisko ja myötäpäivään eteläisellä pallonpuoliskolla, antisykloneissa, päinvastoin, keskustasta vastakkaisella kiertoliikkeellä.

Sykloni- ilmakehän pyörre, jonka halkaisija on valtava (sadasta 2-3 tuhanteen kilometriin), jonka keskellä on alentunut ilmanpaine. Siellä on ekstratrooppisia ja trooppisia sykloneja.

Trooppisilla sykloneilla (taifuunilla) on erityisiä ominaisuuksia ja niitä esiintyy paljon harvemmin. Ne muodostuvat trooppisilla leveysasteilla (5° - 30° kummallakin pallonpuoliskolla) ja ovat pienempiä (satoja, harvoin yli tuhat kilometriä), mutta suuremmat baric gradientit ja tuulen nopeudet saavuttavat hurrikaaneja. Tällaisille sykloneille on ominaista "myrskyn silmä" - keskialue, jonka halkaisija on 20-30 km, ja sää on suhteellisen selkeä ja tyyni. Ympärillä on voimakkaita jatkuvia cumulonimbus-pilvien kerääntymiä rankkasateineen. Trooppiset syklonit voivat kehittyessään muuttua ekstratrooppisiksi sykloneiksi.

Ekstratrooppiset syklonit muodostuvat pääasiassa ilmakehän rintamilla, useimmiten subpolaarisilla alueilla, ja ne myötävaikuttavat merkittävimpiin sään muutoksiin. Sykloneille on ominaista pilvinen ja sateinen sää, ja suurin osa lauhkean vyöhykkeen sateista liittyy niihin. Ekstratrooppisen syklonin keskustassa on voimakkain sademäärä ja tiheimmät pilvet.

Antisykloni- korkean ilmanpaineen alue. Yleensä antisyklonin sää on selkeää tai puolipilvistä. Pienet pyörteet (tornadot, verihyytymät, tornadot) ovat myös tärkeitä sään kannalta.

Sää - joukko meteorologisten elementtien ja ilmakehän ilmiöiden arvoja, joita havaitaan tietyllä hetkellä tietyssä pisteessä avaruudessa. Sää tarkoittaa ilmakehän nykyistä tilaa, toisin kuin ilmasto, joka tarkoittaa ilmakehän keskimääräistä tilaa pitkän ajanjakson aikana. Jos selvennyksiä ei ole, termi "sää" tarkoittaa maan säätä. Sääilmiöitä esiintyy troposfäärissä (ilmakehän alaosassa) ja hydrosfäärissä. Sää voidaan kuvata ilmanpaineella, lämpötilalla ja kosteudella, tuulen voimakkuudella ja suunnalla, pilvisyydellä, ilmakehän sademäärällä, näkyvyysalueella, ilmakehän ilmiöillä (sumut, lumimyrskyt, ukkosmyrskyt) ja muilla sääelementeillä.

Ilmasto(antiikin Kreikan κλίμα (suku p. κλίματος) - kaltevuus) - tietylle alueelle tyypillinen pitkäaikainen sääjärjestelmä sen maantieteellisen sijainnin vuoksi.

Ilmasto on tilastollinen kokonaisuus tiloista, joiden läpi järjestelmä kulkee: hydrosfääri → litosfääri → ilmakehä useiden vuosikymmenten ajan. Ilmastolla tarkoitetaan yleensä sään keskiarvoa pitkän ajanjakson aikana (suuruusluokkaa useita vuosikymmeniä), eli ilmasto on keskisää. Sää on siis joidenkin ominaisuuksien (lämpötila, kosteus, ilmanpaine) hetkellinen tila. Sään poikkeamaa ilmastonormista ei voida pitää ilmastonmuutoksena, esimerkiksi erittäin kylmä talvi ei osoita ilmaston viilenemistä. Ilmastonmuutoksen havaitsemiseksi tarvitaan merkittävä ilmakehän ominaisuuksien kehitys pitkällä aikavälillä, noin kymmenen vuoden luokkaa. Tärkeimmät maapallon ilmasto-olosuhteet muodostavat globaalit geofysikaaliset sykliset prosessit ovat lämmön kierto, kosteuden kierto ja ilmakehän yleinen kierto.

Sateen jakautuminen maan päällä. Ilmakehän sade jakautuu maan pinnalle hyvin epätasaisesti. Jotkut alueet kärsivät ylimääräisestä kosteudesta, toiset sen puutteesta. Hyvin vähän sataa pohjoisen ja eteläisen tropiikin varrella sijaitsevat alueet, joissa lämpötilat ovat korkeat ja sateen tarve erityisen suuri. Valtavia alueita maapallolla, joilla on paljon lämpöä, ei käytetä maataloudessa kosteuden puutteen vuoksi.

Miten voidaan selittää sateen epätasainen jakautuminen maan pinnalla? Luultavasti jo arvasit, että tärkein syy on matalan ja korkean ilmanpaineen hihnojen sijoittaminen. Joten päiväntasaajalla matalapainevyöhykkeellä jatkuvasti lämmitetty ilma sisältää paljon kosteutta; noustessa se jäähtyy ja kyllästyy. Siksi päiväntasaajan alueella muodostuu paljon pilviä ja siellä on rankkoja sateita. Paljon sataa myös muilla maanpinnan alueilla (ks. kuva 18), joissa paine on alhainen.

Ilmaston muodostavat tekijät Korkeapainevyöhykkeillä laskevat ilmavirrat hallitsevat. Kylmä ilma, laskeutuu, sisältää vähän kosteutta. Laskettaessa se kutistuu ja lämpenee tehden siitä kuivemman. Siksi korkean paineen alueilla tropiikissa ja napojen lähellä on vähän sadetta.

ILMASTOVYÖHYKKEET

Maan pinnan jako ilmasto-olosuhteiden yleisyyden mukaan suuriin vyöhykkeisiin, jotka ovat maapallon pinnan osia, joilla on enemmän tai vähemmän leveysaste ja jotka erottuvat tietyillä ilmastoindikaattoreilla. Z. to. ei välttämättä tarvitse kattaa koko pallonpuoliskoa leveysasteella. Ilmastoalueilla erotetaan ilmastoalueet. Vuoristossa on pystysuorat vyöhykkeet, jotka sijaitsevat toistensa yläpuolella. Jokaisella näistä vyöhykkeistä on erityinen ilmasto. Eri leveysvyöhykkeillä samannimiset pystysuuntaiset ilmastovyöhykkeet ovat erilaisia ilmasto-ominaisuuksiltaan.

Ilmakehän prosessien ekologinen ja geologinen rooli

Aerosolihiukkasten ja kiinteän pölyn ilmaantumisen aiheuttama ilmakehän läpinäkyvyyden väheneminen vaikuttaa auringon säteilyn jakautumiseen lisäämällä albedoa tai heijastavuutta. Erilaiset kemialliset reaktiot johtavat samaan tulokseen, aiheuttaen otsonin hajoamista ja vesihöyrystä koostuvien "helmipilvien" muodostumista. Globaali heijastavuuden muutos sekä muutokset ilmakehän kaasukoostumuksessa, pääasiassa kasvihuonekaasuissa, ovat syynä ilmastonmuutokseen.

Epätasainen kuumeneminen, joka aiheuttaa ilmanpaine-eroja maan pinnan eri osissa, johtaa ilmakehän kiertoon, joka on troposfäärin tunnusmerkki. Kun paineessa on eroa, ilma ryntää korkeapaineisilta alueilta matalapaineisille alueille. Nämä ilmamassojen liikkeet yhdessä kosteuden ja lämpötilan kanssa määrittävät ilmakehän prosessien tärkeimmät ekologiset ja geologiset piirteet.

Tuuli tuottaa nopeudesta riippuen erilaisia geologisia töitä maan pinnalle. Nopeudella 10 m/s se ravistaa paksuja puiden oksia, poimii ja kuljettaa pölyä ja hienoa hiekkaa; murtaa puiden oksia nopeudella 20 m/s, kuljettaa hiekkaa ja soraa; nopeudella 30 m/s (myrsky) repii irti talojen katot, kaataa puita, murtaa pylväitä, siirtää kiviä ja kantaa pientä soraa ja hurrikaani nopeudella 40 m/s tuhoaa taloja, katkaisee ja purkaa sähköjohtoja pylväitä, kaataa juuriltaan suuria puita.

Myrskymyrskyillä ja tornadoilla (tornadot) on suuri negatiivinen ympäristövaikutus, jolla on katastrofaalisia seurauksia - ilmakehän pyörteitä, joita esiintyy lämpimänä vuodenaikana voimakkailla ilmakehän rintamilla jopa 100 m/s nopeudella. Myrskytuulet ovat vaakasuuntaisia pyörteitä, joiden tuulennopeus on hurrikaaninen (jopa 60-80 m/s). Niihin liittyy usein voimakkaita sadekuuroja ja ukkosmyrskyjä, jotka kestävät muutamasta minuutista puoleen tuntiin. Myrskyt kattavat jopa 50 km leveitä alueita ja kulkevat 200-250 km matkan. Moskovassa ja Moskovan alueella vuonna 1998 myrsky vaurioitti monien talojen kattoja ja kaatoi puita.

Tornadot, joita kutsutaan Pohjois-Amerikassa tornadoiksi, ovat voimakkaita suppilomaisia ilmakehän pyörteitä, jotka liittyvät usein ukkospilviin. Nämä ovat keskeltä kapenevia ilmapylväitä, joiden halkaisija on useita kymmeniä - satoja metrejä. Tornado näyttää suppilolta, joka on hyvin samanlainen kuin norsun runko, joka laskeutuu pilvistä tai nousee maan pinnalta. Voimakkaan harventumisen ja suuren pyörimisnopeuden ansiosta tornado kulkee jopa useita satoja kilometrejä vetäen sisäänsä pölyä, vettä säiliöistä ja erilaisista esineistä. Voimakkaisiin tornadoihin liittyy ukkosmyrskyjä, sateita ja niillä on suuri tuhovoima.

Tornadoja esiintyy harvoin subpolaarisilla tai päiväntasaajan alueilla, joilla on jatkuvasti kylmää tai kuumaa. Muutama tornado avomerellä. Tornadot esiintyvät Euroopassa, Japanissa, Australiassa, USA:ssa ja Venäjällä ne ovat erityisen yleisiä Keski-Mustamaan alueella, Moskovan, Jaroslavlin, Nižni Novgorodin ja Ivanovon alueilla.

Tornadot nostavat ja siirtävät autoja, taloja, vaunuja, siltoja. Erityisen tuhoisia tornadoja (tornadoja) havaitaan Yhdysvalloissa. Vuosittain rekisteröidään 450–1500 tornadoa ja keskimäärin noin 100 uhria. Tornadot ovat nopeasti vaikuttavia katastrofaalisia ilmakehän prosesseja. Ne muodostuvat vain 20-30 minuutissa, ja niiden olemassaoloaika on 30 minuuttia. Siksi on lähes mahdotonta ennustaa tornadojen esiintymisaikaa ja -paikkaa.

Muita tuhoisia, mutta pitkäaikaisia ilmakehän pyörteitä ovat syklonit. Ne muodostuvat painehäviön vuoksi, mikä tietyissä olosuhteissa edistää ilmavirtojen ympyränmuotoista liikettä. Ilmakehän pyörteet syntyvät kostean lämpimän ilman voimakkaiden nousevien virtojen ympäriltä ja pyörivät suurella nopeudella myötäpäivään eteläisellä pallonpuoliskolla ja vastapäivään pohjoisella pallonpuoliskolla. Syklonit, toisin kuin tornadot, syntyvät valtamerien yltä ja aiheuttavat tuhoisia toimiaan mantereiden yli. Tärkeimmät tuhoa aiheuttavat tekijät ovat voimakkaat tuulet, voimakkaat sateet lumisateen muodossa, kaatosateet, rakeet ja tulvat. Tuulet, joiden nopeus on 19 - 30 m / s, muodostavat myrskyn, 30 - 35 m / s - myrskyn ja yli 35 m / s - hurrikaanin.

Trooppisten syklonien - hurrikaanien ja taifuunien - keskimääräinen leveys on useita satoja kilometrejä. Tuulen nopeus syklonin sisällä saavuttaa hurrikaanin voimakkuuden. Trooppiset syklonit kestävät useista päivistä useisiin viikkoihin ja liikkuvat nopeudella 50-200 km/h. Keskipitkän leveysasteen sykloneilla on suurempi halkaisija. Niiden poikittaismitat vaihtelevat tuhannesta useaan tuhanteen kilometriin, tuulen nopeus on myrskyinen. Ne liikkuvat pohjoisella pallonpuoliskolla lännestä, ja niihin liittyy rakeita ja lumisateita, jotka ovat katastrofaalisia. Syklonit ja niihin liittyvät hurrikaanit ja taifuunit ovat tulvien jälkeen suurimmat luonnonkatastrofit uhrien ja vahinkojen määrällä mitattuna. Aasian tiheästi asutuilla alueilla hurrikaanien uhrien määrä mitataan tuhansissa. Vuonna 1991 Bangladeshissa hurrikaanin aikana, joka aiheutti 6 m korkeiden meren aaltojen muodostumisen, kuoli 125 tuhatta ihmistä. Taifuunit aiheuttavat suuria vahinkoja Yhdysvalloille. Seurauksena on, että kymmeniä ja satoja ihmisiä kuolee. Länsi-Euroopassa hurrikaanit aiheuttavat vähemmän vahinkoja.

Ukkosmyrskyjä pidetään katastrofaalisena ilmakehän ilmiönä. Ne syntyvät, kun lämmin, kostea ilma nousee hyvin nopeasti. Trooppisten ja subtrooppisten vyöhykkeiden rajalla ukkosmyrskyjä esiintyy 90-100 päivää vuodessa, lauhkealla vyöhykkeellä 10-30 päivää. Maassamme eniten ukkosmyrskyjä esiintyy Pohjois-Kaukasiassa.

Ukkosmyrskyt kestävät yleensä alle tunnin. Voimakkaat sateet, rakeet, salamaniskut, tuulenpuuskat ja pystysuuntaiset ilmavirrat muodostavat erityisen vaaran. Raevaara määräytyy rakeiden koon mukaan. Pohjois-Kaukasiassa rakeiden massa oli kerran 0,5 kg ja Intiassa 7 kg painavia rakeita. Maamme vaarallisimmat alueet sijaitsevat Pohjois-Kaukasiassa. Heinäkuussa 1992 rakeet vaurioittivat 18 lentokonetta Mineralnye Vodyn lentokentällä.

Salama on vaarallinen sääilmiö. Ne tappavat ihmisiä, karjaa, aiheuttavat tulipaloja, vahingoittavat sähköverkkoa. Noin 10 000 ihmistä kuolee vuosittain ukkosmyrskyihin ja niiden seurauksiin maailmanlaajuisesti. Lisäksi joissain osissa Afrikkaa, Ranskassa ja Yhdysvalloissa salaman uhrien määrä on suurempi kuin muiden luonnonilmiöiden aiheuttamien uhrien määrä. Ukkosmyrskyjen vuosittaiset taloudelliset vahingot Yhdysvalloissa ovat vähintään 700 miljoonaa dollaria.

Kuivuus on tyypillistä autiomaa-, aro- ja metsä-aroalueille. Sateen puute aiheuttaa maaperän kuivumista, alentaa pohjaveden ja altaiden tasoa, kunnes ne kuivuvat kokonaan. Kosteuden puute johtaa kasvillisuuden ja sadon kuolemaan. Kuivuus on erityisen ankara Afrikassa, Lähi- ja Lähi-idässä, Keski-Aasiassa ja eteläisessä Pohjois-Amerikassa.

Kuivuus muuttaa ihmisten elämän olosuhteita, vaikuttaa haitallisesti luonnonympäristöön muun muassa maaperän suolaantumisen, kuivien tuulien, pölymyrskyjen, maaperän eroosion ja metsäpalojen kautta. Tulipalot ovat erityisen voimakkaita kuivuuden aikana taigan alueilla, trooppisissa ja subtrooppisissa metsissä ja savanneilla.

Kuivuus ovat lyhytaikaisia prosesseja, jotka kestävät yhden kauden. Kun kuivuus kestää yli kaksi vuodenaikaa, on olemassa nälkään ja massakuolleisuuden uhka. Tyypillisesti kuivuuden vaikutukset ulottuvat yhden tai useamman maan alueelle. Erityisen usein pitkittynyttä kuivuutta, jolla on traagiset seuraukset, esiintyy Afrikan Sahelin alueella.

Ilmakehän ilmiöt, kuten lumisateet, ajoittaiset rankkasateet ja pitkittyneet pitkittyneet sateet, aiheuttavat suuria vahinkoja. Lumisateet aiheuttavat valtavia lumivyöryjä vuoristossa, ja sateisen lumen nopea sulaminen ja pitkittyneet rankkasateet johtavat tulviin. Valtava vesimassa, joka putoaa maan pinnalle, etenkin puuttomilla alueilla, aiheuttaa maaperän voimakasta eroosiota. Rokkopalkkijärjestelmät lisääntyvät voimakkaasti. Tulvat syntyvät suurten tulvien seurauksena rankkasateen aikana tai tulvista äkillisen lämpenemisen tai kevään lumen sulamisen jälkeen ja ovat siksi alkuperältään ilmakehän ilmiöitä (niitä käsitellään hydrosfäärin ekologista roolia käsittelevässä luvussa).

Sääolot- kivien tuhoutuminen ja muuttuminen lämpötilan, ilman, veden vaikutuksesta. Joukko monimutkaisia prosesseja kivien ja niitä sisältävien mineraalien kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen muuntamiseen, mikä johtaa sään aiheuttamien tuotteiden muodostumiseen. Syntyy hydrosfäärin, ilmakehän ja biosfäärin vaikutuksesta litosfääriin. Jos kivet ovat pinnalla pitkään, niiden muutosten seurauksena muodostuu säänkestävä kuori. Sääolosuhteita on kolmenlaisia: fyysinen (jää, vesi ja tuuli) (mekaaninen), kemiallinen ja biologinen.

fyysistä säätä

Mitä suurempi lämpötilaero päivän aikana, sitä nopeampi sääprosessi. Seuraava askel mekaanisessa säässä on veden tunkeutuminen halkeamiin, joka jäätyessään lisää tilavuutta 1/10 tilavuudestaan, mikä edesauttaa kiven entistä suurempaa rapautumista. Jos kivikappaleet putoavat esimerkiksi jokeen, ne kuluvat hitaasti ja murskautuvat virran vaikutuksesta. Mutavirrat, tuuli, painovoima, maanjäristykset ja tulivuorenpurkaukset vaikuttavat myös kivien fyysiseen rapautumiseen. Kivien mekaaninen jauhaminen johtaa veden ja ilman kulkeutumiseen ja pidättymiseen kalliossa sekä pinta-alan merkittävään kasvuun, mikä luo suotuisat olosuhteet kemialliselle säälle. Kataklysmien seurauksena kivet voivat murentua pinnasta muodostaen plutonisia kiviä. Kaiken niihin kohdistuvan paineen kohdistavat sivukivet, minkä vuoksi plutoniset kivet alkavat laajentua, mikä johtaa ylemmän kivikerroksen hajoamiseen.

kemiallinen säänkesto

Kemiallinen rapautuminen on yhdistelmä erilaisia kemiallisia prosesseja, jotka johtavat kivien tuhoutumiseen edelleen ja niiden kemiallisen koostumuksen laadulliseen muutokseen uusien mineraalien ja yhdisteiden muodostuessa. Tärkeimmät kemialliset säätekijät ovat vesi, hiilidioksidi ja happi. Vesi on energinen kivien ja mineraalien liuotin. Veden pääasiallinen kemiallinen reaktio vulkaanisten kivien mineraalien kanssa - hydrolyysi - johtaa kidehilan alkali- ja maa-alkalielementtien kationien korvaamiseen dissosioituneiden vesimolekyylien vetyioneilla:

KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH

Tuloksena oleva emäs (KOH) luo liuokseen emäksisen ympäristön, jossa ortoklaasin kidehila tuhoutuu edelleen. CO2:n läsnä ollessa KOH muuttuu karbonaattimuotoon:

2KOH+CO2=K2CO3+H2O

Veden vuorovaikutus kiven mineraalien kanssa johtaa myös hydraatioon - vesihiukkasten lisäämiseen mineraalihiukkasiin. Esimerkiksi:

2Fe2O3+3H2O=2Fe2O 3H2O

Kemiallisella säävyöhykkeellä on myös laajalle levinnyt hapetusreaktio, johon monet hapettuvia metalleja sisältävät mineraalit joutuvat läpi. Silmiinpistävä esimerkki oksidatiivisista reaktioista kemiallisen sään aikana on molekyylihapen vuorovaikutus vesiympäristössä olevien sulfidien kanssa. Siten rikkihappoa muodostuu rikkihappoa hapettumisen aikana, yhdessä rautaoksidien sulfaattien ja hydraattien kanssa, joka on mukana uusien mineraalien luomisessa.

2FeS2+702+H2O=2FeS04+H2SO4;

12FeSO4+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3;

2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3 3H2O+6H2SO4

säteily sään

Säteilysäätyminen on kivien tuhoutumista säteilyn vaikutuksesta. Säteilysäätyminen vaikuttaa kemialliseen, biologiseen ja fysikaaliseen rapautumiseen. Kuun regoliitti voi toimia tyypillisenä esimerkkinä kalliosta, joka vaikuttaa merkittävästi säteilyn sään vaikutukseen.

biologista säätä

Biologista rapautta tuottavat elävät organismit (bakteerit, sienet, virukset, kaivavat eläimet, alemmat ja korkeammat kasvit), jotka vaikuttavat elämänsä aikana kiviin mekaanisesti (kivien tuhoaminen ja murskaus kasvattamalla kasvin juuria, kävellessä, kaivamalla). eläinten aiheuttamat reiät). Erityisesti mikro-organismeilla on tärkeä rooli biologisessa säässä.

säänkestävät tuotteet

Kurumit ovat sään tulosta useilla maapallon alueilla päivän pinnalla. Tietyissä olosuhteissa säänkestäviä tuotteita ovat kivimurska, ruskea, "liuskekivi"-palaset, hiekka- ja savifraktiot, mukaan lukien kaoliini, lössi, erimuotoiset ja -kokoiset yksittäiset kivipalat petrografisesta koostumuksesta, ajasta ja sääolosuhteista riippuen.

ilmamassat- nämä ovat troposfäärin liikkuvia osia, jotka eroavat toisistaan ominaisuuksiltaan - lämpötila, läpinäkyvyys. Nämä ilmamassojen ominaisuudet riippuvat alueesta, jolle ne muodostuvat pitkän oleskelun olosuhteissa. Muodostumisesta riippuen erotetaan 4 päätyyppiä ilmamassat: (), trooppinen ja. Jokainen näistä neljästä tyypistä muodostuu maan ja meren laajuuden yli. Koska maa ja meri lämpenevät eri astetta, voi jokaisessa näistä tyypeistä muodostua alatyyppejä - manner- ja meriilmamassat.

Arktinen (antarktinen) ilma muodostuu napaisten leveysasteiden jääpinnalle; Sille on ominaista alhaiset lämpötilat, alhainen kosteuspitoisuus, kun taas merellinen arktinen ilma on kosteampaa kuin mannermainen. Matalille leveysasteille tunkeutuva arktinen ilma alentaa lämpötilaa merkittävästi. Tasainen kohokuvio edistää sen tunkeutumista pitkälle mantereen sisäosaan. Samanlainen ilmiö voidaan havaita. Kun siirryt etelään, arktinen ilma lämpenee ja edistää kuivien tuulien muodostumista, mikä aiheuttaa usein tällä alueella.

Lauhkeilla leveysasteilla muodostuu kohtalaisia ilmamassoja. Mannermaiset lauhkeat ilmamassat jäähtyvät voimakkaasti talvella. Niillä on alhainen kosteuspitoisuus. Manner-ilmamassojen tunkeutumisen myötä muodostuu selkeä pakkas. Kesällä mannerilma on kuivaa ja erittäin kuumaa. Lauhkean leveysasteen merelliset ilmamassat ovat kosteita, lauhkeita; talvella ne tuovat sulatteita, kesällä - pilvistä säätä ja jäähdytystä.

Trooppisia ilmamassoja muodostuu tropiikissa ympäri vuoden. Tyypillisesti niiden merelliselle lajikkeelle on ominaista korkea kosteus ja lämpötila, ja mannermainen lajike on pölyinen, kuiva ja jopa korkeampi lämpötila.

Päiväntasaajan vyöhykkeelle muodostuu päiväntasaajan ilmamassat. akselinsa ympäri edistää ilmamassojen liikkumista pohjoiselle pallonpuoliskolle, sitten etelälle. Näille ilmamassoille on ominaista korkea lämpötila ja korkea kosteus, eikä niille ole selvää jakoa meri- ja mannerilmamassoihin.

Tuloksena olevat ilmamassat alkavat väistämättä liikkua. Syynä tähän on maan pinnan epätasainen lämpeneminen ja sen seurauksena ero. Jos ilmamassojen liikettä ei olisi, päiväntasaajalla keskimääräinen vuotuinen lämpötila olisi 13 ° korkeampi ja leveysasteilla 70 ° - 23 ° alhaisempi kuin tällä hetkellä.

Tunkeutuessaan alueille, joilla on erilaiset pinnan lämpöominaisuudet, ilmamassat muuttuvat vähitellen. Esimerkiksi lauhkea meriilma, joka tulee maahan ja siirtyy syvälle mantereelle, lämpenee ja kuivuu vähitellen muuttuen mannerilmaksi. Ilmamassojen muuttuminen on erityisen tyypillistä lauhkeille leveysasteille, joille ajoittain tunkeutuu lämmin ja kuiva ilma leveysasteilta sekä kylmä ja kuiva ilma sirkumpolaarisilta.

Ilmamassojen liikkeen tulisi johtaa ennen kaikkea bari- ja lämpötilagradienttien tasoittamiseen. Pyörivällä planeetallamme, jolla on erilaiset maanpinnan lämpökapasiteetin ominaisuudet, erilaiset maan, merien ja valtamerten lämpövarat, lämpimien ja kylmien merivirtojen läsnäolo, napa- ja mannerjää, prosessit ovat kuitenkin erittäin monimutkaisia ja usein lämpösisältöä. eri ilmamassojen kontrastit eivät vain tasoittu, vaan päinvastoin kasvavat.[ ...]

Ilmamassojen liikkuminen Maan pinnan yläpuolella määräytyy monista syistä, mukaan lukien planeetan pyöriminen, sen pinnan epätasainen lämmitys Auringon vaikutuksesta, matalapaineisten (syklonit) ja korkean (antisyklonien) vyöhykkeiden muodostuminen, tasainen tai vuoristoinen maasto ja paljon muuta. Lisäksi eri korkeuksilla ilmavirtojen nopeus, vakaus ja suunta ovat hyvin erilaisia. Siksi ilman eri kerroksiin pääsevien epäpuhtauksien siirtyminen etenee eri nopeuksilla ja joskus eri suuntiin kuin pintakerroksessa. Kun suuriin energioihin ja saasteisiin joutuvat erittäin voimakkaat päästöt, korkealle, jopa 10-20 kilometrin päähän, ilmakehän kerrokset voivat liikkua tuhansia kilometrejä muutamassa päivässä tai jopa tunnissa. Siten Indonesiassa vuonna 1883 tapahtuneen Krakatoa-tulivuoren räjähdyksen aiheuttama vulkaaninen tuhka havaittiin omituisina pilvinä Euroopan yllä. Erityisen voimakkaiden vetypommien testauksen jälkeen vaihtelevan voimakkuuden radioaktiivista laskeumaa putosi lähes koko maan pinnalle.[ ...]

Ilmamassojen liike - lämpötilan ja paineen eroista planeetan eri alueilla aiheutuva tuuli ei vaikuta pelkästään itse ilman fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin, vaan myös lämmönsiirron voimakkuuteen, kosteuden, paineen, kemiallisten ominaisuuksien muutoksiin. ilman koostumusta vähentämällä tai lisäämällä saasteiden määrää.[ ...]

Ilmamassojen liike voi tapahtua niiden passiivisena konvektiivisena liikkeenä tai tuulen muodossa - maapallon ilmakehän syklonisesta aktiivisuudesta johtuen. Ensimmäisessä tapauksessa varmistetaan itiöiden, siitepölyn, siementen, mikro-organismien ja pieneläinten asettuminen, joilla on erityiset mukautukset tähän - anemokoorit: erittäin pienet koot, laskuvarjomaiset lisäkkeet jne. (Kuva 2.8). Kaikkea tätä organismien massaa kutsutaan aeroplanktoniksi. Toisessa tapauksessa tuuli kuljettaa myös lentoplanktonia, mutta paljon pitkiä matkoja, samalla kun se voi kuljettaa myös saasteita uusille vyöhykkeille jne.[ ...]

Ilmamassojen liike (tuuli). Kuten tiedetään, syy tuulivirtojen muodostumiseen ja ilmamassojen liikkumiseen on maanpinnan eri osien epätasainen kuumeneminen, joka liittyy paineen laskuun. Tuulen virtaus suuntautuu matalampaan paineeseen, mutta Maan pyöriminen vaikuttaa myös ilmamassojen kiertoon maailmanlaajuisesti. Ilman pintakerroksessa ilmamassojen liike vaikuttaa kaikkiin ympäristön meteorologisiin tekijöihin eli ilmastoon, mukaan lukien lämpötila, kosteus, haihtuminen maan ja meren pinnalta sekä kasvien haihtumiseen.[ ...]

Epänormaalit sykloniliikkeet. Syklonin liike tavanomaisesta jyrkästi poikkeavaan suuntaan eli horisontin itäpuolelta länteen tai pituuspiiriä pitkin. A.P.C. liittyy johtavan virtauksen poikkeavaan suuntaan, mikä puolestaan johtuu lämpimän ja kylmän ilmamassojen epätavallisesta jakautumisesta troposfäärissä.[ ...]

ILMAMASSOJEN MUUTOS. 1. Ilmamassan ominaisuuksien asteittainen muutos sen liikkeen aikana, mikä johtuu pohjapinnan olosuhteiden muutoksista (suhteellinen muunnos).[ ...]

Kolmas syy ilmamassojen liikkeelle on dynaaminen, mikä edistää korkeapainealueiden muodostumista. Koska eniten lämpöä tulee päiväntasaajan vyöhykkeelle, ilmamassat nousevat täällä jopa 18 kilometriin. Tästä syystä havaitaan voimakasta kondensaatiota ja sateita trooppisten sateiden muodossa. Niin kutsutuilla "hevos"leveysasteilla (noin 30° pohjoista leveyttä ja 30° eteläistä leveyttä) kylmät kuivat ilmamassat, jotka laskeutuvat ja lämmittävät adiabaattisesti, imevät intensiivisesti kosteutta. Siksi näillä leveysasteilla planeetan tärkeimmät aavikot muodostuvat luonnollisesti. Ne muodostuivat pääasiassa mantereiden länsiosissa. Merestä tulevat länsituulet eivät sisällä riittävästi kosteutta siirtyäkseen laskeutuvaan kuivaan ilmaan. Siksi sateita on hyvin vähän.[ ...]

Ilmamassojen muodostumisella ja liikkumisella, syklonien ja antisyklonien sijainnilla ja liikeradalla on suuri merkitys sääennusteiden tekemisessä. Synoptinen kartta tarjoaa visuaalisen esityksen säätilasta tällä hetkellä laajalla alueella.[ ...]

SÄÄSIIRTO. Tiettyjen sääolosuhteiden liike ja niiden "kantajat" - ilmamassat, rintamat, syklonit ja antisyklonit.[ ...]

Ilmamassoja erottavassa kapeassa rajakaistaleessa syntyy etuvyöhykkeitä (rintamat), joille on ominaista meteorologisten elementtien epävakaa tila: lämpötila, paine, kosteus, tuulen suunta ja nopeus. Tässä ilmenee poikkeuksellisen selkeästi fyysisen maantieteen tärkein periaate ympäristöjen kontrastista, joka ilmaistaan aineen ja energian vaihdon terävänä aktivoitumisena erilaisten ominaisuuksien ja luonnollisten kompleksien kosketusalueella (kosketusalueella). niiden komponentit (F. N. Milkov, 1968). Aktiivinen aineen ja energian vaihto ilmamassojen välillä frontaalivyöhykkeillä ilmenee siinä, että täällä tapahtuu syklonien synty, liike samanaikaisesti tehon kasvulla ja lopulta sammuminen.[ ...]

Aurinkoenergia aiheuttaa ilmamassojen planeettojen liikkeitä niiden epätasaisen lämpenemisen seurauksena. Syntyy suurenmoisia ilmakehän kiertokulkuja, jotka ovat luonteeltaan rytmiä.[ ...]

Jos vapaassa ilmakehässä, jossa ilmamassat liikkuvat pyörteillä, tällä ilmiöllä ei ole havaittavaa roolia, niin paikallaan tai vähän liikkuvassa sisäilmassa tämä ero on otettava huomioon. Eri kappaleiden pinnan välittömään läheisyyteen muodostuu kerros, jossa on ylimäärä negatiivisia ilmaioneja, kun taas ympäröivä ilma rikastuu positiivisilla ilma-ioneilla.[ ...]

Epäjaksolliset säämuutokset johtuvat ilmamassojen liikkumisesta maantieteelliseltä alueelta toiselle yleisessä ilmakehän kiertojärjestelmässä.[ ...]

Koska suurilla korkeuksilla ilmamassojen liikenopeus saavuttaa 100 m/s, magneettikentässä liikkuvat ionit voivat siirtyä, vaikka nämä siirtymät ovatkin merkityksettömiä verrattuna siirtymiseen virtauksessa. Meille on tärkeää, että napa-alueilla, joissa Maan magneettikentän voimalinjat ovat suljettuina sen pinnalla, ionosfäärin vääristymät ovat erittäin merkittäviä. Ionien, mukaan lukien ionisoitunut happi, määrä polaaristen vyöhykkeiden ilmakehän ylemmissä kerroksissa vähenee. Mutta tärkein syy napojen alueen alhaiseen otsonipitoisuuteen on auringon säteilyn alhainen intensiteetti, joka putoaa jopa napapäivänä pienissä kulmissa horisonttiin nähden ja puuttuu kokonaan napayönä. Sinänsä otsonikerroksen suojausrooli napa-alueilla ei ole niin tärkeä juuri Auringon matalan sijainnin vuoksi horisontin yläpuolella, mikä sulkee pois pinnan korkean UV-säteilyn intensiteetin. Otsonikerroksen napaisten "reikien" pinta-ala on kuitenkin luotettava indikaattori ilmakehän kokonaisotsonipitoisuuden muutoksista.[ ...]

Vesimassojen horisontaalisia translaatioliikkeitä, jotka liittyvät merkittävien vesimäärien liikkumiseen pitkiä matkoja, kutsutaan virroiksi. Virtaukset syntyvät eri tekijöiden vaikutuksesta, kuten tuulen (eli veden pinnalla liikkuvien ilmamassojen kitka ja paine), ilmanpaineen jakautumisen muutokset, meriveden tiheyden epätasainen jakautuminen (eli vesien vaakasuuntainen painegradientti). eri tiheydet yhtä syvyyksillä), Kuun ja Auringon vuoroveden muodostavat voimat. Vesimassojen liikkeen luonteeseen vaikuttavat merkittävästi myös toissijaiset voimat, jotka eivät itse aiheuta sitä, vaan ilmenevät vain liikkeen läsnä ollessa. Näihin voimiin kuuluvat voima, joka syntyy Maan pyörimisestä - Coriolis-voima, keskipakovoimat, mantereiden pohjan ja rannikon vesien kitka, sisäinen kitka. Maan ja meren jakautuminen, pohjan kohokuvio ja rannikoiden ääriviivat vaikuttavat suuresti merivirtoihin. Virrat luokitellaan pääasiassa alkuperän mukaan. Virrat yhdistetään niitä herättävistä voimista riippuen neljään ryhmään: 1) kitka (tuuli ja drift), 2) gradientti-gravitaatio, 3) vuorovesi, 4) inertia.[ ...]

Tuulivoimaloita ja purjelaivoja liikuttaa ilmamassojen liike, joka johtuu siitä, että aurinko lämmittää niitä ja synnyttää ilmavirtoja tai tuulia. yksi.[ ...]

LIIKEOHJAUS. Muotoilu siitä tosiasiasta, että ilmamassojen liike ja troposfäärin häiriöt tapahtuvat pääasiassa isobaarien (isohypsien) ja siten ylemmän troposfäärin ja alemman stratosfäärin ilmavirtojen suuntaan.[ ...]

Tämä puolestaan voi johtaa ilmamassojen liikkumisen rikkomiseen puiston vieressä sijaitsevien teollisuusalueiden lähellä ja ilmansaasteiden lisääntymiseen.[ ...]

Suurin osa sääilmiöistä riippuu siitä, ovatko ilmamassat vakaat vai epävakaat. Vakaalla ilmalla pystysuuntaiset liikkeet ovat vaikeita, epävakaalla ilmalla, päinvastoin, ne kehittyvät helposti. Stabiilisuuskriteeri on havaittu lämpötilagradientti.[ ...]

Hydrodynaaminen, suljettu tyyppi säädettävällä ilmatyynyn paineella, sykkeenvaimentimella. Rakenteellisesti se koostuu rungosta, jossa on alahuuli, kokoojasta, jossa on kallistusmekanismi, turbulaattorista, ylähuulesta, jossa on pysty- ja vaakasuuntaisen liikkeen mekanismi, ulostuloaukon profiilin hienosäätömekanismeista, joilla on mahdollisuus ohjata automaattisesti paperirainan poikittaisprofiili. Laatikon massan kanssa kosketuksiin joutuvien osien pinnat kiillotetaan huolellisesti ja sähkökiillotetaan.[ ...]

Potentiaalinen lämpötila, toisin kuin molekyylilämpötila T, pysyy vakiona saman ilmapartikkelin kuivien adiabaattisten liikkeiden aikana. Jos ilmamassan siirtoprosessissa sen potentiaalinen lämpötila on muuttunut, lämpöä virtaa sisään tai ulos. Kuiva adiabaatti on saman potentiaalisen lämpötilan viiva.[ ...]

Tyypillisin dispersion tapaus on kaasusuihkun liike liikkuvassa väliaineessa eli ilmakehän ilmamassojen vaakasuoran liikkeen aikana.[ ...]

Pääsyy lyhytaikaisiin OS-värähtelyihin työn tekijän vuonna 1964 esittämän konseptin mukaan on ST-akselin vaakasuora liike, joka liittyy suoraan ilmakehän pitkien aaltojen liikkeeseen. Lisäksi tuulen suunnalla stratosfäärissä havaintopaikan yläpuolella ei ole merkittävää roolia. Toisin sanoen lyhytaikaiset käyttöjärjestelmän vaihtelut johtuvat havaintoalueen yläpuolella olevan stratosfäärin ilmamassojen muutoksesta, koska nämä massat erottavat ST.[ ...]

Tuuli vaikuttaa voimakkaasti säiliöiden vapaan pinnan tilaan, koska niiden pinta-ala on suuri. Ilmavirran kineettinen energia siirtyy vesimassoihin kitkavoimien kautta kahden väliaineen rajapinnassa. Yksi osa siirtyneestä energiasta kuluu aaltojen muodostukseen ja toinen osa käytetään ajelehtivirran, ts. veden pintakerrosten asteittainen liike tuulen suunnassa. Rajallisen kokoisissa säiliöissä vesimassojen liikkuminen ajovirran vaikutuksesta johtaa vapaan pinnan vääristymiseen. Tuulen puoleisella rannikolla vedenpinta laskee - tuulen aalto tapahtuu, suojanpuoleisella rannikolla taso nousee - tuulen nousu tapahtuu. Tsimljanskin ja Rybinskin tekojärvillä havaittiin 1 metrin tai enemmän tasoeroja tuulenpuoleisten ja tuulenpuoleisten rantojen lähellä. Pitkällä tuulella vino muuttuu vakaaksi. Ajovirtauksen tuomat vesimassat suklaan rannikolle siirtyvät päinvastaiseen suuntaan lähellä pohjaa oleva gradienttivirtaus.[ ...]

Saadut tulokset perustuvat ongelman ratkaisemiseen kiinteissä olosuhteissa. Tarkasteltavat alueen mittakaavat ovat kuitenkin suhteellisen pienet ja ilmamassan liikeaika ¿ = l:/u pieni, minkä vuoksi voimme rajoittua vain tulevan ilmavirran ominaisuuksien parametriseen huomioimiseen.[ . ..]

Mutta jäinen arktinen alue luo vaikeuksia maataloudelle paitsi kylmien ja pitkien talvien vuoksi. Kylmä ja siksi kuivattu arktinen: ilmamassat eivät lämpene kevät-kesäliikkeen aikana. Mitä korkeampi lämpötila, sitä enemmän! sen kyllästämiseen tarvitaan kosteutta. I. P. Gerasimov ja K. K. Mkov totesivat, että "tällä hetkellä pelkkä arktisen altaan jääpeitteen lisääntyminen aiheuttaa. . . zas; Ukrainassa ja Volgan alueella” 2.[ ...]

Vuonna 1889 jättiläinen heinäsirkkapilvi lensi Pohjois-Afrikan rannikolta Punaisenmeren yli Arabiaan. Hyönteisten liikkuminen kesti koko päivän, ja niiden massa oli 44 miljoonaa tonnia. V.I. Vernadsky piti tätä tosiasiaa todisteena elävän aineen valtavasta voimasta, elämän paineen ilmaisusta, joka pyrkii valloittamaan koko maapallon. Samaan aikaan hän näki tässä biogeokemiallisen prosessin - heinäsirkan biomassaan sisältyvien alkuaineiden kulkeutumisen, täysin erikoisen vaelluksen - ilman kautta pitkiä matkoja, mikä ei ollut sopusoinnussa ilmamassojen tavanomaisen liiketavan kanssa ilmakehässä [...]

Pääasiallinen katabaattisten tuulen nopeuden määräävä tekijä on siis jääpeiteen ja ilmakehän välinen lämpötilaero 0 sekä jääpinnan kaltevuuskulma. Jäähtyneen ilmamassan liikettä alas Etelämantereen jääkupolin rinnettä lisäävät ilmamassan putoamisen vaikutukset jääkupolin korkeudelta ja barigradienttien vaikutus Etelämantereen antisyklonissa. Vaakasuuntaiset baric gradientit, jotka ovat osa katabaattisten tuulien muodostumista Etelämantereella, lisäävät ilman ulosvirtausta mantereen reuna-alueille, mikä johtuu pääasiassa sen alijäähtymisestä lähellä jääkerroksen pintaa ja jään kaltevuutta. kupoli merelle päin.[ ...]

Synoptisten karttojen analyysi on seuraava. Kartalle piirrettyjen tietojen mukaan selviää ilmakehän todellinen tila havaintohetkellä: ilmamassojen ja rintamien jakautuminen ja luonne, ilmakehän häiriöiden sijainti ja ominaisuudet, pilvien ja sateiden sijainti ja luonne, lämpötilan jakautuminen jne. tietyissä ilmakehän kiertoolosuhteissa. Kokoamalla karttoja eri ajanjaksoille, voit seurata niitä ilmakehän tilan muutoksiin, erityisesti ilmakehän häiriöiden liikkeeseen ja kehittymiseen, ilmamassojen liikkumiseen, muuntumiseen ja vuorovaikutukseen jne. Ilmakehän olosuhteiden esitys synoptiset kartat tarjoavat kätevän mahdollisuuden saada tietoa sään tilasta.[ ..]

Synoptisten karttojen avulla on tutkittu ilmakehän makromittakaavaprosesseja, jotka ovat syynä sääolosuhteisiin laajoilla maantieteellisillä alueilla. Tämä on ilmamassojen ja ilmakehän rintamien syntymistä, liikettä ja ominaisuuksien muutosta; ilmakehän häiriöiden syntyminen, kehittyminen ja liikkuminen - syklonit ja antisyklonit, kondensaatiojärjestelmien kehittyminen, massansisäinen ja frontaalinen, edellä mainittujen prosessien yhteydessä jne.[ ...]

Kunnes ilmakemikaalikäsittely on kokonaan poissuljettu, on tarpeen tehdä parannuksia sen käyttöön valitsemalla kohteet mahdollisimman huolellisesti, mikä vähentää "purkujen" todennäköisyyttä - sahausilmamassojen liikkeitä, kontrolloitua annostusta jne. Ensihoitoon raivauksilla rikkakasvien torjunta-aineiden käytön vuoksi on suositeltavaa käyttää typologista diagnostiikkaa enemmän raivauksilla. Kemia on tehokas metsänhoitoväline. Mutta on tärkeää, että kemiallinen hoito ei muutu metsän, sen asukkaiden ja vierailijoiden myrkyttämiseksi.[ ...]

Ympäröivässä luonnossa vesi on jatkuvassa liikkeessä - ja tämä on vain yksi monista luonnossa esiintyvistä aineiden kiertokuluista. Kun sanomme "liikkeen", emme tarkoita vain veden liikettä fyysisenä kappaleena (virtauksena), ei vain sen liikettä avaruudessa, vaan ennen kaikkea veden siirtymistä fysikaalisesta tilasta toiseen. Kuvasta 1 näet kuinka veden kierto toimii. Järvien, jokien ja merien pinnalla auringonvalon energian vaikutuksesta vesi muuttuu vesihöyryksi - tätä prosessia kutsutaan haihdutukseksi. Samalla tavalla vesi haihtuu lumen ja jääpeitteen pinnalta, kasvien lehdistä sekä eläinten ja ihmisten ruumiista. Lämpimillä ilmavirroilla varustettu vesihöyry nousee ilmakehän ylempiin kerroksiin, missä se jäähtyy vähitellen ja muuttuu jälleen nesteeksi tai muuttuu kiinteäksi - tätä prosessia kutsutaan kondensaatioksi. Samaan aikaan vesi liikkuu ilmamassojen liikkeen mukana ilmakehässä (tuulet). Syntyneistä vesipisaroista ja jääkiteistä muodostuu pilviä, joista lopulta sataa tai lunta maahan. Maahan sateen muodossa palautunut vesi virtaa alas rinteitä ja kerääntyy puroihin ja jokiin, jotka virtaavat järviin, meriin ja valtameriin. Osa vedestä tihkuu maaperän ja kivien läpi, pääsee pohjaveteen ja pohjaveteen, jotka myös pääsääntöisesti valuvat jokiin ja muihin vesistöihin. Siten ympyrä sulkeutuu ja voi toistua luonnossa loputtomiin.[ ...]

SYNOPTINEN METEOROLOGIA. Meteorologinen kuri, joka muotoutui XIX vuosisadan toisella puoliskolla. ja erityisesti 1900-luvulla; oppi ilmakehän makromittakaavaprosesseista ja niiden tutkimukseen perustuva sääennuste. Tällaisia prosesseja ovat syklonien ja antisyklonien syntyminen, kehittyminen ja liikkuminen, jotka liittyvät läheisesti ilmamassojen ja niiden välisten rintamien syntymiseen, liikkumiseen ja kehittymiseen. Näiden synoptisten prosessien tutkimus toteutetaan synoptisten karttojen, ilmakehän pystyleikkausten, aerologisten kaavioiden ja muiden apuvälineiden systemaattisen analyysin avulla. Siirtyminen laajoilla maanpinnan alueilla tapahtuvien kiertoolosuhteiden synoptisesta analyysistä niiden ennusteeseen ja niihin liittyvien sääolosuhteiden ennusteeseen rajoittuu edelleen suurelta osin dynaamisen meteorologian säännösten ekstrapolaatioon ja laadullisiin johtopäätöksiin. Viimeisten 25 vuoden aikana meteorologisten kenttien numeerista (hydrodynaamista) ennustamista on kuitenkin käytetty yhä enemmän ratkaisemalla numeerisesti ilmakehän termodynamiikan yhtälöitä elektronisilla tietokoneilla. Katso myös sääpalvelu, sääennuste ja useita muita termejä. Yleinen synonyymi: sääennuste.[ ...]

Analysoimamme tapaus suihkun etenemisestä ei ole tyypillinen, koska tyyniä jaksoja on hyvin vähän lähes kaikilla alueilla. Siksi tyypillisin sirontatapaus on kaasusuihkun liike liikkuvassa väliaineessa, eli ilmakehän ilmamassojen vaakasuorassa liikkeessä.[ ...]

On selvää, että pelkkä ilman lämpötila T ei ole ilman lämpösisällön konservatiivinen ominaisuus. Joten yksittäisen ilmatilavuuden (pyörteinen mooli) jatkuvalla lämpösisällöllä sen lämpötila voi vaihdella paineen (1.1) mukaan. Ilmanpaine, kuten tiedämme, laskee korkeuden mukana. Tämän seurauksena ilman pystysuuntainen liike johtaa sen ominaistilavuuden muutoksiin. Tällöin toteutetaan laajennustyö, joka johtaa ilman hiukkasten lämpötilan muutoksiin myös siinä tapauksessa, että prosessit ovat isentrooppisia (adiabaattisia), ts. yksittäisen massaelementin lämmönvaihtoa ympäröivän tilan kanssa ei ole. Pystysuuntaa pitkin liikkuvan ilman lämpötilan muutokset vastaavat kuivadiabaattista tai märkää diabaattista gradienttia termodynaamisen prosessin luonteesta riippuen.

Kondensaatio on aineen tilan muutosta kaasumaisesta nestemäiseksi tai kiinteäksi. Mutta mitä on kondensaatio planeetan mastabassa?

Maapallon ilmakehä sisältää kulloinkin yli 13 miljardia tonnia kosteutta. Tämä luku on lähes vakio, koska sateesta johtuvat häviöt korvautuvat lopulta jatkuvasti haihtumalla.

Kosteuden kiertonopeus ilmakehässä

Kosteuden kiertonopeus ilmakehässä on arvioitu kolosaaliksi - noin 16 miljoonaa tonnia sekunnissa tai 505 miljardia tonnia vuodessa. Jos yhtäkkiä kaikki ilmakehän vesihöyry tiivistyisi ja putoaisi sateena, tämä vesi voisi peittää koko maapallon pinnan noin 2,5 senttimetrin kerroksella, toisin sanoen ilmakehän kosteusmäärä on vain 2,5 senttimetriä sadetta.

Kuinka kauan höyrymolekyyli viipyy ilmakehässä?

Koska maapallolla putoaa keskimäärin 92 senttimetriä vuodessa, ilmakehän kosteus uusiutuu 36 kertaa, eli 36 kertaa ilmakehä kyllästyy kosteudella ja vapautetaan siitä. Tämä tarkoittaa, että vesihöyrymolekyyli viipyy ilmakehässä keskimäärin 10 päivää.

Vesimolekyylin polku

Kun vesihöyry on haihtunut, se kulkeutuu yleensä satoja ja tuhansia kilometrejä, kunnes se tiivistyy ja putoaa sateen mukana maan pinnalle. Sateena, lumena tai rakeina Länsi-Euroopan ylängöille satoi vesi kulkee noin 3000 km päässä Pohjois-Atlantilta. Nestemäisen veden muuttumisen höyryksi ja maan saostumisen välillä tapahtuu useita fysikaalisia prosesseja.

Atlantin lämpimältä pinnalta vesimolekyylit pääsevät lämpimään, kosteaan ilmaan, joka sitten nousee ympäröivän kylmemmän (tiiviimmän) ja kuivemman ilman yläpuolelle.

Jos tässä tapauksessa havaitaan ilmamassojen voimakas pyörteinen sekoittuminen, ilmakehään muodostuu sekoituskerros ja pilviä kahden ilmamassan rajalle. Noin 5 % niiden tilavuudesta on kosteutta. Höyryllä kyllästetty ilma on aina kevyempää ensinnäkin siksi, että se on lämmitetty ja tulee lämpimältä pinnalta, ja toiseksi siksi, että 1 kuutiometri puhdasta höyryä on noin 2/5 kevyempää kuin 1 kuutiometri puhdasta kuivaa ilmaa samassa lämpötilassa ja paine. Tästä seuraa, että kostea ilma on kevyempää kuin kuiva ilma ja lämmin ja kostea ilma on vieläkin kevyempää. Kuten tulemme näkemään myöhemmin, tämä on erittäin tärkeä tosiasia säänmuutosprosesseille.

Ilmamassojen liikkuminen

Ilma voi nousta kahdesta syystä: joko siksi, että se kevenee kuumenemisen ja kosteuden seurauksena, tai koska siihen vaikuttavat voimat, jotka saavat sen kohoamaan joidenkin esteiden, kuten kylmemmän ja tiheämmän ilmamassan, yli tai kukkuloiden ja vuorten yli.

Jäähdytys

Nouseva ilma, joka on pudonnut matalamman ilmanpaineen omaaviin kerroksiin, pakotetaan laajentumaan ja samalla jäähtymään. Laajentuminen vaatii kineettisen energian kuluttamista, joka saadaan ilmakehän ilman lämpö- ja potentiaalienergiasta, ja tämä prosessi johtaa väistämättä lämpötilan laskuun. Nousevan ilmaosan jäähdytysnopeus muuttuu usein, jos tämä osa sekoitetaan ympäröivään ilmaan.

Kuiva adiabaattinen gradientti

Kuiva ilma, jossa ei tapahdu kondensaatiota tai haihtumista, sekä sekoittuminen, joka ei saa energiaa muussa muodossa, jäähtyy tai lämpenee tasaisesti (1 °C 100 metrin välein) noustessa tai laskeessaan. Tätä arvoa kutsutaan kuivaksi adiabaattiseksi gradienttiksi. Mutta jos nouseva ilmamassa on kosteaa ja siinä tapahtuu kondensaatiota, niin piilevä kondensaatiolämpö vapautuu ja höyryllä kyllästetyn ilman lämpötila laskee paljon hitaammin.

Märkä adiabaattinen gradientti

Tätä lämpötilan muutoksen määrää kutsutaan märkä-adiabaattiseksi gradienttiksi. Se ei ole vakio, vaan muuttuu vapautuvan piilevän lämmön määrän muuttuessa, eli se riippuu kondensoituneen höyryn määrästä. Höyryn määrä riippuu siitä, kuinka paljon ilman lämpötila laskee. Ilmakehän alemmissa kerroksissa, joissa ilma on lämmin ja kosteus korkea, märkä-adiabaattinen gradientti on hieman yli puolet kuiva-adiabaattisesta gradientista. Mutta märkä-adiabaattinen gradientti kasvaa vähitellen korkeuden mukana ja erittäin korkealla troposfäärissä on melkein yhtä suuri kuin kuiva-adiabaattinen gradientti.

Liikkuvan ilman kelluvuus määräytyy sen lämpötilan ja ympäröivän ilman lämpötilan välisen suhteen perusteella. Pääsääntöisesti todellisessa ilmakehässä ilman lämpötila laskee epätasaisesti korkeuden myötä (tätä muutosta kutsutaan yksinkertaisesti gradienttiksi).

Jos ilmamassa on lämpimämpää ja siksi vähemmän tiheää kuin ympäröivä ilma (ja kosteuspitoisuus on vakio), se nousee samalla tavalla kuin säiliöön upotettu lapsen pallo. Toisaalta, kun liikkuva ilma on kylmempää kuin ympäröivä ilma, sen tiheys on suurempi ja se uppoaa. Jos ilman lämpötila on sama kuin viereisten massojen, niin niiden tiheys on sama ja massa pysyy paikallaan tai liikkuu vain yhdessä ympäröivän ilman kanssa.

Ilmakehässä on siis kaksi prosessia, joista toinen edistää pystysuoran ilmanliikkeen kehittymistä ja toinen hidastaa sitä.

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.