Luchtmassa's. Atmosferische circulatie. luchtstromingen in de atmosfeer Beweging van luchtmassa's in de atmosfeer

Luchtmassabewegingen

De lucht is constant in beweging, vooral door de activiteit van cyclonen en anticyclonen.

Een warme luchtmassa die van warmere streken naar koudere streken beweegt, veroorzaakt bij aankomst een plotselinge opwarming. Tegelijkertijd wordt door contact met een kouder aardoppervlak de bewegende luchtmassa van onderaf gekoeld en kunnen de luchtlagen naast de aarde nog kouder blijken te zijn dan de bovenste lagen. De afkoeling van de warme luchtmassa die van onderaf komt, veroorzaakt condensatie van waterdamp in de onderste luchtlagen, met wolkenvorming en neerslag tot gevolg. Deze wolken zijn laag, vallen vaak op de grond en veroorzaken mist. In de onderste lagen van de warme luchtmassa is het behoorlijk warm en zijn er geen ijskristallen. Daarom kunnen ze geen zware regenval geven, slechts af en toe valt er een fijne, motregen. Wolken van warme luchtmassa bedekken de hele hemel met een gelijkmatige laag (dan worden ze stratus genoemd) of een licht golvende laag (dan worden ze stratocumulus genoemd).

Koude luchtmassa verplaatst zich van koude streken naar warmere streken en brengt afkoeling. Als het naar een warmer aardoppervlak gaat, wordt het continu van onderaf verwarmd. Bij verwarming treedt er niet alleen geen condensatie op, maar moeten de reeds bestaande wolken en mist verdampen, maar de lucht wordt niet wolkenloos, er vormen zich alleen wolken om totaal andere redenen . Bij verhitting warmen alle lichamen op en neemt hun dichtheid af, dus wanneer de onderste luchtlaag opwarmt en uitzet, wordt deze lichter en drijft als het ware omhoog in de vorm van afzonderlijke bellen of jets, en zwaardere koude lucht daalt in zijn plaats. Lucht, zoals elk gas, warmt op wanneer het wordt samengeperst en koelt af wanneer het uitzet. De atmosferische druk neemt af met de hoogte, zodat de lucht stijgt, uitzet en afkoelt met 1 graad voor elke 100 m stijging, en als gevolg daarvan begint op een bepaalde hoogte condensatie en de vorming van wolken erin. compressie warmt op en niet alleen condenseert er niets in, maar zelfs de overblijfselen van wolken die erin vallen, verdampen. Daarom zijn wolken van koude luchtmassa's clubs die zich in de hoogte opstapelen met openingen ertussen. Dergelijke wolken worden cumulus of cumulonimbus genoemd. Ze dalen nooit naar de grond en veranderen niet in nevels en bedekken in de regel niet de hele zichtbare lucht. In dergelijke wolken voeren opstijgende luchtstromen waterdruppels met zich mee naar die lagen waar ijskristallen altijd aanwezig zijn, terwijl de wolk zijn karakteristieke "bloemkool"-vorm verliest en de wolk verandert in een cumulonimbuswolk. Vanaf dit moment valt er neerslag uit de wolk, hoewel zwaar, maar van korte duur vanwege de kleine omvang van de wolken. Daarom is het weer van koude luchtmassa's erg onstabiel.

atmosferisch front

De grens van contact tussen verschillende luchtmassa's wordt een atmosferisch front genoemd. Op synoptische kaarten is deze grens een lijn die meteorologen de "frontlinie" noemen. De grens tussen warme en koude luchtmassa is een bijna horizontaal vlak, onmerkbaar aflopend naar de frontlinie. Koude lucht bevindt zich onder dit oppervlak en warme lucht is erboven. Omdat luchtmassa's constant in beweging zijn, verschuift de grens daartussen voortdurend. Een interessant kenmerk: een frontlinie gaat noodzakelijkerwijs door het midden van een gebied met lage druk en een front passeert nooit de middelpunten van gebieden met verhoogde druk.

Een warmtefront ontstaat wanneer een warme luchtmassa naar voren beweegt en een koude luchtmassa zich terugtrekt. Warme lucht, als lichter, kruipt over koude lucht. Vanwege het feit dat de opkomst van lucht tot afkoeling leidt, vormen zich wolken boven het oppervlak van het front. Warme lucht stijgt vrij langzaam omhoog, dus de bewolking van het warme front is een gelijkmatige sluier van cirrostratus- en altostratuswolken, die een breedte heeft van enkele honderden meters en soms duizenden kilometers lang. Hoe verder voor de frontlinie de wolken zijn, hoe groter en dunner ze zijn.

Een koufront beweegt richting warmere lucht. Tegelijkertijd kruipt koude lucht onder warme lucht. Het onderste deel van het koufront blijft, door wrijving met het aardoppervlak, achter op het bovenste deel, zodat het oppervlak van het front naar voren uitsteekt.

Atmosferische wervels

De ontwikkeling en beweging van cyclonen en anticyclonen leidt tot de overdracht van luchtmassa's over aanzienlijke afstanden en de bijbehorende niet-periodieke weersveranderingen die gepaard gaan met een verandering in windrichtingen en -snelheden, met een toename of afname van bewolking en neerslag. In cyclonen en anticyclonen beweegt lucht in de richting van afnemende atmosferische druk, afwijkend onder invloed van verschillende krachten: centrifugaal, Coriolis, wrijving, enz. Als gevolg hiervan wordt in cyclonen de wind naar het midden gericht met rotatie tegen de klok in in de Noordelijk halfrond en met de klok mee op het zuidelijk halfrond, in anticyclonen, vice versa, vanuit het centrum met tegengestelde rotatie.

Cycloon- een atmosferische draaikolk met een enorme (van honderden tot 2-3 duizend kilometer) diameter met verminderde atmosferische druk in het midden. Er zijn extratropische en tropische cyclonen.

Tropische cyclonen (tyfoons) hebben bijzondere eigenschappen en komen veel minder vaak voor. Ze worden gevormd op tropische breedtegraden (van 5° tot 30° van elk halfrond) en zijn kleiner (honderden, zelden meer dan duizend kilometer), maar grotere barische gradiënten en windsnelheden die orkanen bereiken. Dergelijke cyclonen worden gekenmerkt door het "oog van de storm" - een centraal gebied met een diameter van 20-30 km met relatief helder en rustig weer. Rondom zijn krachtige continue opeenhopingen van cumulonimbuswolken met zware regenval. Tropische cyclonen kunnen tijdens hun ontwikkeling veranderen in extratropische cyclonen.

Extratropische cyclonen worden voornamelijk gevormd op atmosferische fronten, meestal in subpolaire gebieden, en dragen bij aan de belangrijkste weersveranderingen. Cyclonen worden gekenmerkt door bewolkt en regenachtig weer, en de meeste neerslag in de gematigde zone wordt daarmee geassocieerd. Het centrum van een extratropische cycloon heeft de meest intense neerslag en de meest dichte wolken.

Anticycloon- gebied met hoge atmosferische druk. Meestal is het anticycloonweer helder of gedeeltelijk bewolkt. Kleinschalige wervelwinden (tornado's, bloedstolsels, tornado's) zijn ook belangrijk voor het weer.

Weer - een reeks waarden van meteorologische elementen en atmosferische verschijnselen die op een bepaald tijdstip op een bepaald punt in de ruimte zijn waargenomen. Weer verwijst naar de huidige toestand van de atmosfeer, in tegenstelling tot klimaat, dat verwijst naar de gemiddelde toestand van de atmosfeer over een lange periode. Als er geen verduidelijkingen zijn, betekent de term "Weer" het weer op aarde. Weersverschijnselen treden op in de troposfeer (onderste deel van de atmosfeer) en in de hydrosfeer. Het weer kan worden beschreven door luchtdruk, temperatuur en vochtigheid, windkracht en -richting, bewolking, atmosferische neerslag, zichtbereik, atmosferische verschijnselen (mist, sneeuwstorm, onweer) en andere meteorologische elementen.

Klimaat(oud Grieks κλίμα (geslacht p. κλίματος) - helling) - een langetermijnweerregime dat karakteristiek is voor een bepaald gebied vanwege zijn geografische ligging.

Klimaat is een statistisch geheel van toestanden waar het systeem doorheen gaat: hydrosfeer → lithosfeer → atmosfeer gedurende meerdere decennia. Klimaat wordt meestal begrepen als de gemiddelde waarde van het weer over een lange periode (in de orde van enkele tientallen jaren), dat wil zeggen, klimaat is het gemiddelde weer. Het weer is dus een momentane toestand van sommige kenmerken (temperatuur, vochtigheid, atmosferische druk). De afwijking van het weer van de klimaatnorm kan niet worden beschouwd als klimaatverandering, een zeer koude winter duidt bijvoorbeeld niet op een afkoeling van het klimaat. Om klimaatverandering te detecteren, is een significante trend in de kenmerken van de atmosfeer over een lange periode in de orde van tien jaar nodig. De belangrijkste wereldwijde geofysische cyclische processen die de klimatologische omstandigheden op aarde vormen, zijn warmtecirculatie, vochtcirculatie en de algemene circulatie van de atmosfeer.

Verdeling van neerslag op aarde. De atmosferische neerslag op het aardoppervlak is zeer ongelijk verdeeld. Sommige gebieden hebben last van overtollig vocht, andere van het gebrek aan vocht. Er valt zeer weinig neerslag in de gebieden langs de noordelijke en zuidelijke tropen, waar de temperaturen hoog zijn en de behoefte aan neerslag bijzonder groot is. Grote delen van de wereld, die veel warmte hebben, worden door gebrek aan vocht niet in de landbouw gebruikt.

Hoe kan men de ongelijkmatige verdeling van neerslag op het aardoppervlak verklaren? U raadt waarschijnlijk al dat de belangrijkste reden de plaatsing van banden met lage en hoge atmosferische druk is. Dus op de evenaar in de lagedrukzone bevat constant verwarmde lucht veel vocht; als het stijgt, koelt het af en raakt verzadigd. Daarom vormen zich in het gebied van de evenaar veel wolken en valt er zware regen. Ook in andere delen van het aardoppervlak valt veel neerslag (zie figuur 18), waar de druk laag is.

Klimaatvormende factorenIn hogedrukgordels overheersen dalende luchtstromen. Koude lucht, dalend, bevat weinig vocht. Wanneer het wordt neergelaten, krimpt het en wordt het warmer, waardoor het droger wordt. Daarom valt er in hogedrukgebieden boven de tropen en nabij de polen weinig neerslag.

KLIMATISCHE ZONING

De verdeling van het aardoppervlak volgens de algemeenheid van klimatologische omstandigheden in grote zones, die delen van het aardoppervlak zijn, met een min of meer breedtegraad en onderscheiden door bepaalde klimatologische indicatoren. Z. to. hoeft niet per se het hele halfrond in breedtegraad te bestrijken. In klimaatzones worden klimaatregio's onderscheiden. Er zijn verticale zones onderscheiden in de bergen en boven elkaar liggend. Elk van deze zones heeft een specifiek klimaat. In verschillende breedtegraden zullen de verticale klimaatzones met dezelfde naam verschillend zijn in termen van klimaatkenmerken.

Ecologische en geologische rol van atmosferische processen

De afname van de transparantie van de atmosfeer als gevolg van het verschijnen van aërosoldeeltjes en vast stof daarin beïnvloedt de verdeling van zonnestraling, waardoor het albedo of reflectievermogen toeneemt. Verschillende chemische reacties leiden tot hetzelfde resultaat, waarbij ozon wordt afgebroken en er "parelwolken" ontstaan, bestaande uit waterdamp. Globale verandering in reflectiviteit, evenals veranderingen in de gassamenstelling van de atmosfeer, voornamelijk broeikasgassen, zijn de oorzaak van klimaatverandering.

Ongelijkmatige verwarming, die verschillen in atmosferische druk veroorzaakt over verschillende delen van het aardoppervlak, leidt tot atmosferische circulatie, wat het kenmerk is van de troposfeer. Bij een drukverschil stroomt lucht van hogedrukgebieden naar lagedrukgebieden. Deze bewegingen van luchtmassa's bepalen samen met vochtigheid en temperatuur de belangrijkste ecologische en geologische kenmerken van atmosferische processen.

Afhankelijk van de snelheid produceert de wind verschillende geologische werkzaamheden op het aardoppervlak. Met een snelheid van 10 m/s schudt hij dikke takken van bomen, pakt en vervoert stof en fijn zand; breekt boomtakken met een snelheid van 20 m/s, draagt zand en grind; met een snelheid van 30 m/s (storm) scheurt de daken van huizen af, ontwortelt bomen, breekt palen, verplaatst kiezels en draagt klein grind, en een orkaan met een snelheid van 40 m/s vernietigt huizen, breekt en vernietigt hoogspanningsleidingen palen, ontwortelt grote bomen.

Zware stormen en tornado's (tornado's) hebben een grote negatieve milieu-impact met catastrofale gevolgen - atmosferische wervelingen die in het warme seizoen optreden op krachtige atmosferische fronten met een snelheid tot 100 m/s. Squalls zijn horizontale wervelwinden met orkaanwindsnelheden (tot 60-80 m/s). Ze gaan vaak gepaard met hevige regen- en onweersbuien van enkele minuten tot een half uur. De rukwinden bestrijken gebieden tot 50 km breed en leggen een afstand van 200-250 km af. Een zware storm in Moskou en de regio Moskou in 1998 beschadigde de daken van veel huizen en sloegen bomen om.

Tornado's, in Noord-Amerika tornado's genoemd, zijn krachtige trechtervormige atmosferische wervelingen die vaak worden geassocieerd met onweerswolken. Dit zijn in het midden versmallende luchtkolommen met een diameter van enkele tientallen tot honderden meters. De tornado heeft het uiterlijk van een trechter, vergelijkbaar met de slurf van een olifant, die uit de wolken neerdaalt of van het aardoppervlak oprijst. De tornado heeft een sterke zeldzaamheid en een hoge rotatiesnelheid en reist tot enkele honderden kilometers, waarbij hij stof, water uit reservoirs en verschillende objecten aanzuigt. Krachtige tornado's gaan gepaard met onweer, regen en hebben een grote vernietigende kracht.

Tornado's komen zelden voor in subpolaire of equatoriale gebieden, waar het constant koud of heet is. Weinig tornado's in de open oceaan. Tornado's komen voor in Europa, Japan, Australië, de VS en in Rusland komen ze vooral veel voor in de regio Central Black Earth, in de regio's Moskou, Yaroslavl, Nizhny Novgorod en Ivanovo.

Tornado's tillen en verplaatsen auto's, huizen, wagens, bruggen. Vooral destructieve tornado's (tornado's) worden waargenomen in de Verenigde Staten. Jaarlijks worden 450 tot 1500 tornado's geregistreerd, met gemiddeld zo'n 100 slachtoffers. Tornado's zijn snelwerkende catastrofale atmosferische processen. Ze worden gevormd in slechts 20-30 minuten en hun bestaanstijd is 30 minuten. Daarom is het bijna onmogelijk om de tijd en plaats van tornado's te voorspellen.

Andere destructieve, maar langdurige atmosferische wervels zijn cyclonen. Ze worden gevormd door een drukval, die onder bepaalde omstandigheden bijdraagt aan het ontstaan van een cirkelvormige beweging van luchtstromen. Atmosferische draaikolken ontstaan rond krachtige opstijgende stromen vochtige warme lucht en draaien met hoge snelheid met de klok mee op het zuidelijk halfrond en tegen de klok in op het noordelijk halfrond. Cyclonen, in tegenstelling tot tornado's, ontstaan boven de oceanen en produceren hun destructieve acties boven de continenten. De belangrijkste destructieve factoren zijn harde wind, intense neerslag in de vorm van sneeuwval, stortbuien, hagel en overstromingen. Winden met snelheden van 19 - 30 m / s vormen een storm, 30 - 35 m / s - een storm en meer dan 35 m / s - een orkaan.

Tropische cyclonen - orkanen en tyfoons - hebben een gemiddelde breedte van enkele honderden kilometers. De windsnelheid in de cycloon bereikt orkaankracht. Tropische cyclonen duren enkele dagen tot enkele weken, met een snelheid van 50 tot 200 km/u. Cyclonen op de middelste breedtegraad hebben een grotere diameter. Hun dwarsafmetingen variëren van duizend tot enkele duizenden kilometers, de windsnelheid is stormachtig. Ze verplaatsen zich op het noordelijk halfrond vanuit het westen en gaan gepaard met hagel en sneeuwval, die catastrofaal zijn. Cyclonen en de bijbehorende orkanen en tyfoons zijn de grootste natuurrampen na overstromingen in termen van het aantal slachtoffers en veroorzaakte schade. In dichtbevolkte gebieden van Azië loopt het aantal slachtoffers tijdens orkanen in de duizenden. In 1991 stierven in Bangladesh tijdens een orkaan die de vorming van zeegolven van 6 m hoog veroorzaakte, 125 duizend mensen. Tyfoons richten grote schade aan in de Verenigde Staten. Als gevolg hiervan sterven tientallen en honderden mensen. In West-Europa richten orkanen minder schade aan.

Onweersbuien worden beschouwd als een catastrofaal atmosferisch fenomeen. Ze komen voor wanneer warme, vochtige lucht zeer snel opstijgt. Op de grens van de tropische en subtropische zones komen onweersbuien 90-100 dagen per jaar voor, in de gematigde zone 10-30 dagen. In ons land komt het grootste aantal onweersbuien voor in de Noord-Kaukasus.

Onweersbuien duren meestal minder dan een uur. Vooral hevige regenbuien, hagelbuien, blikseminslagen, windstoten en verticale luchtstromen vormen een bijzonder gevaar. Het hagelgevaar wordt bepaald door de grootte van de hagelstenen. In de Noord-Kaukasus bereikte de massa hagelstenen ooit 0,5 kg, en in India werden hagelstenen met een gewicht van 7 kg opgemerkt. De gevaarlijkste gebieden van ons land bevinden zich in de Noord-Kaukasus. In juli 1992 beschadigde hagel 18 vliegtuigen op de luchthaven Mineralnye Vody.

Bliksem is een gevaarlijk weersverschijnsel. Ze doden mensen, vee, veroorzaken branden, beschadigen het elektriciteitsnet. Jaarlijks sterven ongeveer 10.000 mensen door onweer en de gevolgen daarvan wereldwijd. Bovendien is in sommige delen van Afrika, in Frankrijk en de Verenigde Staten het aantal slachtoffers van bliksem groter dan van andere natuurlijke fenomenen. De jaarlijkse economische schade door onweer in de Verenigde Staten bedraagt minstens 700 miljoen dollar.

Droogtes zijn typisch voor woestijn-, steppe- en bossteppe-regio's. Door het gebrek aan neerslag verdroogt de bodem, waardoor het grondwaterpeil en in reservoirs daalt tot ze volledig opdrogen. Vochtgebrek leidt tot de dood van vegetatie en gewassen. Droogtes zijn vooral ernstig in Afrika, het Nabije en Midden-Oosten, Centraal-Azië en het zuiden van Noord-Amerika.

Droogtes veranderen de levensomstandigheden van de mens, hebben een negatieve invloed op de natuurlijke omgeving door processen als verzilting van de bodem, droge wind, stofstormen, bodemerosie en bosbranden. Branden zijn vooral sterk tijdens droogte in taiga-regio's, tropische en subtropische bossen en savannes.

Droogtes zijn kortdurende processen die één seizoen duren. Wanneer droogtes langer dan twee seizoenen duren, dreigt hongersnood en massale sterfte. Doorgaans strekt het effect van droogte zich uit tot het grondgebied van een of meer landen. Vooral in de Sahelregio van Afrika komen vaak langdurige droogtes voor met tragische gevolgen.

Atmosferische verschijnselen zoals sneeuwval, intermitterende zware regenval en langdurige langdurige regenval veroorzaken grote schade. Sneeuwval veroorzaakt enorme lawines in de bergen, en het snel smelten van de gevallen sneeuw en langdurige zware regenval leiden tot overstromingen. Een enorme hoeveelheid water die op het aardoppervlak valt, vooral in boomloze gebieden, veroorzaakt ernstige erosie van de bodembedekking. Er is een intensieve groei van ravijnbalksystemen. Overstromingen treden op als gevolg van grote overstromingen tijdens een periode van hevige neerslag of overstromingen na een plotselinge opwarming of het smelten van de lentesneeuw en zijn daarom atmosferische verschijnselen van oorsprong (ze worden besproken in het hoofdstuk over de ecologische rol van de hydrosfeer).

Verwering- vernietiging en verandering van rotsen onder invloed van temperatuur, lucht, water. Een reeks complexe processen van kwalitatieve en kwantitatieve transformatie van gesteenten en hun samenstellende mineralen, leidend tot de vorming van verweringsproducten. Vindt plaats vanwege de actie op de lithosfeer van de hydrosfeer, atmosfeer en biosfeer. Als rotsen lange tijd aan het oppervlak liggen, wordt als gevolg van hun transformaties een verweringskorst gevormd. Er zijn drie soorten verwering: fysiek (ijs, water en wind) (mechanisch), chemisch en biologisch.

fysieke verwering

Hoe groter het temperatuurverschil gedurende de dag, hoe sneller het verweringsproces. De volgende stap in mechanische verwering is het binnendringen van water in de scheuren, die, wanneer bevroren, in volume toeneemt met 1/10 van zijn volume, wat bijdraagt aan een nog grotere verwering van het gesteente. Als rotsblokken bijvoorbeeld in een rivier vallen, worden ze onder invloed van de stroming langzaam vermalen en verpletterd. Modderstromen, wind, zwaartekracht, aardbevingen, vulkaanuitbarstingen dragen ook bij aan de fysieke verwering van rotsen. Mechanisch slijpen van rotsen leidt tot de passage en retentie van water en lucht door het gesteente, evenals een aanzienlijke toename van het oppervlak, wat gunstige omstandigheden creëert voor chemische verwering. Als gevolg van rampen kunnen rotsen van het oppervlak afbrokkelen en plutonische rotsen vormen. Alle druk op hen wordt uitgeoefend door zijrotsen, waardoor de plutonische rotsen beginnen uit te zetten, wat leidt tot de verstrooiing van de bovenste laag rotsen.

chemische verwering

Chemische verwering is een combinatie van verschillende chemische processen die resulteren in verdere vernietiging van gesteenten en een kwalitatieve verandering in hun chemische samenstelling met de vorming van nieuwe mineralen en verbindingen. De belangrijkste chemische verweringsfactoren zijn water, kooldioxide en zuurstof. Water is een energetisch oplosmiddel van gesteenten en mineralen. De belangrijkste chemische reactie van water met mineralen van stollingsgesteenten - hydrolyse, leidt tot de vervanging van kationen van alkalische en aardalkali-elementen van het kristalrooster door waterstofionen van gedissocieerde watermoleculen:

KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH

De resulterende base (KOH) creëert een alkalisch milieu in de oplossing, waarin verdere vernietiging van het orthoklaas-kristalrooster optreedt. In aanwezigheid van CO2 verandert KOH in de carbonaatvorm:

2KOH+CO2=K2CO3+H2O

De interactie van water met mineralen van gesteenten leidt ook tot hydratatie - de toevoeging van waterdeeltjes aan minerale deeltjes. Bijvoorbeeld:

2Fe2O3+3H2O=2Fe2O 3H2O

In de chemische verweringszone is de oxidatiereactie ook wijdverbreid, waaraan veel mineralen die oxideerbare metalen bevatten ondergaan. Een treffend voorbeeld van oxidatieve reacties tijdens chemische verwering is de interactie van moleculaire zuurstof met sulfiden in het aquatisch milieu. Zo wordt tijdens de oxidatie van pyriet, samen met sulfaten en hydraten van ijzeroxiden, zwavelzuur gevormd, dat betrokken is bij de aanmaak van nieuwe mineralen.

2FeS2+7O2+H2O=2FeSO4+H2SO4;

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

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

stralingsverwering

Stralingsverwering is de vernietiging van rotsen onder invloed van straling. Stralingsverwering beïnvloedt het proces van chemische, biologische en fysieke verwering. Maanregoliet kan dienen als een karakteristiek voorbeeld van een gesteente dat aanzienlijk is aangetast door stralingsverwering.

biologische verwering

Biologische verwering wordt veroorzaakt door levende organismen (bacteriën, schimmels, virussen, gravende dieren, lagere en hogere planten) In de loop van hun leven werken ze mechanisch in op rotsen (vernietiging en verplettering van rotsen door groeiende plantenwortels, tijdens het lopen, graven gaten door dieren) Vooral micro-organismen spelen een belangrijke rol bij biologische verwering.

verweringsproducten

Kurums zijn het product van verwering in een aantal gebieden van de aarde op het dagoppervlak. Verweringsproducten onder bepaalde omstandigheden zijn steenslag, gruis, "leisteen"-fragmenten, zand- en kleifracties, waaronder kaolien, löss, individuele rotsfragmenten van verschillende vormen en maten, afhankelijk van de petrografische samenstelling, tijd en weersomstandigheden.

luchtmassa's- dit zijn de bewegende delen van de troposfeer, die van elkaar verschillen in hun eigenschappen - temperatuur, transparantie. Deze eigenschappen van luchtmassa's zijn afhankelijk van het territorium waarover ze worden gevormd onder de voorwaarde van een lang verblijf. Afhankelijk van de formatie worden 4 hoofdtypen luchtmassa's onderscheiden: (), tropisch en. Elk van deze vier typen wordt gevormd over de uitgestrektheid van land en zee. Omdat land en zee in verschillende mate opwarmen, kunnen zich ook subtypen vormen in elk van deze typen - continentale en zeeluchtmassa's.

Arctische (Antarctische) lucht wordt gevormd over het ijsoppervlak van polaire breedtegraden; Het wordt gekenmerkt door lage temperaturen en een laag vochtgehalte, terwijl de maritieme Arctische lucht vochtiger is dan de continentale. Door de lage breedtegraden binnen te vallen, verlaagt de Arctische lucht de temperatuur aanzienlijk. Het vlakke reliëf draagt bij aan de penetratie tot ver in het binnenland van het vasteland. Een soortgelijk fenomeen kan worden waargenomen. Naarmate je naar het zuiden gaat, warmt de Arctische lucht op en draagt bij aan de vorming van droge winden, die in dit gebied vaak voorkomen.

Gematigde luchtmassa's vormen in gematigde breedtegraden. Continentale gematigde luchtmassa's worden in de winter sterk gekoeld. Ze hebben een laag vochtgehalte. Met de invasie van continentale luchtmassa's wordt een heldere vorst vastgesteld. In de zomer is de continentale lucht droog en erg heet. Mariene luchtmassa's van gematigde breedtegraden zijn vochtig, gematigd; in de winter brengen ze dooi, in de zomer - bewolkt weer en koeling.

In de tropen vormen zich het hele jaar door tropische luchtmassa's. Meestal wordt hun mariene variëteit gekenmerkt door een hoge luchtvochtigheid en temperatuur, en de continentale variëteit is stoffig, droog en zelfs hoger van temperatuur.

Equatoriale luchtmassa's worden gevormd in de equatoriale zone. rond zijn as draagt bij aan de verplaatsing van luchtmassa's naar het noordelijk halfrond of naar het zuiden. Deze luchtmassa's worden gekenmerkt door een hoge temperatuur en een hoge luchtvochtigheid en voor hen is er geen duidelijke indeling in maritieme luchtmassa's en continentale luchtmassa's.

De resulterende luchtmassa's beginnen onvermijdelijk te bewegen. De reden hiervoor is de ongelijkmatige verwarming van het aardoppervlak en daarmee het verschil. Als er geen beweging van luchtmassa's zou zijn, dan zou op de evenaar de gemiddelde jaartemperatuur 13 ° hoger zijn en op breedtegraden van 70 ° - 23 ° lager dan nu.

Binnenvallende gebieden met verschillende thermische eigenschappen van het oppervlak, worden de luchtmassa's geleidelijk getransformeerd. Bijvoorbeeld, gematigde zeelucht, die het land binnenkomt en diep het vasteland binnendringt, warmt geleidelijk op en droogt op, en verandert in continentale lucht. De transformatie van luchtmassa's is vooral kenmerkend voor gematigde breedtegraden, die van tijd tot tijd worden binnengevallen door warme en droge lucht van de breedtegraden en koude en droge lucht van de circumpolaire.

De beweging van luchtmassa's zou in de eerste plaats moeten leiden tot het afvlakken van barische en temperatuurgradiënten. Op onze roterende planeet met verschillende warmtecapaciteitseigenschappen van het aardoppervlak, verschillende warmtereserves van land, zeeën en oceanen, de aanwezigheid van warme en koude oceaanstromingen, pool- en continentaal ijs, zijn de processen echter zeer complex en vaak de warmte-inhoud contrasten van verschillende luchtmassa's worden niet alleen niet gladgestreken, maar omgekeerd ook groter.[ ...]

De beweging van luchtmassa's boven het aardoppervlak wordt bepaald door vele redenen, waaronder de rotatie van de planeet, de ongelijkmatige verwarming van het oppervlak door de zon, de vorming van zones met lage (cyclonen) en hoge (anticyclonen) druk, vlak of bergachtig terrein, en nog veel meer. Bovendien zijn op verschillende hoogtes de snelheid, stabiliteit en richting van luchtstromen heel verschillend. Daarom verloopt de overdracht van verontreinigende stoffen die verschillende lagen van de atmosfeer binnenkomen met verschillende snelheden en soms in andere richtingen dan in de oppervlaktelaag. Met zeer sterke emissies die gepaard gaan met hoge energieën, vervuiling die tot 10-20 km hoog valt, kunnen lagen van de atmosfeer binnen een paar dagen of zelfs uren duizenden kilometers verplaatsen. Zo werd de vulkanische as die door de explosie van de Krakatau-vulkaan in Indonesië in 1883 werd uitgestoten, waargenomen in de vorm van eigenaardige wolken boven Europa. Radioactieve neerslag van wisselende intensiteit na het testen van bijzonder krachtige waterstofbommen viel op bijna het gehele oppervlak van de aarde.[ ...]

De beweging van luchtmassa's - de wind als gevolg van het verschil in temperatuur en druk in verschillende delen van de planeet beïnvloedt niet alleen de fysieke en chemische eigenschappen van de lucht zelf, maar ook de intensiteit van warmteoverdracht, veranderingen in vochtigheid, druk, chemische samenstelling van lucht, vermindering of verhoging van de hoeveelheid vervuiling.[ ...]

De beweging van luchtmassa's kan de vorm hebben van hun passieve beweging van convectieve aard of in de vorm van wind - vanwege de cyclonische activiteit van de atmosfeer van de aarde. In het eerste geval is de vestiging van sporen, stuifmeel, zaden, micro-organismen en kleine dieren verzekerd, die hiervoor speciale aanpassingen hebben - anemochoren: zeer kleine afmetingen, parachute-achtige aanhangsels, enz. (Fig. 2.8). Al deze massa organismen wordt aeroplankton genoemd. In het tweede geval voert de wind ook aeroplankton mee, maar over veel grotere afstanden, terwijl hij ook vervuilende stoffen naar nieuwe zones kan vervoeren, enz.[ ...]

De beweging van luchtmassa's (wind). Zoals bekend is de reden voor de vorming van windstromen en de beweging van luchtmassa's de ongelijkmatige verwarming van verschillende delen van het aardoppervlak, geassocieerd met drukval. De windstroom is gericht op lagere druk, maar de rotatie van de aarde beïnvloedt ook de circulatie van luchtmassa's op wereldschaal. In de luchtlaag aan de oppervlakte beïnvloedt de beweging van luchtmassa's alle meteorologische factoren van de omgeving, d.w.z. het klimaat, inclusief temperatuur, vochtigheid, verdamping van land- en zeeoppervlakken, evenals transpiratie van planten.[ ...]

AFWIJKENDE CYCLOONBEWEGING. De beweging van een cycloon in een richting die sterk afwijkt van de gebruikelijke, d.w.z. van de oostelijke helft van de horizon naar de westelijke of langs de meridiaan. APC wordt geassocieerd met de afwijkende richting van de leidende stroming, die op zijn beurt te wijten is aan de ongebruikelijke verdeling van warme en koude luchtmassa's in de troposfeer.[ ...]

AIR MASS TRANSFORMATIE. 1. Een geleidelijke verandering in de eigenschappen van de luchtmassa tijdens zijn beweging als gevolg van veranderingen in de omstandigheden van het onderliggende oppervlak (relatieve transformatie).[ ...]

De derde reden voor de beweging van luchtmassa's is dynamisch, wat bijdraagt aan de vorming van hogedrukgebieden. Omdat de meeste hitte naar de evenaar komt, stijgen de luchtmassa's hier tot 18 km. Daarom wordt intensieve condensatie en neerslag in de vorm van tropische buien waargenomen. Op de zogenaamde "paarden" breedtegraden (ongeveer 30° N en 30° ZB) absorberen koude droge luchtmassa's, adiabatisch dalend en verwarmend, intensief vocht. Daarom vormen zich op deze breedtegraden van nature de belangrijkste woestijnen van de planeet. Ze zijn voornamelijk gevormd in de westelijke delen van de continenten. De westenwinden die van de oceaan komen, bevatten niet genoeg vocht om over te hevelen naar de dalende droge lucht. Daarom valt er heel weinig regen.[ ...]

De vorming en beweging van luchtmassa's, de locatie en het traject van cyclonen en anticyclonen zijn van groot belang voor het maken van weersvoorspellingen. Een synoptische kaart geeft een visuele weergave van de toestand van het weer op dit moment over een uitgestrekt gebied.[ ...]

WEER OVERDRACHT. De beweging van bepaalde weersomstandigheden samen met hun "dragers" - luchtmassa's, fronten, cyclonen en anticyclonen.[ ...]

In een smalle grensstrook die luchtmassa's scheidt, ontstaan frontale zones (fronten) die worden gekenmerkt door een instabiele toestand van meteorologische elementen: temperatuur, druk, vochtigheid, windrichting en snelheid. Hier manifesteert zich met uitzonderlijke duidelijkheid het belangrijkste principe in de fysieke geografie van het contrast van omgevingen, wat tot uiting komt in een scherpe activering van de uitwisseling van materie en energie in de contactzone (contact) van natuurlijke complexen met verschillende eigenschappen en hun componenten (FN Milkov, 1968). De actieve uitwisseling van materie en energie tussen luchtmassa's in de frontale zones komt tot uiting in het feit dat hier de oorsprong, beweging met een gelijktijdige toename van het vermogen en, ten slotte, het uitsterven van cyclonen plaatsvindt.[ ...]

Zonne-energie veroorzaakt planetaire bewegingen van luchtmassa's als gevolg van hun ongelijkmatige verwarming. Er zijn grandioze processen van atmosferische circulatie, die ritmisch van aard zijn.[ ...]

Als in een vrije atmosfeer met turbulente bewegingen van luchtmassa's dit fenomeen geen merkbare rol speelt, moet in een stationaire of laag bewegende binnenlucht rekening worden gehouden met dit verschil. In de nabijheid van het oppervlak van verschillende lichamen zullen we een laag hebben met een overmaat aan negatieve luchtionen, terwijl de omringende lucht verrijkt zal zijn met positieve luchtionen.[ ...]

Niet-periodieke weersveranderingen worden veroorzaakt door de verplaatsing van luchtmassa's van het ene geografische gebied naar het andere in het algemene atmosferische circulatiesysteem.[ ...]

Vanwege het feit dat op grote hoogte de bewegingssnelheid van luchtmassa's 100 m/s bereikt, kunnen ionen die in een magnetisch veld bewegen, worden verplaatst, hoewel deze verplaatsingen onbeduidend zijn in vergelijking met de overdracht in een stroom. Voor ons is het belangrijk dat in de poolgebieden, waar de krachtlijnen van het aardmagnetisch veld op het oppervlak gesloten zijn, de vervormingen van de ionosfeer zeer significant zijn. Het aantal ionen, inclusief geïoniseerde zuurstof, in de bovenste lagen van de atmosfeer van de poolzones wordt verminderd. Maar de belangrijkste reden voor het lage ozongehalte in het gebied van de polen is de lage intensiteit van de zonnestraling, die zelfs tijdens de pooldag onder kleine hoeken met de horizon valt en tijdens de poolnacht volledig afwezig is. Op zich is de afschermende rol van de ozonlaag in de poolgebieden niet zo belangrijk juist vanwege de lage positie van de zon boven de horizon, die de hoge intensiteit van de UV-straling van het oppervlak uitsluit. Het gebied van de polaire "gaten" in de ozonlaag is echter een betrouwbare indicator voor veranderingen in het totale ozongehalte in de atmosfeer.[ ...]

De translatiehorizontale bewegingen van watermassa's die samenhangen met de verplaatsing van aanzienlijke hoeveelheden water over lange afstanden worden stromingen genoemd. Stromingen ontstaan onder invloed van verschillende factoren, zoals wind (dwz wrijving en druk van bewegende luchtmassa's op het wateroppervlak), veranderingen in de verdeling van de atmosferische druk, ongelijkmatige verdeling van de dichtheid van zeewater (dwz horizontale drukgradiënt van water van verschillende dichtheden op gelijke diepten), de getijvormende krachten van de maan en de zon. De aard van de beweging van watermassa's wordt ook aanzienlijk beïnvloed door secundaire krachten, die dit zelf niet veroorzaken, maar zich alleen manifesteren in aanwezigheid van beweging. Deze krachten omvatten de kracht die ontstaat door de rotatie van de aarde - de Coriolis-kracht, middelpuntvliedende krachten, wrijving van de wateren op de bodem en kusten van de continenten, interne wrijving. De verdeling van land en zee, de topografie van de bodem en de contouren van de kusten hebben een grote invloed op de zeestromingen. Stromen worden voornamelijk ingedeeld naar herkomst. Afhankelijk van de krachten die ze opwekken, worden de stromen gecombineerd in vier groepen: 1) wrijving (wind en drift), 2) gradiënt-zwaartekracht, 3) getijden, 4) traagheid.[ ...]

Windturbines en zeilschepen worden voortgestuwd door de beweging van luchtmassa's als gevolg van verwarming door de zon en het creëren van luchtstromingen of winden. een.[ ...]

BEWEGING CONTROLE. De formulering van het feit dat de beweging van luchtmassa's en troposfeerverstoringen voornamelijk plaatsvinden in de richting van de isobaren (isohypsen) en bijgevolg de luchtstromen van de bovenste troposfeer en onderste stratosfeer.[ ...]

Dit kan op zijn beurt leiden tot een schending van de beweging van luchtmassa's in de buurt van industriële gebieden die naast een dergelijk park liggen en tot verhoogde luchtvervuiling.[ ...]

De meeste weersverschijnselen zijn afhankelijk van de vraag of luchtmassa's stabiel of onstabiel zijn. Met stabiele lucht zijn verticale bewegingen erin moeilijk, met onstabiele lucht, integendeel, ze ontwikkelen zich gemakkelijk. Het stabiliteitscriterium is de waargenomen temperatuurgradiënt.[ ...]

Hydrodynamisch, gesloten type met instelbare luchtkussendruk, met pulsatiedemper. Structureel bestaat het uit een lichaam met een onderlip, een collector met een kantelmechanisme, een turbulator, een bovenlip met een mechanisme voor verticale en horizontale beweging, mechanismen voor fijnafstelling van het uitlaatsleufprofiel met de mogelijkheid om automatisch de dwarsprofiel van de papierbaan. De oppervlakken van de delen van de doos die in contact komen met de massa worden zorgvuldig gepolijst en elektrolytisch gepolijst.[ ...]

De potentiële temperatuur blijft, in tegenstelling tot de moleculaire temperatuur T, constant tijdens droge adiabatische bewegingen van hetzelfde luchtdeeltje. Als tijdens het verplaatsen van de luchtmassa de potentiële temperatuur is veranderd, is er een instroom of uitstroom van warmte. De droge adiabat is een lijn van gelijke potentiële temperatuur.[ ...]

Het meest typische geval van dispersie is de beweging van een gasstraal in een bewegend medium, d.w.z. tijdens de horizontale beweging van luchtmassa's van de atmosfeer.[ ...]

De belangrijkste reden voor OS-oscillaties met een korte periode, volgens het concept dat in 1964 door de auteur van het werk naar voren werd gebracht, is de horizontale beweging van de ST-as, die rechtstreeks verband houdt met de beweging van lange golven in de atmosfeer. Bovendien speelt de richting van de wind in de stratosfeer boven de waarnemingsplaats geen rol van betekenis. Met andere woorden, kortstondige OS-fluctuaties worden veroorzaakt door een verandering in luchtmassa's in de stratosfeer boven de waarnemingsplaats, aangezien deze massa's ST scheiden.[ ...]

De toestand van het vrije oppervlak van reservoirs, vanwege het grote oppervlak van hun oppervlak, wordt sterk beïnvloed door de wind. De kinetische energie van de luchtstroom wordt overgedragen op de watermassa's door wrijvingskrachten op het grensvlak tussen twee media. Een deel van de overgedragen energie wordt besteed aan de vorming van golven en het andere deel wordt gebruikt om een driftstroom te creëren, d.w.z. progressieve beweging van de oppervlaktelagen van water in de richting van de wind. In reservoirs van beperkte omvang leidt de verplaatsing van watermassa's door een driftstroom tot een vervorming van het vrije oppervlak. Aan de loefkust daalt het waterpeil - er treedt een windstoot op, aan de lijzijde stijgt het peil - er treedt een windstoot op. Bij de stuwmeren Tsimlyansk en Rybinsk werden niveauverschillen van 1 m of meer waargenomen nabij de lijwaartse en loefwaartse kusten. Bij een lange wind wordt de scheefstand stabiel. Watermassa's die door een driftstroom naar de lijzijde worden gebracht, worden in de tegenovergestelde richting omgeleid door een bijna-bodemgradiëntstroom.[ ...]

De verkregen resultaten zijn gebaseerd op het oplossen van het probleem voor stationaire omstandigheden. De beschouwde schalen van het terrein zijn echter relatief klein en de bewegingstijd van de luchtmassa ¿ = l:/u is klein, waardoor we ons kunnen beperken tot de parametrische beschouwing van de kenmerken van de tegemoetkomende luchtstroom.[ . ..]

Maar het ijzige Noordpoolgebied zorgt niet alleen voor problemen in de landbouw vanwege koude en lange winters. Koud, en dus uitgedroogd noordpoolgebied: luchtmassa's warmen niet op tijdens lente-zomerbewegingen. Hoe hoger de temperatuur, hoe meer! vocht is nodig om het te verzadigen. I. P. Gerasimov en K. K. Mkov merkten op dat “op dit moment een eenvoudige toename van de ijsbedekking van het noordpoolbekken veroorzaakt. . . za's; in Oekraïne en de Wolga-regio” 2.[ ...]

In 1889 vloog een gigantische sprinkhanenwolk van de kust van Noord-Afrika over de Rode Zee naar Arabië. De beweging van insecten duurde de hele dag en hun massa was 44 miljoen ton.V.I. Vernadsky beschouwde dit feit als bewijs van de enorme kracht van levende materie, een uitdrukking van de druk van het leven, die ernaar streeft de hele aarde te veroveren. Tegelijkertijd zag hij hierin een biogeochemisch proces - de migratie van elementen in de sprinkhanenbiomassa, een volledig speciale migratie - door de lucht, over lange afstanden, niet consistent met de gebruikelijke manier van beweging van luchtmassa's in de atmosfeer .[ ...]

De belangrijkste factor die de snelheid van katabatische winden bepaalt, is dus het temperatuurverschil tussen de ijsbedekking en de atmosfeer 0 en de hellingshoek van het ijsoppervlak. De beweging van de gekoelde luchtmassa langs de helling van de ijskoepel van Antarctica wordt versterkt door de effecten van de val van de luchtmassa vanaf de hoogte van de ijskoepel en de invloed van barische gradiënten in de Antarctische anticycloon. Horizontale barische gradiënten, die een element zijn van de vorming van katabatische winden op Antarctica, dragen bij tot een toename van de uitstroom van lucht naar de periferie van het continent, voornamelijk vanwege de onderkoeling nabij het oppervlak van de ijskap en de helling van het ijs koepel naar de zee.[ ...]

De analyse van synoptische kaarten is als volgt. Volgens de informatie die op de kaart is uitgezet, wordt de werkelijke toestand van de atmosfeer op het moment van waarneming vastgesteld: de verdeling en aard van luchtmassa's en fronten, de locatie en eigenschappen van atmosferische storingen, de locatie en aard van wolken en neerslag, temperatuurverdeling, enz. voor gegeven omstandigheden van atmosferische circulatie. Door kaarten voor verschillende perioden samen te stellen, kunt u ze volgen voor veranderingen in de toestand van de atmosfeer, in het bijzonder voor de beweging en evolutie van atmosferische storingen, de beweging, transformatie en interactie van luchtmassa's, enz. De presentatie van atmosferische omstandigheden op synoptische kaarten bieden een handige mogelijkheid voor informatie over de weersomstandigheden.[ . ..]

Atmosferische processen op macroschaal bestudeerd met behulp van synoptische kaarten en die de oorzaak zijn van het weerregime over grote geografische gebieden. Dit is het ontstaan, de beweging en de verandering in de eigenschappen van luchtmassa's en atmosferische fronten; het ontstaan, de ontwikkeling en de beweging van atmosferische storingen - cyclonen en anticyclonen, de evolutie van condensatiesystemen, intramassief en frontaal, in verband met de bovengenoemde processen, enz.[ ...]

Totdat chemische behandeling vanuit de lucht volledig is uitgesloten, is het noodzakelijk om verbeteringen aan te brengen in het gebruik ervan door de meest zorgvuldige selectie van objecten, waardoor de kans op "sloop" wordt verminderd - bewegingen van het zagen van luchtmassa's, gecontroleerde dosering, enz. Voor eerstelijnszorg bij open plekken door het gebruik van herbiciden, is het raadzaam om meer gebruik te maken van typologische diagnostiek. Chemie is een krachtig middel voor bosverzorging. Maar het is belangrijk dat chemische zorg niet leidt tot vergiftiging van het bos, zijn bewoners en bezoekers.[ ...]

In de natuur om ons heen is water constant in beweging - en dit is slechts een van de vele natuurlijke kringlopen van stoffen in de natuur. Als we het over "beweging" hebben, bedoelen we niet alleen de beweging van water als een fysiek lichaam (stroom), niet alleen de beweging ervan in de ruimte, maar vooral de overgang van water van de ene fysieke toestand naar de andere. In figuur 1 zie je hoe de waterkringloop werkt. Op het oppervlak van meren, rivieren en zeeën verandert water onder invloed van de energie van zonlicht in waterdamp - dit proces wordt verdamping genoemd. Op dezelfde manier verdampt water van het oppervlak van de sneeuw- en ijsbedekking, van de bladeren van planten en van de lichamen van dieren en mensen. Waterdamp met warmere luchtstromen stijgt naar de bovenste lagen van de atmosfeer, waar het geleidelijk afkoelt en weer in een vloeistof verandert of in een vaste toestand verandert - dit proces wordt condensatie genoemd. Tegelijkertijd beweegt water met de beweging van luchtmassa's in de atmosfeer (winden). Uit de resulterende waterdruppels en ijskristallen worden wolken gevormd, waaruit uiteindelijk regen of sneeuw op de grond valt. Water keerde terug naar de aarde in de vorm van neerslag, stroomt langs de hellingen en verzamelt zich in beken en rivieren die uitmonden in meren, zeeën en oceanen. Een deel van het water sijpelt door de bodem en rotsen, bereikt grondwater en grondwater, dat in de regel ook afvloeit naar rivieren en andere waterlichamen. De cirkel sluit zich dus en kan oneindig herhaald worden in de natuur.[ ...]

SYNOPTISCHE METEOROLOGIE. Meteorologische discipline, die vorm kreeg in de tweede helft van de 19e eeuw. en vooral in de 20e eeuw; de doctrine van atmosferische macroschaalprocessen en weersvoorspellingen op basis van hun studie. Dergelijke processen zijn de opkomst, evolutie en beweging van cyclonen en anticyclonen, die nauw verband houden met de opkomst, beweging en evolutie van luchtmassa's en fronten daartussen. De studie van deze synoptische processen wordt uitgevoerd met behulp van een systematische analyse van synoptische kaarten, verticale secties van de atmosfeer, aerologische diagrammen en andere hulpmiddelen. De overgang van een synoptische analyse van de circulatiecondities over grote delen van het aardoppervlak naar hun voorspelling en de voorspelling van de weersomstandigheden die daarmee samenhangen, is nog grotendeels beperkt tot extrapolatie en kwalitatieve conclusies uit de bepalingen van dynamische meteorologie. In de afgelopen 25 jaar is numerieke (hydrodynamische) voorspelling van meteorologische velden echter in toenemende mate gebruikt door de vergelijkingen van de atmosferische thermodynamica op elektronische computers numeriek op te lossen. Zie ook de weerdienst, weersvoorspelling en een aantal andere termen. Veelgebruikt synoniem: weersvoorspelling.[ ...]

Het door ons geanalyseerde geval van jetpropagatie is niet typisch, aangezien er in bijna elk gebied maar heel weinig rustige perioden zijn. Daarom is het meest typische geval van verstrooiing de beweging van een gasstraal in een bewegend medium, d.w.z. in aanwezigheid van een horizontale beweging van atmosferische luchtmassa's.[ ...]

Het is duidelijk dat alleen de luchttemperatuur T geen conservatieve eigenschap is van de warmte-inhoud van de lucht. Dus bij een constante warmte-inhoud van een individueel luchtvolume (turbulente mol), kan de temperatuur variëren afhankelijk van de druk (1.1). Zoals we weten, neemt de atmosferische druk af met de hoogte. Als gevolg hiervan leidt verticale beweging van lucht tot veranderingen in het specifieke volume. In dit geval wordt het werk van expansie gerealiseerd, wat leidt tot veranderingen in de temperatuur van luchtdeeltjes, zelfs in het geval dat de processen isentropisch (adiabatisch) zijn, d.w.z. er is geen warmte-uitwisseling van een individueel massa-element met de omringende ruimte. Veranderingen in de temperatuur van de lucht die langs de verticaal beweegt, komen overeen met droge diabatische of natte diabatische gradiënten, afhankelijk van de aard van het thermodynamische proces.

Condensatie is de verandering in de toestand van een stof van gasvormig naar vloeibaar of vast. Maar wat is condensatie in de mastaba van de planeet?

Op elk moment bevat de atmosfeer van de planeet Aarde meer dan 13 miljard ton vocht. Dit cijfer is vrijwel constant, omdat verliezen door neerslag uiteindelijk continu worden vervangen door verdamping.

Vochtcyclussnelheid in de atmosfeer

De circulatiesnelheid van vocht in de atmosfeer wordt geschat op een kolossaal cijfer - ongeveer 16 miljoen ton per seconde of 505 miljard ton per jaar. Als plotseling alle waterdamp in de atmosfeer zou condenseren en als neerslag naar buiten zou vallen, dan zou dit water het hele aardoppervlak kunnen bedekken met een laag van ongeveer 2,5 centimeter, met andere woorden, de atmosfeer bevat een hoeveelheid vocht die overeenkomt met slechts 2,5 centimeter. centimeter regen.

Hoe lang blijft een dampmolecuul in de atmosfeer?

Aangezien er op aarde gemiddeld 92 centimeter per jaar valt, wordt het vocht in de atmosfeer 36 keer vernieuwd, dat wil zeggen 36 keer wordt de atmosfeer verzadigd met vocht en ervan bevrijd. Dit betekent dat een waterdampmolecuul gemiddeld 10 dagen in de atmosfeer blijft.

Watermolecuul pad

Eenmaal verdampt, drijft een waterdampmolecuul gewoonlijk honderden en duizenden kilometers af totdat het condenseert en met neerslag naar de aarde valt. Water dat als regen, sneeuw of hagel op de hooglanden van West-Europa valt, reist ongeveer 3.000 km van de Noord-Atlantische Oceaan. Tussen de omzetting van vloeibaar water in stoom en de neerslag op aarde vinden verschillende natuurkundige processen plaats.

Vanaf het warme oppervlak van de Atlantische Oceaan komen watermoleculen de warme, vochtige lucht binnen, die vervolgens opstijgt boven de omringende koudere (dichtere) en drogere lucht.

Als in dit geval een sterke turbulente vermenging van luchtmassa's wordt waargenomen, zal er een laag vermenging en wolken in de atmosfeer verschijnen op de grens van twee luchtmassa's. Ongeveer 5% van hun volume is vocht. Met stoom verzadigde lucht is altijd lichter, ten eerste omdat het wordt verwarmd en van een warm oppervlak komt, en ten tweede omdat 1 kubieke meter pure stoom ongeveer 2/5 lichter is dan 1 kubieke meter schone droge lucht bij dezelfde temperatuur en druk. Hieruit volgt dat vochtige lucht lichter is dan droge lucht, en warme en vochtige lucht nog meer. Zoals we later zullen zien, is dit een zeer belangrijk feit voor processen van weersverandering.

Beweging van luchtmassa's

Lucht kan om twee redenen opstijgen: ofwel omdat het lichter wordt als gevolg van verwarming en vocht, ofwel omdat er krachten op inwerken, waardoor het boven bepaalde obstakels uitstijgt, zoals massa's koudere en dichtere lucht, of over heuvels en bergen.

Koeling

Opstijgende lucht, die in lagen is gevallen met een lagere atmosferische druk, wordt gedwongen uit te zetten en tegelijkertijd af te koelen. Uitbreiding vereist het verbruik van kinetische energie, die wordt onttrokken aan de thermische en potentiële energie van atmosferische lucht, en dit proces leidt onvermijdelijk tot een temperatuurdaling. De afkoelsnelheid van een stijgend deel van de lucht verandert vaak als dit deel wordt vermengd met de omringende lucht.

Droge adiabatische gradiënt

Droge lucht, waarin geen condensatie of verdamping is, evenals menging, die geen energie in een andere vorm ontvangt, koelt of verwarmt met een constante hoeveelheid (met 1 ° C per 100 meter) terwijl deze stijgt of daalt. Deze waarde wordt de droge adiabatische gradiënt genoemd. Maar als de opstijgende luchtmassa vochtig is en er condensatie in optreedt, dan komt de latente condensatiewarmte vrij en daalt de temperatuur van de met stoom verzadigde lucht veel langzamer.

Natte adiabatische gradiënt

Deze hoeveelheid temperatuurverandering wordt de nat-adiabatische gradiënt genoemd. Het is niet constant, maar verandert met de verandering in de hoeveelheid vrijkomende latente warmte, met andere woorden, het hangt af van de hoeveelheid gecondenseerde stoom. De hoeveelheid stoom hangt af van hoeveel de luchttemperatuur daalt. In de lagere lagen van de atmosfeer, waar de lucht warm is en de luchtvochtigheid hoog, is de nat-adiabatische gradiënt iets meer dan de helft van de droge-adiabatische gradiënt. Maar de nat-adiabatische gradiënt neemt geleidelijk toe met de hoogte en is op zeer grote hoogte in de troposfeer bijna gelijk aan de droog-adiabatische gradiënt.

Het drijfvermogen van bewegende lucht wordt bepaald door de verhouding tussen de temperatuur en de temperatuur van de omringende lucht. In de regel daalt de temperatuur van de lucht in de echte atmosfeer ongelijk met de hoogte (deze verandering wordt eenvoudigweg een gradiënt genoemd).

Als de luchtmassa warmer en dus minder dicht is dan de omringende lucht (en het vochtgehalte constant is), stijgt deze op dezelfde manier als een kinderbal ondergedompeld in een tank. Omgekeerd, wanneer de bewegende lucht kouder is dan de omringende lucht, is de dichtheid hoger en zinkt deze. Als de lucht dezelfde temperatuur heeft als de naburige massa's, dan is hun dichtheid gelijk en blijft de massa stationair of beweegt alleen samen met de omringende lucht.

Er zijn dus twee processen in de atmosfeer, waarvan er één de ontwikkeling van verticale luchtbeweging bevordert en de andere deze vertraagt.

Als u een fout vindt, markeer dan een stuk tekst en klik op Ctrl+Enter.