Alături de latitudinea geografică, un factor important de formare a climei este circulația atmosferică, adică mișcarea maselor de aer.

masele de aer- volume semnificative de aer în troposferă, care are anumite proprietăți (temperatură, conținut de umiditate), în funcție de caracteristicile regiunii de formare și deplasare în ansamblu.

Lungimea masei de aer poate fi de mii de kilometri, iar în sus se poate extinde până la limita superioară a troposferei.

Masele de aer sunt împărțite în două grupe în funcție de viteza de mișcare: în mișcare și locale. in miscare masele de aer, în funcție de temperatura suprafeței subiacente, sunt împărțite în cald și rece. Masa de aer cald - se deplaseaza pe o suprafata de baza rece, masa rece - se deplaseaza pe o suprafata mai calda. Masele de aer local sunt mase de aer care nu își schimbă poziția geografică pentru o perioadă lungă de timp. Pot fi stabile și instabile în funcție de anotimp, precum și uscate și umede.

Există patru tipuri principale de mase de aer: ecuatorială, tropicală, temperată, arctică (antarctică). În plus, fiecare dintre tipuri este împărțit în subtipuri: marine și continentale, care diferă în umiditate. De exemplu, masa arctică maritimă se formează peste mările nordice - Mările Barents și Marea Albă, se caracterizează, ca și masa de aer continentală, dar cu umiditate ușor crescută. (vezi fig. 1).

Orez. 1. Zona de formare a maselor de aer arctic

Clima Rusiei formează, într-o măsură sau alta, toate masele de aer, cu excepția celei ecuatoriale.

Luați în considerare proprietățile diferitelor mase care circulă pe teritoriul țării noastre. arctic masa de aer se formează în principal peste Arctica în latitudinile polare, caracterizate prin temperaturi scăzute iarna și vara. Are umiditate absolută scăzută și umiditate relativă ridicată. Această masă de aer domină tot timpul anului în zona arctică, iar iarna se deplasează în subarctica. Moderat masa de aer se formează la latitudini temperate, unde, în funcție de perioada anului, temperatura se modifică: vara relativ ridicată, iarna relativ scăzută. În funcție de anotimpurile anului, umiditatea depinde și de locul de formare. Această masă de aer domină zona temperată. Parțial, pe teritoriul Rusiei este dominat de tropical masele de aer. Se formează la latitudini tropicale și au o temperatură ridicată. Umiditatea absolută depinde de locul de formare, iar umiditatea relativă este de obicei scăzută (vezi fig. 2).

Orez. 2. Caracteristicile maselor de aer

Trecerea diferitelor mase de aer pe teritoriul Rusiei provoacă o diferență de vreme. De exemplu, toate „valurile de frig” din țara noastră care vin din nord sunt mase de aer arctic, iar mase de aer tropical din Asia Mică sau, uneori, din nordul Africii vin în sudul părții europene (aduc vreme caldă și uscată). ).

Luați în considerare modul în care masele de aer circulă pe teritoriul țării noastre.

Circulația atmosferică este un sistem de mișcare a maselor de aer. Distingeți circulația generală a atmosferei la scara întregului glob și circulația locală a atmosferei pe teritorii și zone de apă individuale.

Procesul de circulație a maselor de aer asigură umiditatea teritoriului și afectează și temperatura. Masele de aer se deplasează sub influența centrelor de presiune atmosferică, iar centrii se modifică în funcție de anotimp. De aceea, direcția vântului dominant, care aduc mase de aer pe teritoriul țării noastre, se schimbă. De exemplu, Rusia europeană și regiunile de vest ale Siberiei sunt sub influența vântului constant de vest. Odată cu ele vin mase moderate de aer marin de latitudini temperate. Se formează peste Atlantic (Vezi fig. 3).

Orez. 3. Deplasarea maselor marine de aer moderat

Când transportul din vest slăbește, masa de aer arctică vine odată cu vânturile din nord. Aduce o vată rece ascuțită, înghețuri de început de toamnă și de primăvară târzie. (vezi Fig. 4).

Orez. 4. Mișcarea masei de aer arctic

Aerul tropical continental de pe teritoriul părții asiatice a țării noastre provine din Asia Centrală sau din China de Nord și vine în partea europeană a țării din peninsula Asia Mică sau chiar din Africa de Nord, dar mai des un astfel de aer este s-a format pe teritoriul Asiei de Nord, Kazahstan, câmpia Caspică. Aceste zone se află în zona cu climă temperată. Cu toate acestea, aerul de deasupra lor se încălzește foarte puternic vara și capătă proprietățile unei mase de aer tropical. Masa continentală moderată de aer predomină pe tot parcursul anului în regiunile de vest ale Siberiei, astfel încât iernile sunt senine și geroase, iar verile sunt destul de calde. Chiar și peste Oceanul Arctic, Groenlanda are ierni mai calde.

Datorită răcirii puternice în partea asiatică a țării noastre, în Siberia de Est se formează o zonă de răcire puternică (o zonă de înaltă presiune - ). Centrul său este situat în regiunile Transbaikalia, Republica Tuva și Mongolia de Nord. Aerul continental foarte rece se răspândește din el în direcții diferite. Își extinde influența asupra unor teritorii vaste. Una dintre direcțiile sale este nord-est până la coasta Chukchi, a doua - la vest prin Kazahstanul de Nord și sudul câmpiei ruse (est-europene) până la aproximativ 50º N. Vremea senină și geroasă se instalează cu o cantitate mică de zăpadă. Vara, din cauza încălzirii, maximul asiatic (anticiclonul siberian) dispare și se instalează presiunea scăzută. (Vezi fig. 5).

Orez. 5. Anticiclon siberian

Alternarea sezonieră a zonelor de înaltă și joasă presiune formează circulația musonica a atmosferei în Orientul Îndepărtat. Este important să ne dăm seama că, trecând prin anumite teritorii, masele de aer se pot modifica în funcție de proprietățile suprafeței subiacente. Acest proces se numește transformarea maselor de aer. De exemplu, masa de aer arctic, fiind uscată și rece, în timp ce trece prin teritoriul Câmpiei Est-Europene (Rusești), se încălzește și devine foarte uscată și fierbinte în regiunea Țării Caspice, ceea ce provoacă vânturi uscate.

Asiatic High, sau, așa cum se numește, anticiclonul siberian este o zonă de înaltă presiune care se formează peste Asia Centrală și Siberia de Est. Se manifestă iarna și se formează ca urmare a răcirii teritoriului în condiții de dimensiuni enorme și relief gol. În partea centrală a maximului peste Mongolia și Siberia de Sud, presiunea în ianuarie ajunge uneori la 800 mm Hg. Artă. Aceasta este cea mai mare presiune înregistrată pe pământ. Iarna, aici se extinde marele anticiclon siberian, mai ales stabil din noiembrie până în martie. Iarna aici este atât de lipsită de vânt încât, cu puțină ninsoare, ramurile copacilor devin albe pentru mult timp din cauza zăpezii „neclintite”. Înghețurile din octombrie ajung la -20 ... -30ºС, iar în ianuarie ajung adesea la -60ºC. Temperatura medie pe lună scade la -43º, este mai ales rece în zonele joase, unde aerul rece și greu stagnează. Când nu bate vânt, înghețurile severe nu sunt atât de greu de suportat, dar la -50º este deja greu de respirat, se observă ceață joasă. Astfel de înghețuri îngreunează aterizarea avioanelor.

Bibliografie

1. Geografia Rusiei. Natură. Populația. 1 ora Clasa 8 / V.P. Dronov, I.I. Barinova, V.Ya Rom, A.A. Lobzhanidze.
2. V.B. Pyatunin, E.A. Obiceiuri. Geografia Rusiei. Natură. Populația. clasa a 8-a.
3. Atlas. Geografia Rusiei. populație și economie. - M.: Dropia, 2012.
4. V.P. Dronov, L.E. Savelyeva. UMK (set educativ-metodic) „SFERE”. Manual „Rusia: natură, populație, economie. clasa a 8-a". Atlas.

1. Factorii de formare a climei și circulația atmosferică ().
2. Proprietățile maselor de aer care formează clima Rusiei ().
3. Transferul occidental al maselor de aer ().
4. Masele de aer ().
5. Circulația atmosferică ().

Teme pentru acasă

1. Ce fel de transfer de masă de aer domină în țara noastră?
2. Ce proprietăți au masele de aer și de ce depinde?

Mișcarea maselor de aer ar trebui să conducă, în primul rând, la netezirea gradienților barici și de temperatură. Cu toate acestea, pe planeta noastră rotativă, cu proprietăți diferite de capacitate termică a suprafeței pământului, diferite rezerve de căldură ale pământului, mărilor și oceanelor, prezența curenților oceanici caldi și reci, gheața polară și continentală, procesele sunt foarte complexe și adesea conținutul de căldură. contrastele diferitelor mase de aer nu numai că nu se netezesc, ci și invers, cresc.[ ...]

Mișcarea maselor de aer deasupra suprafeței Pământului este determinată de multe motive, printre care rotația planetei, încălzirea neuniformă a suprafeței sale de către Soare, formarea zonelor de presiune joasă (cicloane) și înaltă (anticicloni), plate sau teren muntos și multe altele. În plus, la diferite înălțimi, viteza, stabilitatea și direcția fluxurilor de aer sunt foarte diferite. Prin urmare, transferul de poluanți care intră în diferite straturi ale atmosferei are loc cu viteze diferite și uneori în alte direcții decât în ​​stratul de suprafață. Cu emisii foarte puternice asociate cu energii mari, poluare care se încadrează în mare, până la 10-20 km, straturile atmosferei se pot deplasa mii de kilometri în câteva zile sau chiar ore. Astfel, cenușa vulcanică aruncată de explozia vulcanului Krakatau din Indonezia în 1883 a fost observată sub forma unor nori deosebiti peste Europa. Precipitații radioactive de intensitate diferită după testarea unor bombe cu hidrogen deosebit de puternice au căzut pe aproape întreaga suprafață a Pământului.[ ...]

Mișcarea maselor de aer - vântul rezultat din diferența de temperatură și presiune în diferite regiuni ale planetei afectează nu numai proprietățile fizice și chimice ale aerului în sine, ci și intensitatea transferului de căldură, modificările de umiditate, presiune, chimie compoziția aerului, reducând sau crescând cantitatea de poluare.[ ...]

Mișcarea maselor de aer poate fi sub forma mișcării lor pasive de natură convectivă sau sub formă de vânt - datorită activității ciclonice a atmosferei Pământului. În primul caz se asigură aşezarea sporilor, polenului, seminţelor, microorganismelor şi animalelor mici, care au adaptări deosebite pentru aceasta - anemocore: dimensiuni foarte mici, anexe ca paraşute etc. (Fig. 2.8). Toată această masă de organisme se numește aeroplancton. În cel de-al doilea caz, vântul poartă și aeroplanctonul, dar pe distanțe mult mai mari, în timp ce poate transporta și poluanți în zone noi etc.[ ...]

Mișcarea maselor de aer (vânt). După cum se știe, motivul formării fluxurilor de vânt și mișcării maselor de aer este încălzirea neuniformă a diferitelor părți ale suprafeței pământului, asociată cu căderile de presiune. Fluxul vântului este îndreptat spre presiune mai scăzută, dar rotația Pământului afectează și circulația maselor de aer la scară globală. În stratul de suprafață al aerului, mișcarea maselor de aer afectează toți factorii meteorologici ai mediului, adică clima, inclusiv temperatura, umiditatea, evaporarea de pe uscat și din mare, precum și transpirația plantelor.[ ...]

MIȘCARE ANOMALĂ DE CICLON. Mișcarea unui ciclon într-o direcție puternic diferită de cea obișnuită, adică din jumătatea de est a orizontului spre vest sau de-a lungul meridianului. A.P.C. este asociat cu direcția anormală a fluxului de conducere, care la rândul său se datorează distribuției neobișnuite a maselor de aer cald și rece în troposferă.[ ...]

TRANSFORMAREA MASEI DE AER. 1. O schimbare treptată a proprietăților masei de aer în timpul mișcării sale, datorită modificărilor condițiilor suprafeței subiacente (transformare relativă).[ ...]

Al treilea motiv pentru mișcarea maselor de aer este dinamic, ceea ce contribuie la formarea zonelor de înaltă presiune. Datorită faptului că cea mai mare căldură vine în zona ecuatorială, aici masele de aer cresc până la 18 km. Prin urmare, se observă condens intens și precipitații sub formă de averse tropicale. În așa-numitele latitudini „cai” (aproximativ 30° N și 30° S), masele de aer rece uscat, coborând și încălzindu-se adiabatic, absorb intens umiditatea. Prin urmare, la aceste latitudini se formează în mod natural principalele deșerturi ale planetei. S-au format în principal în părțile vestice ale continentelor. Vânturile de vest care vin din ocean nu conțin suficientă umiditate pentru a se transfera în aerul uscat care coboară. Prin urmare, sunt foarte puține precipitații.[ ...]

Formarea și mișcarea maselor de aer, localizarea și traiectoria ciclonilor și anticiclonilor sunt de mare importanță pentru realizarea prognozelor meteo. O hartă sinoptică oferă o reprezentare vizuală a stării vremii în acest moment pe un teritoriu vast.[ ...]

TRANSFER METEO. Mișcarea anumitor condiții meteorologice împreună cu „purtătorii” acestora - mase de aer, fronturi, cicloane și anticicloni.[ ...]

Într-o fâșie îngustă de graniță care separă masele de aer apar zone frontale (fronturi), caracterizate printr-o stare instabilă a elementelor meteorologice: temperatură, presiune, umiditate, direcția și viteza vântului. Aici, cu o claritate excepțională, se manifestă cel mai important principiu în geografia fizică a contrastului mediului, care se exprimă într-o activare bruscă a schimbului de materie și energie în zona de contact (contact) a complexelor naturale cu proprietăți diferite și componentele lor (F. N. Milkov, 1968). Schimbul activ de materie și energie între masele de aer din zonele frontale se manifestă prin faptul că aici au loc originea, mișcarea cu creștere simultană a puterii și, în final, stingerea cicloanelor.[ ...]

Energia solară provoacă mișcări planetare ale maselor de aer ca urmare a încălzirii neuniforme a acestora. Apar procese grandioase de circulație atmosferică, care sunt de natură ritmică.[ ...]

Dacă într-o atmosferă liberă cu mișcări turbulente ale maselor de aer, acest fenomen nu joacă un rol vizibil, atunci într-un aer interior staționar sau cu mișcare redusă, această diferență trebuie luată în considerare. În imediata apropiere a suprafeței diferitelor corpuri, vom avea un strat cu un anumit exces de ioni negativi de aer, în timp ce aerul din jur se va îmbogăți cu ioni de aer pozitivi.[ ...]

Schimbările meteorologice neperiodice sunt cauzate de mișcarea maselor de aer dintr-o zonă geografică în alta în sistemul general de circulație atmosferică.[ ...]

Datorită faptului că la altitudini mari viteza de deplasare a maselor de aer ajunge la 100 m/s, ionii care se deplasează într-un câmp magnetic pot fi deplasați, deși aceste deplasări sunt nesemnificative în comparație cu transferul într-un curent. Pentru noi, este important ca în zonele polare, unde liniile de forță ale câmpului magnetic al Pământului sunt închise pe suprafața sa, distorsiunile ionosferei sunt foarte semnificative. Numărul de ioni, inclusiv oxigenul ionizat, din straturile superioare ale atmosferei din zonele polare este redus. Dar principalul motiv pentru conținutul scăzut de ozon din regiunea polilor este intensitatea scăzută a radiației solare, care cade chiar și în timpul zilei polare la unghiuri mici față de orizont și este complet absentă în timpul nopții polare. În sine, rolul de ecranare al stratului de ozon în regiunile polare nu este atât de important tocmai din cauza poziției joase a Soarelui deasupra orizontului, care exclude intensitatea mare a radiației UV a suprafeței. Cu toate acestea, zona „găurilor” polare din stratul de ozon este un indicator de încredere al modificărilor conținutului total de ozon din atmosferă.[ ...]

Mișcările orizontale de translație ale maselor de apă asociate cu deplasarea unor volume semnificative de apă pe distanțe lungi se numesc curenți. Curenții apar sub influența diverșilor factori, cum ar fi vântul (adică frecarea și presiunea maselor de aer în mișcare pe suprafața apei), modificări în distribuția presiunii atmosferice, distribuția neuniformă a densității apei de mare (adică presiunea orizontală). gradient al apelor de diferite densități la adâncimi egale), forțele de formare a mareelor ​​ale Lunii și Soarelui. Natura mișcării maselor de apă este, de asemenea, influențată semnificativ de forțele secundare, care ele însele nu o provoacă, ci se manifestă numai în prezența mișcării. Aceste forțe includ forța care ia naștere din cauza rotației Pământului - forța Coriolis, forțele centrifuge, frecarea apelor de pe fundul și coastele continentelor, frecarea internă. Distribuția pământului și a mării, topografia fundului și contururile coastelor au o mare influență asupra curenților marini. Curenții sunt clasificați în principal după origine. În funcție de forțele care îi excită, curenții sunt combinați în patru grupe: 1) frecare (vânt și derivă), 2) gradient-gravitațional, 3) mareală, 4) inerțială.[ ...]

Turbinele eoliene și navele cu vele sunt propulsate de mișcarea maselor de aer datorită încălzirii acestuia de către soare și creării de curenți de aer sau vânturi. unu.[ ...]

CONTROLUL MISCARII. Formularea faptului că mișcarea maselor de aer și perturbațiile troposferice au loc în principal în direcția izobarelor (izohipselor) și, în consecință, a curenților de aer din troposfera superioară și stratosfera inferioară.[ ...]

Acest lucru, la rândul său, poate duce la o încălcare a mișcării maselor de aer în apropierea zonelor industriale situate lângă un astfel de parc și la creșterea poluării aerului.[ ...]

Majoritatea fenomenelor meteorologice depind de stabilitatea sau instabilitatea maselor de aer. Cu aer stabil, mișcările verticale în el sunt dificile, cu aer instabil, dimpotrivă, se dezvoltă ușor. Criteriul de stabilitate este gradientul de temperatură observat.[ ...]

Hidrodinamic, de tip închis, cu presiune reglabilă a pernei de aer, cu amortizor de pulsații. Din punct de vedere structural, este format dintr-un corp cu o buză inferioară, un colector cu un mecanism de înclinare, un turbulator, o buză superioară cu un mecanism pentru mișcare verticală și orizontală, mecanisme pentru reglarea fină a profilului fantei de evacuare cu capacitatea de a controla automat profilul transversal al benzii de hârtie. Suprafețele părților cutiei care vin în contact cu masa sunt lustruite cu grijă și electrolustruite.[ ...]

Temperatura potențială, spre deosebire de temperatura moleculară T, rămâne constantă în timpul mișcărilor adiabatice uscate ale aceleiași particule de aer. Dacă în procesul de mișcare a masei de aer temperatura sa potențială s-a schimbat, atunci există o intrare sau o ieșire de căldură. Adiabatul uscat este o linie de temperatură potențială egală.[ ...]

Cel mai tipic caz de dispersie este mișcarea unui jet de gaz într-un mediu în mișcare, adică în timpul mișcării orizontale a maselor de aer ale atmosferei.[ ...]

Principalul motiv pentru oscilațiile OS de scurtă perioadă, conform conceptului prezentat în 1964 de autorul lucrării, este mișcarea orizontală a axei ST, care este direct legată de mișcarea undelor lungi în atmosferă. Mai mult, direcția vântului în stratosferă deasupra locului de observație nu joacă un rol semnificativ. Cu alte cuvinte, fluctuațiile OS pe termen scurt sunt cauzate de o modificare a maselor de aer din stratosferă deasupra locului de observare, deoarece aceste mase separă ST.[ ...]

Starea suprafeței libere a rezervoarelor, datorită suprafeței mari a suprafeței lor, este puternic influențată de vânt. Energia cinetică a fluxului de aer este transferată maselor de apă prin forțele de frecare la interfața dintre două medii. O parte din energia transferată este cheltuită pentru formarea undelor, iar cealaltă parte este folosită pentru a crea un curent de deriva, de exemplu. deplasarea progresivă a straturilor de suprafață de apă în direcția vântului. În rezervoarele de dimensiuni limitate, mișcarea maselor de apă printr-un curent de derivă duce la o distorsiune a suprafeței libere. Pe coasta vântului, nivelul apei scade - are loc un val de vânt, pe coasta sub vânt nivelul crește - are loc un val de vânt. La rezervoarele Tsimlyansk și Rybinsk, s-au înregistrat diferențe de nivel de 1 m sau mai mult în apropierea țărmurilor sub vent și vânt. Cu un vânt lung, înclinarea devine stabilă. Masele de apă care sunt aduse pe coasta sub vânt de un curent în derivă sunt deviate în direcția opusă de un curent de gradient aproape de fund.[ ...]

Rezultatele obținute se bazează pe rezolvarea problemei pentru condiții staționare. Scalele considerate ale terenului sunt însă relativ mici iar timpul de mișcare a masei de aer ¿ = l:/u este mic, ceea ce ne permite să ne limităm la luarea în considerare parametrică a caracteristicilor fluxului de aer care se apropie.[ . ..]

Dar Arctica înghețată creează dificultăți în agricultură nu numai din cauza iernilor reci și lungi. Arctic rece și, prin urmare, deshidratat: masele de aer nu se încălzesc în timpul mișcărilor de primăvară-vară. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât mai mult! umiditatea este necesară pentru a o satura. I. P. Gerasimov și K. K. Mkov au remarcat că „în prezent, o simplă creștere a stratului de gheață din Bazinul Arctic provoacă. . . zas; în Ucraina și regiunea Volga” 2.[ ...]

În 1889, un nor uriaș de lăcuste a zburat de pe coasta Africii de Nord, peste Marea Roșie, până în Arabia. Mișcarea insectelor a durat o zi întreagă, iar masa lor a fost de 44 de milioane de tone. V.I. Vernadsky a considerat acest fapt ca o dovadă a puterii enorme a materiei vii, o expresie a presiunii vieții, străduindu-se să captureze întregul Pământ. În același timp, a văzut în acesta un proces biogeochimic - migrarea elementelor incluse în biomasa lăcustei, o migrare cu totul specială - prin aer, pe distanțe lungi, neconform cu modul obișnuit de mișcare a maselor de aer în atmosfera.[ ...]

Astfel, principalul factor care determină viteza vânturilor catabatice este diferența de temperatură dintre stratul de gheață și atmosferă 0 și unghiul de înclinare a suprafeței gheții. Mișcarea masei de aer răcit în jos pe panta domului de gheață din Antarctica este îmbunătățită de efectele căderii masei de aer de la înălțimea domului de gheață și de influența gradienților barici din Marea Antarctică. Gradienții barici orizontali, fiind un element al formării vânturilor catabatice în Antarctica, contribuie la creșterea fluxului de aer către periferia continentului, în primul rând datorită suprarăcirii acestuia în apropierea suprafeței calotei glaciare și a pantei gheții. cupola spre mare.[ ...]

Analiza hărților sinoptice este următoarea. Conform informațiilor reprezentate pe hartă, se stabilește starea reală a atmosferei în momentul observării: distribuția și natura maselor de aer și fronturilor, localizarea și proprietățile perturbațiilor atmosferice, localizarea și natura norilor și precipitațiilor, distribuția temperaturii etc. pentru condiţii date de circulaţie atmosferică. Alcătuind hărți pentru diferite perioade, le puteți urmări pentru modificările stării atmosferei, în special, pentru mișcarea și evoluția perturbărilor atmosferice, mișcarea, transformarea și interacțiunea maselor de aer etc. Prezentarea condițiilor atmosferice pe hărțile sinoptice oferă o oportunitate convenabilă pentru informații despre starea vremii.[ . ..]

Procese atmosferice la macroscală studiate cu ajutorul hărților sinoptice și care sunt cauza regimului meteorologic pe arii geografice mari. Aceasta este apariția, mișcarea și schimbarea proprietăților maselor de aer și fronturilor atmosferice; apariția, dezvoltarea și mișcarea perturbațiilor atmosferice - cicloni și anticicloni, evoluția sistemelor de condensare, intramasă și frontală, în legătură cu procesele de mai sus etc.[ ...]

Până la excluderea completă a tratamentului chimic aerian, este necesar să se facă îmbunătățiri în aplicarea acesteia prin selecția cât mai atentă a obiectelor, reducând probabilitatea „demolărilor” - mișcări ale maselor de aer de tăiat, dozare controlată etc. Pentru îngrijirea primară în poieni prin utilizarea erbicidelor, este indicat să se utilizeze diagnostice tipologice într-o mai mare măsură luminiști. Chimia este un mijloc puternic de îngrijire a pădurilor. Dar este important ca îngrijirea chimică să nu se transforme în otrăvirea pădurii, a locuitorilor și a vizitatorilor acesteia.[ ...]

În natura din jurul nostru, apa este în continuă mișcare - și acesta este doar unul dintre numeroasele cicluri naturale de substanțe din natură. Când spunem „mișcare”, ne referim nu numai la mișcarea apei ca corp fizic (curgere), nu doar la mișcarea acesteia în spațiu, ci, mai presus de toate, la trecerea apei de la o stare fizică la alta. În figura 1 puteți vedea cum funcționează ciclul apei. Pe suprafața lacurilor, râurilor și mărilor, apa sub influența energiei luminii solare se transformă în vapori de apă - acest proces se numește evaporare. În același mod, apa se evaporă de pe suprafața stratului de zăpadă și gheață, din frunzele plantelor și din corpurile animalelor și ale oamenilor. Vaporii de apă cu fluxuri de aer mai calde se ridică în atmosfera superioară, unde se răcește treptat și se transformă din nou într-un lichid sau se transformă în stare solidă - acest proces se numește condensare. În același timp, apa se mișcă odată cu deplasarea maselor de aer în atmosferă (vânt). Din picăturile de apă și cristalele de gheață rezultate se formează nori, din care, în final, cade pe pământ ploaia sau zăpada. Apa returnată pe pământ sub formă de precipitații curge în jos pe versanți și se adună în pâraiele și râurile care se varsă în lacuri, mări și oceane. O parte din apă se scurge prin sol și roci, ajunge la apele subterane și subterane, care, de asemenea, au, de regulă, un scurgere în râuri și alte corpuri de apă. Astfel, cercul se închide și poate fi repetat în natură la nesfârșit.[ ...]

METEOROLOGIE SINOPTICĂ. Disciplina meteorologică, care a luat contur în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. și mai ales în secolul al XX-lea; doctrina proceselor la scară macro atmosferică și prognoza meteo pe baza studiului lor. Astfel de procese sunt apariția, evoluția și mișcarea ciclonilor și anticiclonilor, care sunt strâns legate de apariția, mișcarea și evoluția maselor de aer și fronturilor dintre ele. Studiul acestor procese sinoptice se realizează cu ajutorul unei analize sistematice a hărților sinoptice, a secțiunilor verticale ale atmosferei, a diagramelor aerologice și a altor mijloace auxiliare. Trecerea de la o analiză sinoptică a condițiilor de circulație pe suprafețe mari ale suprafeței terestre la prognoza acestora și la prognoza condițiilor meteorologice asociate acestora este încă în mare măsură redusă la extrapolare și concluzii calitative din prevederile meteorologiei dinamice. Cu toate acestea, în ultimii 25 de ani, prognoza numerică (hidrodinamică) a câmpurilor meteorologice a fost din ce în ce mai utilizată prin rezolvarea numerică a ecuațiilor termodinamicii atmosferice pe calculatoare electronice. Consultați, de asemenea, serviciul meteo, prognoza meteo și o serie de alți termeni. Sinonim comun: prognoza meteo.[ ...]

Cazul propagării cu jet analizat de noi nu este tipic, deoarece există foarte puține perioade de calm în aproape orice zonă. Prin urmare, cel mai tipic caz de împrăștiere este mișcarea unui jet de gaz într-un mediu în mișcare, adică în prezența unei mișcări orizontale a maselor de aer atmosferic.[ ...]

Este evident că, pur și simplu, temperatura aerului T nu este o caracteristică conservatoare a conținutului de căldură al aerului. Deci, cu un conținut de căldură constant al unui volum individual de aer (mol turbulent), temperatura acestuia poate varia în funcție de presiune (1.1). După cum știm, presiunea atmosferică scade odată cu înălțimea. Ca urmare, mișcarea verticală a aerului duce la modificări ale volumului său specific. În acest caz, se realizează munca de expansiune, ceea ce duce la modificări ale temperaturii particulelor de aer chiar și în cazul în care procesele sunt isentropice (adiabatice), adică. nu există schimb de căldură al unui element de masă individual cu spațiul înconjurător. Modificările temperaturii aerului care se deplasează pe verticală vor corespunde gradienților diabatici uscati sau diabatici umezi, în funcție de natura procesului termodinamic.

De când eram copil, am fost fascinat de mișcările invizibile din jurul nostru: o adiere blândă învolburând frunzele de toamnă într-o curte înghesuită, sau un puternic ciclon de iarnă. Se pare că aceste procese au legi fizice destul de înțelese.

Ce forțe provoacă mișcarea maselor de aer

Aerul cald este mai ușor decât aerul rece - acest principiu simplu poate explica mișcarea aerului pe planetă. Totul începe de la ecuator. Aici, razele soarelui cad pe suprafața Pământului în unghi drept, iar o mică particule de aer ecuatorial primește puțin mai multă căldură decât cele vecine. Această particulă caldă devine mai ușoară decât cele vecine, ceea ce înseamnă că începe să plutească până când își pierde toată căldura și începe să se scufunde din nou. Dar mișcarea descendentă are loc deja în latitudinile treizeci din emisfera nordică sau sudică.

Dacă nu ar exista forțe suplimentare, aerul s-ar muta de la ecuator la poli. Dar nu există una, ci mai multe forțe simultan care fac masele de aer să se miște:

• Puterea de flotabilitate. Când aerul cald se ridică și aerul rece rămâne în jos.
• Forța Coriolis. Vă spun despre asta puțin mai jos.
• Relieful planetei. Combinații de mări și oceane, munți și câmpii.

Forța de deviere a rotației Pământului

Ar fi mai ușor pentru meteorologi dacă planeta noastră nu s-ar roti. Dar ea se învârte! Aceasta generează forța de deviere a rotației Pământului sau forța Coriolis. Datorită mișcării planetei, acea particulă foarte „ușoară” de aer nu este doar deplasată, să zicem, spre nord, ci se deplasează și spre dreapta. Sau este forțat spre sud și deviază spre stânga.

Așa se nasc vânturile constante din direcțiile de vest sau de est. Poate ai auzit de curentul Vânturilor de Vest sau al celor patruzeci rugătoare? Aceste mișcări constante ale aerului au apărut tocmai din cauza forței Coriolis.

Mări și oceane, munți și câmpii

Relieful aduce confuzia finală. Distribuția pământului și oceanului modifică circulația clasică. Deci, în emisfera sudică, există mult mai puțin pământ decât în ​​nord și nimic nu împiedică aerul să se deplaseze peste suprafața apei în direcția de care are nevoie, nu există munți sau orașe mari, în timp ce Himalaya schimbă radical circulația aerului. în zona lor.

Datorită următorilor factori:

Forța gradientului baric (gradient de presiune);

forța Coriolis;

vântul geostrofic;

vânt în gradient;

Forța de frecare.

gradient baric duce la faptul că vântul care apare din cauza mișcării aerului în direcția gradientului baric dintr-o zonă de presiune mai mare într-o zonă de presiune a suflatorului. Presiunea atmosferică este de 1,033 kg/cm², măsurată în mm Hg, mB și hPa.

O schimbare a presiunii are loc atunci când aerul se mișcă datorită încălzirii și răcirii sale. Motivul principal pentru transferul maselor de aer sunt curenții convectivi - creșterea aerului cald și înlocuirea acestuia de jos cu aer rece (curgerea convecției pe verticală). Întâlnind un strat de aer de înaltă densitate, acestea se răspândesc, formând curenți de convecție orizontale.

Forța Coriolis- forță de respingere. Apare atunci când Pământul se rotește. Sub acțiunea sa, vântul deviază în emisfera nordică - la dreapta, în sud - la stânga, adică. în nord deviază spre est. Mai aproape de poli, forța de deviere crește.

vânt geostrofic.

În latitudinile temperate, forța gradientului de presiune și forța Coriolis sunt echilibrate, în timp ce aerul nu se deplasează din zona de înaltă presiune în zona de joasă presiune, ci curge între ele paralel cu izobarele.

vânt în gradient- aceasta este o mișcare circulară a aerului paralelă cu izobarele sub influența forțelor centrifuge și centripete.

Efectul forței de frecare.

Frecarea aerului de pe suprafața pământului perturbă echilibrul dintre forța gradientului baric orizontal și forța Coriolis, încetinește mișcarea maselor de aer, le schimbă direcția astfel încât fluxul de aer să nu se deplaseze de-a lungul izobarelor, ci să le traverseze la un unghi.

Odată cu înălțimea, efectul frecării este slăbit, abaterea vântului de la gradient crește. Se numește schimbarea vitezei și direcției vântului cu înălțimea spirală Ekman.

Spirala medie a vântului pe termen lung în apropierea Pământului este de 9,4 m/s, este maximă lângă Antarctica (până la 22 m/s), uneori rafale ajung la 100 m/s.

Odată cu înălțimea, viteza vântului crește și atinge sute de m/s. Direcția vântului depinde de distribuția presiunii și de efectul de deviere al rotației Pământului. Iarna, vânturile sunt direcționate dinspre continent spre ocean, vara - de la ocean către continent. Vânturile locale sunt numite briză, foehn, bora.

În atmosferă, acestea sunt căderi de presiune în straturile atmosferei, dintre care există mai multe deasupra pământului. În partea de jos, se simte cea mai mare densitate și saturație cu oxigen. Când o substanță gazoasă se ridică ca urmare a încălzirii, mai jos are loc o rarefacție, care tinde să fie umplută cu straturi învecinate. Așadar, vânturile și uraganele apar din cauza diferențelor de temperatură pe timp de zi și de seară.

De ce este nevoie de vânt?

Dacă nu ar exista niciun motiv pentru mișcarea aerului în atmosferă, atunci activitatea vitală a oricărui organism ar înceta. Vântul ajută plantele și animalele să se reproducă. Mișcă norii și este forța motrice a ciclului apei pe Pământ. Datorită schimbărilor climatice, zona este curățată de murdărie și microorganisme.

O persoană poate supraviețui fără mâncare timp de aproximativ câteva săptămâni, fără apă timp de cel mult 3 zile și fără aer timp de cel mult 10 minute. Toată viața de pe Pământ depinde de oxigenul care se mișcă împreună cu masele de aer. Continuitatea acestui proces este susținută de soare. Schimbarea zilei și a nopții duce la fluctuații de temperatură la suprafața planetei.

În atmosferă, există întotdeauna o mișcare a aerului care presează pe suprafața Pământului cu o presiune de 1,033 g pe milimetru. O persoană practic nu simte această masă, dar atunci când se mișcă orizontal, o percepem ca vânt. În țările fierbinți, briza este singura ușurare a căldurii tot mai mari din deșert și stepe.

Cum se formează vântul?

Principalul motiv al mișcării aerului în atmosferă este deplasarea straturilor sub influența temperaturii. Procesul fizic este asociat cu proprietățile gazelor: își schimbă volumul, se dilată când sunt încălzite și se contractă când sunt reci.

Motivul principal și suplimentar pentru mișcarea aerului în atmosferă:

• Schimbările de temperatură sub influența soarelui sunt inegale. Acest lucru se datorează formei planetei (sub formă de sferă). Unele părți ale Pământului se încălzesc mai puțin, altele mai mult. Se creează o diferență de presiune atmosferică.
• Erupția vulcanică crește dramatic temperatura aerului.
• Încălzirea atmosferei ca urmare a activității umane: vaporii de la mașini și industrie cresc temperatura de pe planetă.
• Oceanele și mările răcite fac ca aerul să se miște noaptea.
• Explozia unei bombe atomice provoacă o rarefacție în atmosferă.

Mecanismul de mișcare a straturilor gazoase de pe planetă

Motivul mișcării aerului în atmosferă este temperatura neuniformă. Straturile încălzite de la suprafața Pământului se ridică în sus, unde densitatea substanței gazoase crește. Începe un proces haotic de redistribuire a maselor - vântul. Căldura este emisă treptat către moleculele învecinate, ceea ce le duce, de asemenea, în mișcare oscilator-translațională.

Motivul mișcării aerului în atmosferă este relația dintre temperatură și presiune în substanțele gazoase. Vântul continuă până când starea inițială a straturilor planetei este echilibrată. Dar o astfel de condiție nu va fi niciodată atinsă, din cauza următorilor factori:

• Mișcarea de rotație și de translație a Pământului în jurul Soarelui.
• Denivelări inevitabile ale părților încălzite ale planetei.
• Activitățile ființelor vii afectează direct starea întregului ecosistem.

Pentru ca vântul să dispară complet, este necesar să opriți planeta, să îndepărtați toată viața de la suprafață și să o ascundeți în umbra Soarelui. O astfel de stare poate apărea odată cu moartea completă a Pământului, dar prognozele oamenilor de știință sunt încă reconfortante: acest lucru este așteptat de omenire peste milioane de ani.

vânt maritim puternic

Mișcarea mai puternică a aerului în atmosferă se observă pe coaste. Acest lucru se datorează încălzirii neuniforme a solului și a apei. Râuri, mări, lacuri, oceane mai puțin încălzite. Solul se încălzește instantaneu, degajând căldură substanței gazoase de deasupra suprafeței.

Aerul încălzit se repedează brusc, iar rarefacția rezultată tinde să se umple. Și deoarece densitatea aerului deasupra apei este mai mare, se formează spre coastă. Acest efect este resimțit mai ales în țările fierbinți în timpul zilei. Noaptea, întregul proces se schimbă, există deja o mișcare a aerului spre mare - o briză de noapte.

În general, o briză este un vânt care își schimbă direcția de două ori pe zi în direcții opuse. Musonii au proprietăți similare, doar că suflă în sezonul cald de la mare, iar în anotimpurile reci - spre pământ.

Cum este determinat vântul?

Principalul motiv pentru mișcarea aerului în atmosferă este distribuția neuniformă a căldurii. Regula este adevărată în toate situațiile din natură. Chiar și o erupție vulcanică încălzește mai întâi straturile gazoase și abia apoi vântul se ridică.

Puteți verifica toate procesele instalând giruete sau, mai simplu, steaguri care sunt sensibile la fluxul de aer. Forma plată a unui dispozitiv care se rotește liber nu îi permite să fie peste vânt. Încearcă să se rotească în direcția de mișcare a substanței gazoase.

Adesea vântul este simțit de corp, de nori, de fumul coșului. Este dificil să-i observați curgerile slabe, pentru aceasta trebuie să vă udați degetul, acesta va îngheța din partea de vânt. De asemenea, puteți folosi o bucată ușoară de pânză sau un balon umplut cu heliu, astfel încât steagul să fie ridicat pe catarge.

Putere eoliana

Nu numai motivul mișcării aerului este important, ci și puterea acestuia, determinată pe o scară de zece puncte:

• 0 puncte - viteza vântului în calm absolut;
• până la 3 - debit slab sau moderat până la 5 m / s;
• de la 4 la 6 - viteza vântului puternic de aproximativ 12 m / s;
• de la 7 la 9 puncte - se anunță viteza de până la 22 m/s;
• de la 8 la 12 puncte și mai sus - se numește uragan, chiar demolează acoperișurile caselor, clădirile se prăbușesc.

sau tornada?

Mișcarea provoacă curenți mixți de aer. Fluxul care se apropie nu este capabil să depășească bariera densă și se grăbește în sus, pătrunzând în nori. După ce au trecut cheaguri de substanțe gazoase, vântul cade.

Adesea există condiții când există o răsucire a fluxurilor, intensificându-se treptat de vânturile potrivite. Tornada capătă putere, iar viteza vântului este de așa natură încât un tren se poate ridica cu ușurință în atmosferă. America de Nord este lider în numărul de astfel de evenimente pe an. Tornadele provoacă milioane de pierderi pentru populație, ele pun un număr mare de vieți.

Alte opțiuni de generare eoliană

Vânturile puternice pot șterge orice formațiuni de la suprafață, chiar și munții. Singurul tip de motiv non-temperativ pentru mișcarea maselor de aer este unda de explozie. După funcționarea sarcinii atomice, viteza de mișcare a substanței gazoase este de așa natură încât demolează structuri de mai multe tone precum particulele de praf.

Un flux puternic de aer atmosferic are loc atunci când meteoriți mari cad sau se sparg în scoarța terestră. Fenomene similare sunt observate în timpul tsunami-urilor după tremurături. Topirea gheții polare duce la condiții similare în atmosferă.