Л.Т. Матвеев - Курс общей метеорологии. Физика атмосферы (1115251), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Выше этого уровня температура растет. Среднее значение у в слое 25 — 46 км составляет примерно — 0,28'С/100 м, средняя !20 по 55 ба 1Оа во 50 55 еб Рис 2.1. Стандартное (нормальное) распределение температуры воздуха по высоте. Коорланеты точек. А — П, 15 'С; Š— 11 км, — 55,5 'С; С вЂ” 45 «ч, 1 'С, а — 80 км, — 58'С. 20 и -яо-бо -бо -50 -2о а 20 50 бат'с температура переходного слоя — стратопаузы (на высоте 46— 54 км), в котором у=О, по ракетным данным близка к 0 'С (более точно 274 К) с возможными отклонениями в ту и другую сторону до 20'С. Высокая температура стратопаузы и ее рост в слое от 25 до 46 км объясняются поглощением ультрафиолетовой солнечной радиации озоном.
В мезосфере — слое атмосферы, расположенном над стратосферой, наблюдается падение температуры с высотой при среднем значении 7=0,35'С/100 и. В переходном от мезосферы к термосфере слое — мезопаузе (на высоте 80 — 95 км) — температура воздуах изменяется от — 85 до — 90'С (при среднем значении — 88'С). Выше мезопаузы — в термосфере — температура вновь растет с высотой главным образом под влиянием поглощения солнечной радиации (с длиной волны меньше 0,24 мкм) кислородом, который при этом, диссоциирует (возникает атомный кислород). Облака. Детально условия образования облаков, их строение и др. рассматриваются в главе !7. Здесь приведем основные сведения, относящиеся к морфологической классификации облаков.
Последняя включает описание внешнего вида облаков, а также указания на высоту их нижней границы (основания). В зависимо- Строевве втмосбшрм бl Обшяе сведевия о воздушной ободочяе Земли Чзсдо рвзвоввд- востей Семей- ство Вод Форме !. Перистые (С!ггпь, Сг) 1. Нитевидные (пЬга1нз, С! иь,) 2. Плотные (ьр1ььа(пз, С! зр.) !. Волнистые (ппбо1а(пь, Сс ппб.) 2. Кучевообразные (сппш11- 1ог!П1ь, Сс сп1.) 1. Нитевидные (ИЬгаюь, Сь ПЬ.) 2. Туманообразные (пеЬо1оьпь, Сь пеЬ.) П, Перисто-кучевые (С!ггосшпо1пь, Сс) 1и.
Первсто-слоистые (С!ггоь1га(пь, Сь) 1У. Высоко-кученые (Аиосипш1пь, Ас) !. Волнистые (нпбп1а1пь, Ас ппд.) 2. Кученообразные (снпш!1- 1огппь, Ас спЦ 1. Туманообразные (пеЬп!оьоь, Аь пеЬ.) 2, Волнистые (ппбп!а1пь, Аь опб.) Хт. Высоко-слоистые (Ацоь!га(пь, Аз) 'т'1. Слоисто-кучевые (3!га1осшпп!пь, зс) В 1. Волнистые (ппдп!а1пь, 3с опб.) 2. Кучевообразные (сппш11- 1оппы, зс со1.) !.
Туманообразные (пеЬп!оьоь, 3! пеЬ.) 2. Волнистые (подо!а1оз, 31 ппд.) 3. Разорванные (1гасюь, 31 1г.) у'П. Слоистые (3(га1пз, 31) ''т'П(. Слоисто-дождевые (%шьоь1га1оз, Ыз) 1Х. Кучевые (Сппш1нь, Со) 1. Плоские (Ьшп!Из, Сп Ьпгп.) 2. Средние (глеб!осты, Сп итера.) 3. Мощные (сопиев!на, Сп сопя.) !.
Лысые (са1тпь, СЬ са1т.) 2. Волосатые (сар!Иа1пь, СЬ сар.) чения этого «Атласа облаков» и должно начинаться овладение саож. ным делом наблюдения облаков в природе. ' В Советском Союзе издан «Ат. лас облаков» (г"идрометеоиздат, 1973 г.), в котором принята класси. фикация облаков, несколько отличаюгцаясн от международной. С изу- Х Кучево дождевые (Снтп1опппЬпз, СЦ сти от высоты основания а, все облака принято делить на четыре семейства: А. Облака верхнего яруса (зи ) б км); Б. Облака среднего яруса (2 км < зн ( б км); В. Облака нижнего яруса (г„с 2 км); Г.
Облака вертикального развития; высота основания этих облаков, как правило, меньше 2 км, однако нх вершина может находиться на любой высоте в пределах тропосферы. Каждое из семейств включает несколько форы (родов) облаков, которые в свою очередь подразделяются па несколько видов н разновидностей. Фотографии наиболее часто наблюдаемых форм, видов и разновидностей облаков н их описание составляют содержание «Международного атласа облаков».' Наименования облаков по международной классификации — латинские, но в СССР часто употребляются также русские названии. Сокрашенные обозначения соответствуют латинским названиям облаков.
Сведения о наименовании облаков приведены в табл. 2.3 (по советскому «Атласу облаков»). Общее число форм облаков (во всех четырех семействах) равно 10. Семейство облаков верхнего яруса включает три формы: перистые (С!), перисто-кучевые (Сс) и перисто-слоистые (Сз); семейство облаков среднего яруса — две формы: высоко-кучевые (Ас) и высоко-слоистые (Аз); семейство облаков нижнего яруса— три формы: слоисто-кучевые (Бс), слоистые (Ы) и слоисто-дождевые (Ь)з); семейство облаков вертикального развития — две формы: кучевые (Сп) и кучево-дождевые (СЬ). В природе нередко встречаются переходные формы облаков нли наблюдается сочетание нескольких форм (видов, разновидностей) облаков.
В стратосфере на высотах 22 — 30 км образуются перлалгутровые облака. В верхней мезосфере на высотах 82 — 85 км в летнее время, когда здесь наиболее низкие температуры, наблюдаются серебристые (или дгезосферные) облака. Это очень тонкие облака, настолько прозрачные, что через ннх хорошо видны звезды. Прежде полагали, что эти облака образуются из вулканической пыли. В настоящее время исследователи считают, что происхождение серебристых облаков аналогично происхождению перистых облаков. Выше 85 км (в области мезопаузы) стратификация атмосферы сильно устойчивая (у~О), что способствует накоплению водяного пара.
Здесь при очень низких температурах сравнительно небольшая концентрация пара оказывается достаточной для того, чтобы произошла сублимация. Таблица 2.3, Морфологическая классификация облаков Общие свеаеиик о воздушной оболочке Земли Строение атмосферы Для выяснения условий образования серебристых облаков обратим внимание иа обстоятельство, отмеченное И. А. Хвостиковым. Для начала конденсации водяной пар должен достичь состояния насыщения (е=Е).
Но давление водяного пара на любом уровне всегда меньше общего давления воздуха; е ~ р (часть меньше целого). Согласно рис. 2.2, на высотах от 30 до 80 км давление на- гам Юо ВО вые и сыщения Е ) р. Это неравенство означает, что состояние насыщения на указанных высотах никогда не может быть достигнуто и тем более не могут образоваться облака. На высотах менее 30 км и в слое от 80 до 85 км давление насыщения Е ( р. Это неравенство указывает на то, что в этих слоях может быть достигнуто состояние насыщения водяного пара (е=Е), сопровождающееся образованием облаков.
На рис. 2.2 нанесена также кривая е=Ьр (кривая 4), где Ь =2,5. 10 ' — постоянная, пропорциональная доле пара (з =0,622е/р =0,622Ь). Сравнение кривых е и Е показывает, что в слое 80 — 85 км е ~ Е, т. е. в этом слое возможно образование облаков, если справедливо принятое условие постоянства доли пара (б =сопз() с высотой в пределах стратосферы и мезосферы. 4 Понятие о воздушных массах и фронтах Анализ состояния атмосферы с помощью приземных и высотных карт погоды, а также данных вертикального зондирования убеждает в том, что атмосфера по своим физическим свойствам неоднородна не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении.
По горизонтали изменяются температура, влажность, облачность, запыленность, а также другие метеорологические ве- 0 -б -б -2 0 2 (Вр (ЕЕ Рнс. 2.2. Распределение по высоте атмосферного давления над средними широтами СССР (!), давления насыщенного водяного пара по данным намерений температуры над террнторней СССР (2) н над ст.
с(ерчнлл, Канада, 59' с, ш. (В) н фактического давления водяного пара (4). В области мезопвузы волзиой евр перенасыщен (е>ЕЬ личины. Однако эти изменения происходят неравномерно. Наблюдаются обширные области, в которых метеорологические величины изменяются по горизонтали сравнительно медленно, и узкие зоны, где эти изменения происходят значительно быстрее. Большие объемы воздуха, сравнимые по своим горизонтальным размерам с размерами материков и океанов и обладающие определенными физическими свойствами, носят название ыозду(иных масс (ВМ). Вертикальные размеры воздушных масс составляют, как правило, несколько километров; нередко они распространяются на всю тропосферу.
Внутри одной и той же ВМ метеорологические величины также изменяются, но значительно медленнее, чем при переходе из одной ВМ в другую. Поэтому для каждой ВМ можно указать некоторые характерные значения метеорологических величин. Переходные зоны между различными воздушными массами, в которых наблюдаются достаточно быстрые изменения метеорологических величин по горизонтали, называют фронтально(ми зонами. Воздушные массы и фронтальные зоны — важнейшие для прогноза погоды объекты, поскольку вместе с ними происходит перенос физических свойств воздуха, который обусловливает изменение во времени метеорологических величин и погоды в целом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
