Л.Т. Матвеев - Курс общей метеорологии. Физика атмосферы (1115251), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Летом температура растет с высотой. Но уже в начале сентября встречаются случаи падения температуры с высотой в нижней стратосфере, в конце сентября такое распределение становится преобладающим. В октябре и ноябре наблюдается падение температуры в стратосфере, но тропопауза остается еше инверсионной или изотермической.
Понижение температуры в стратосфере прекращается в середине марта, как только после окончания полярной ночи стратосфера начинает освещаться Солнцем. Выше отмечалось отличие термического режима южного полушария от северного. Еше более сушественны различия термических режимов Центральной Арктики и Антарктики. Обе области покрыты льдом, площадь которого равна 8 — 11 млн. км' в Арктике и около 14 млн. км' в Антарктике.
Однако Антарктида — ледяной материк, окруженный океанами, а Центральная Арктика — водный бассейн, окруженный материками. Летом в Центральной Арктике образуются разводья, снег и лед интенсивно тают, Вследствие этого существенно различно альбедо подстилаюшей поверхности. Летом в Антарктиде альбедо равно 0,80— 0,85, тогда как в Арктике оно составляет для тающего снега 0,68, для таюшего льда 0,50, для снежннц 0,39 и для воды 0,08. Среднее значение альбедо паковых льдов в Арктике достигает 0,8 — 0,9 весной и убывает до 0,6 летом.
Средние месячные зимние (миннмальные) температуры в средней тропосфере в Антарктике несколько ниже, чем в Арктике. Но так как летние (макснмальные) температуры под влиянием материков в Арктике значительно выше, чем в Антарктиде, то и тааапааа ссстеаинс атмасбмрм $2 Центральная Антарктика темпера месяц тура центральная Арктика Центральная Антарктика Центральная Арктика месяц Ъ темпера тура темпера. тура темпера- тура месяц — 39,2 — 41,1 — 49,1 — 57,7 — 67,7 — 74,2 — 1,8 — 2,! 1,7 3,3 6,8 5,9 — 41,0 — 43,2 — 47,4 — 54,4 — 50,9 — 58,3 1 !! 1!! !Ч Ч Ч! Ч1! ЧН1 !Х Х Х1 Х1! !5,5 24,8 23,9 !7,5 2,9 — 0,6 — 80,5 — 79,5 — 78,2 — 65,7 — 46,6 — 40,5 Ч1! Ч!11 1Х Х Х! ХП вЂ” 65,0 — 54,7 — 54,3 — 48,2 — 43,7 — 41, ! ! !! 1!! !Ч Ч Ч1 Оймякоя (Якутия) Айсмитте (Грен- ландия) Восток (Антарк- тида) 1930 — 1972 1930 — 1931 1958 — 1972 670 3030 — 50,1 — 47,2 14,5 — 11,2 — 32,8 †!6,5 31,0 — 30,2 — 2,6 — 55,5 — 21,0 — 67,7 — 64,8 — 88,3 20 Заказ ит 24! амплитуда годового хода в Антарктике примерно в 2 раза меньше, чем в Арктике.
В нижней тропосфере под влиянием излучения ледяной поверхности (напомним, что коэффициент поглощения льда в инфракрасной области близок к единице) в Арктике и Антарктиде образуются мощные инверсии температуры. В период с ноября по апрель в Арктике во всех случаях подьемов радиозондов (в 1955 †19 гг. их было больше 3800) наблюдалась инверсия температуры, В 77 — 87 Р!р случаев инверсия начиналась от поверхности льда (приземная инверсия), в остальных случаях — на некоторой высоте (приподнятая инверсия). В летние месяцы (июнь †авгу) повторяемость инверсий также высока — 88 — 95 ей, причем в 58 — 70 фр случаев наблюдались приподнятые инверсии (в том числе в 9 — 14 % случаев с нижней границей выше 2 км).
Средняя за месяц толщина Ь приземных инверсий составляет в Арктике около 1,5 км в феврале — марте и около 0,9 км в июле — августе. Средний вертикальный градиент температуры в инверсии близок к — 1,5'С(100 м в феврале и к — 0,6'С/100 м в июле. На аитйрктической станции Восток средняя за месяц разность температур в инверсии достигает максимума (около 25'С) в июле — августе и минимума (около 5'С) в декабре — январе.
Среднее за год значение й составляет 772 м. На береговых станциях (Мирный„Пионерская) приземные инверсии температуры образуются преимущественно (более чем в 70 е4 случаев) под влиянием стоковых ветров, приносящих холодный воздух из внутренних районов Антарктиды. Термический режим образующейся над Антарктидой сравнительно тонкой (толщиной 300 — 400 м) пленки воздуха практически не подвержен влиянию оий!йиа. Так как радиационный баланс зимой отрицателен, а приток тепла на материках из глубинных слоев земли ничтожно мал, то именно на материках наблюдаются наиболее низкие температуры (табл.
12.13). таблица 12.13, Средине и екстремальные темиературм ноадука ( С) н наиболее колодин!к районех Земли. термиессааа рика» трппас4мрм, стратасберм н мезесемрм Самая низкая приземная температура, которая когда-либо регистрировалась у земной поверхности, составляет — 89,2'С (ст. Восток 21 июля 1983 г.). Отметим, что абсолютный минимум температуры (около — 93'С) зафиксирован в стратосфере Антарктики.
Как показывает табл. 12.14, нижняя стратосфера Антарктики в зимнюю половину года значительно холоднее (разиость температур достигает 15 — 25'С), а летом несколько теплее (разность температур не превышает — 2'С) стратосферы Центральной Арктики. Амплитуда годового хода температуры в нижней стра- 1,,: тосфере Центральной Антарктики составляет 41,3'С, а Центральной Арктики — только 24'С, т. е. в этом слое имеет место обратф ное (по сравнению со средней тропосферой) соотношение между ) 'йс амплитУдами. таблица 12.14.
Средние месячные температуры ('С) ниукней стратпсбмры (12 — 20 км) Высота тропопаузы в Антарктике имеет хорошо выраженный ' т годовой ход с максимумом в середине зимы. Летом и осенью тропопауза в Антарктике ниже, чем в Арктике, зимой — наоборот, В, Н.
Оболенский ((938 г.) I То наложение, чго малые кола чесгвенно незначительные нричины могут быль достаточными для значительных изменении погоды, создает угергиносгь, что небольшие, доступные человеку средства, могут быть достаточными для искусственного зоздейсггия на погоду; вполне возможно небольшими воздействиями создавать искусственный доягдь, устранять опасность обледенения и аротигодейстзогагь образозаиию града. Общие условия Фазовых кгяекодов воям в атмосфере 307 разованив н строения туманов. Роль смешения масс воздуха в образова- нии туманов Глава 13. Общие условия фазовых переходов воды в атмосфере Физические свойства льда, воды и водяного пара.
Зависимость скрытой теплоты фазового перехрда и давле- ния насыщения от температуры. Дру. гне факторы, влияющие на давление насыщения. Ядра конденсации 1 Физические свойства льда, воды и водяного пара Глава 14. Влажность воздуха Уравнение переноса водяного пара в турбулентной атмосфере. Распределение характеристик влажности по высоте в приземном слое. Распределение влажности в тропосфере и стратосфере.
Распределение и суточный ход характеристик влажности в пограничном слое атмосферы. Испарение. Круговорот воды иа Земле Г,пава 15. Переохлаждение и замерзание воды в атмосфере Понятие о равновесном и метаста- бильном состоянии. Основы теории образования кристаллов льда в ат- мосфере.
Особенности самопроизволь- ного (спонтанного) образования ле- дяных зародышей в переохлажден- ной воде. Естественная кристаллиза- ция облаков и туманов Глава 16. Туманы Физические условия образования н классификация туманов. Физические характеристики туманов. Модели об- Раздел ГЧ Облака, туманы и осадки Глава 17.
Облака Конвективные вертикальные движения, Кучеаообразные (конвективные) облака. Волновые движения атмосферы. Волнистообразиые облака. Динамика формирования слоистообразных облаков. Влнвние вертикальных токов, турбулентного обмена н радиации иа профиль температуры. Статистические данные о слоистообразных н волннстообразных облаках. Основные результаты исследования облачных систем с помощью спутников. Глобальное поле облачности.
Фазовое состояние облаков Глава 18. Осадки Э Классифниация осадков. Процессы укрупнения облачных элементов н образования осадков. Скорость падения твердых н жидких частиц в атмосфере. Козффициент соударения (захвата). Теория испарения и роста капель под влиянием конденсации. Распределение капель облаков и осадков по размерам. Рост капель облаков и осадков под влиянием гравитационной коагуляции.
Роль твердой фазы в образовании осадков. Формирование града. Влияние других факторов на коагулицию капель, наземная конденсация и осадки. Активные воздействия на облака и туманы Глава 13 Общие условия фазовых переходов воды в атмосфере Водяной пар, в отличие от других газов, составляющих атмосферу, при наблюдаемых температурах воздуха может изменять свое агрегатное состояние, переходя в воду (жидкое состояние) или лед (твердое состояние). При этом капли воды и кристаллы льда могут находиться на близких расстояниях друг от друга, как это наблюдается в облаках, где происходят процессы таяния и испарения кристаллов льда, замерзания и испарения капель, конденсании и сублимации пара.
В этих случаях пар, жидкая вода и лед представляют собой различные фазы воды, т. е. физически однородные части системы, способные переходить из одного состояния в другое, причем пар является газообразной, капли †жидк и кристаллы льда — твердой фазой воды. Важнейшая роль воды во многих природных процессах определяется рядом ее физических свойств, отличающихся от свойств других веществ.
Кратко рассмотрим эти аномальные свойства ВОДЬЬ 1. Плотность почти всех веществ при понижении температуры и затвердевании увеличивается. Вода имеет наибольшую плотность, равную 1 г/смз, при температуре 4'С. При изменении темг1 ратуры в ту и другую сторону от 4'С плотность воды уменьшается. При замерзании плотность воды уменьшается скачком— при О'С плотность льда равна 0,91 г/смз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
