1. Основни понятия в метеорологията. Планетарна циркулация

...

Модератор: Killerbeast

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

1. Основни понятия в метеорологията. Пл

Мнение от Killerbeast » чет фев 25, 2010 11:04 pm

Добър вечер на всички. Това е първата и основна тема, с която ще се запознаем. Предлагам като за начало да си припомним основните неща и понятия в тази наука. Понеже, както казах, ще започнем от А, то нека да си преговорим всъщност какво точно означават онези думи, с които си комуникираме ежедневно на страниците на форума. Някой замислял ли се е върху тяхната всъщност. Е, със сигурност да, но нека да ги изведем като за начало, защото, ако не знаем тяхната дефиниция, трудно ще продължим изкачването на стълбичката нагоре. Днеска ще пусна първата част на урока, така че, имате време да си прочетете и научите понятията, а аз чакам вашите запитвания :)

ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ В МЕТЕОРОЛОГИЯТА. КОЛИЧЕСТВЕНИ ПОКАЗАТЕЛИ НА АТМОСФЕРАТА. УРЕДИ И МЕРНИ ЕДИНИЦИ

1. Първо, какво е температура?
Това е физична величина, която представя степента на нагрятост на предметите! Тя е количествена оценка на това физично явление.
Основната мерна единица (в системата на Si) e °C; измерваме температурата с помощта на уреда ТЕРМОМЕТЪР.

2. Влажността на въздуха (още влажност на атмосферата) е мярка за количеството водна пара във въздуха и е една от най-съществените характеристики на времето и климата.
Сега ще ви изброя и основните типове влажности, които характеризират различни неща:
а) абсолютна влажност /A/ - количеството водна пара в 1 куб.м влажен въздух при определена температура. Измерва се в г/куб.м;
б) относителна влажност /f/ - отношението между количеството водна пара, намираща се във въздуха и максималното количество водна пара, което въздуха може да поеме при една и съща температура на въздуха;
в) специфична влажност /q/ — отношение на плътността на водната пара към плътността на влажния въздух (g пара / 1 кг въздух);
г) пъргавина на въздуха /e/ - парциалното налягане на водната пара във въздуха, измервано в Pa /паскали/;
д) дефицит на влажността /d/ - разликата между максималната и действителната пъргавина на въздуха;
г) точка на оросяванетотемпературата, при която въздухът достига състояние на насищане с вода!!!, °С.
Влажността се измерва с помощта на уреда ПСИХРОМЕТЪР!

3. Вятърът представлява движение на въздушите маси от места с високо към места с ниско атмосферно налягане. При вятър въздухът се движи в две направления спрямо земята — хоризонтално и вертикално; основната мерна единица е m/s (метра в секунда); измерва се с ВЕТРОМЕР.

4. Атмосферно налягане - натискът, оказан от атмосферата върху единица земна повърхност, наричаме атмосферно налягане.
Атмосферното налягане не е константна величина, което означава, че се променя постоянно. Това се дължи на напрекъснатото движение на въздушни маси. Атмосферното налягане също зависи и от надморската височина, на която се измерва. Обикновено атмосферното налягане се понижава с увеличаване на надморската височина. Това е причина за "пукането" в ушите, което хората усещат при относително бърза промяна във височината, например при изкачването или спускането от планина. Атмосферното налягане е свързано с редица други процеси и явления (хубав пример: променя се температурата на кипене на водата). Промените в атмосферното налягане пораждат валежи и други метеорологични явления и затова се следят стриктно.

Често използвана мерна единица е милиметри живачен стълб (mmHg), която се равнява на хидростатичното налягане, което оказва стълб живак с височина 1 000 mm. Атмосферното налягане прието за стандартно на морската повърхност пък определя мерната единица атмосфера, която е приблизително равна на 101 kPa или около 760 mmHg.
Уред: БАРОМЕТЪР

5. Под валеж в метеорологията се разбира както падналата от облаците вода, така и водата, отложена (кодензирана) по земната повърхност и предметите. И в двата случая водата може да е в течно или твърдо състояние.
В метеоролигята са известни доста типове валежи, само ще спомена някои от тях:
-дъжд
-сняг
-суграшица
-леден дъжд
-градушка

-роса
-слана

???Въпрос към урока: подредете течните и твърдите валежи в две колонки.
Уред: ДЪЖДОМЕР

6. Каква е разликата между облаците и мъглата... Един доста често задаван към мен въпрос...
Е, на практика няма разлика. И в двата случая говорим за насищане на водните пари, при което се осъществява процесът кондензация. На практика в бита говорим за мъгла, когато този процес се наблюдава в непосредствена близост до земната повърхност. Но, мъгла може да има и по планините, на доста големи височини. Единственото условия за пораждането на този облак е висока относителна влажност (???Въпрос към урока: Каква е разликата между относителна, абсолютна и специфична влажност? /при затруднение направете справка в точка 2./)

Това са основните метеорологични понятия, на които реших в днешния преговорен урок да се спра. Разбира се, има още много други, но без тези е невъзможно да продължим по-напред. А при вашето евентуално досещане за някакви други, веднага можете да драснете две-три редчета. Аз съм винаги насреща, а и това е целта тука.


...


От този момент нататък отварям полето за вашата изява. Материалът не е дълъг, а и не смятам, че още в началото трябва да почнем с големи уроци. След като всеки остане удовлетворен от отговорите, които аз или Иван (или при включване на mmiro) ще дадем, ще пусна една бърза проверка, с която ще видите до къде сте усвоили тази важна част. Разбира се, пак повтарям, той не е задължителен, но едно негово предаване ще бъде подложено на анализ от мен, ще упомена грешките и така нещата ще останат трайно в съзнанието ви. Приятно четене и успех от мен!
Последна промяна от Killerbeast на пон мар 29, 2010 5:15 pm, променено общо 2 пъти.

Потребителски аватар
ASENOV
Мнения: 18650
Регистриран: чет фев 22, 2007 5:58 pm
Местоположение: Русе

Мнение от ASENOV » чет фев 25, 2010 11:55 pm

Eстествено, това са неща, които се учат за макс 5-10 минути. Колкото и да са елементарни, надали ако направим една питанка на случаен принцип всеки ще се справи да обясни кое точно какво е. Ами хубаво давай и по-сложнички, но не си играй да ги пишеш, ако ти е по-удобно дори препоръчвай някои теми от книжки, които могат да се намерят свободно в библиотеките в по-голям тираж издавани, че аз последно като ходих преди година имаха 3-4 оръфани и някои по-запазени, но не ги дават за ползване у дома. Естестествено отбрани теми и които ти имаш впечатления, че са по-смилаеми и ценни като съдържание за по-бързо възпроизводство в жанра :wink:

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » пет фев 26, 2010 12:23 am

Ами, някои участници искат и тези неща да се пишат, така че :) Като цяло, ще стигнем и до доста по-дълбока материя, има и затова време. Но все пак, след като утре видя дали нямате въпроси, веднага ще пристъпя към основите на планетарната циркулация и циркулационните клетки, които се формират (как става това и т.н.).
:wink:

quittr
Мнения: 14047
Регистриран: пет фев 23, 2007 8:46 am
Местоположение: Русе

Мнение от quittr » пет фев 26, 2010 7:26 am

Килър, какво ще рече "парциалното"?

Потребителски аватар
ncuxap
Мнения: 10317
Регистриран: пон дек 14, 2009 5:25 pm
Местоположение: София, ж.к. Зона Б5/пл. Македония

Мнение от ncuxap » пет фев 26, 2010 9:12 am

Ще отговоря вместо Килъра с цитат от википедия
Парциалното налягане pi на даден газ от смес на идеални газове, е налягането, което би имал този газ, ако заема сам обема на газовата смес.
В случая сместа е въздуха, а газът който ни интересува е водната пара.
Щастието не е х*й, да го хванеш с ръка. (П. Куелю)

Потребителски аватар
blue
Мнения: 9249
Регистриран: чет авг 27, 2009 5:59 pm
Местоположение: Бургас

Мнение от blue » пет фев 26, 2010 10:17 am

До тук добре,чета с интерес всичко ,върху тази първа тема само ми е малко странно защо отложеното количество вода по земната повърхност и предметите например като слана и роса се водят валеж.Не оспорвам понятието ама все пак ми е странно.
Единственият начин да поддържаш разговор с глупака е да го игнорираш!
Стивън Кинг

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » пет фев 26, 2010 10:31 am

Мерси на nсихар. Относно валежите:
Ами, един от основните начини за увеличаване на влажността на почвите в Намиб примерно е росата, която се образува там поради наличие на студеното течение по западните брегове. В този смисъл - там не падат валежи, така че това е естествен водоизточник. Така или иначе, прието е и отложените валежи върху земната повърхност да се приемат за валеж. :)

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » пет фев 26, 2010 10:11 pm

ПЛАНЕТАРНА ЦИРКУЛАЦИЯ. ЕНЕРГИЕН БАЛАНС В АТМОСФЕРАТА. ПОСТОЯННИ ВЕТРОВЕ И ВЛИЯНИЕ НА ЗЕМЯТА ВЪРХУ АТМОСФЕРНИТЕ ПРОЦЕСИ В ГЛОБАЛЕН МАЩАБ
(2 част на урока)

Снабдяването с енергия за цялото движение, както и за промените в свойствата на атмосферата идва от Слънцето. Лъчите му нагряват атмосферата или стоплят повърхността на Земята, която обратно нагрява атмосферата отдолу нагоре. Повърхността на Земята и атмосферата непрекъснато обменят енергия в двете посоки, а Слънцето им набавя оная енергия, която е загубена в пространството чрез излъчване.
Механизмът, който причинява атмосферната циркулация, е варирането на слънчевото греене в зависимост от времето и мястото. От написаното до тук става ясно, че атмосферата е в непрекъснато вертикално и хоризонтално движение.
Най-простият модел за нейната циркулация би изглеждала по следния начин - Енергията от Слънцето нагрява земната повърхност, от там и въздуха, граничещ с нея, който се разширява и става по-лек. Силата на гравитацията на по-студения и по-тежък въздух, намиращ се във височина от повърхността, упражнява налягане върху по-топлият въздух, като го кара да се издига нагоре. Постъпилият студен въздух до земната повърхност от своя страна също се нагрява и процеса се повтаря. Ако нагряването е достатъчно, процесът ще бъде непрекъснат и ще се създаде постоянна циркулация.
Изображение
В действителност това не е така, защото въртенето на Земята около своята ос създава допълнителни сили.
Най-голям ефект, причинен от въртенето на Земята е, Силата на Кориолис или силата на девиация. Тази сила действа перпендикулярно на посоката на движение на всяка частица или движещото се тяло и е насочена надясно в северното полукълбо и наляво под Екватора, независимо в каква посока се движи частицата.
Изображение
!!!Колкото по-голяма е скоростта на движещата се частица, толкова по-голяма е странично действащата върху нея сила. В покой частицата не изпитва никаква сила, но щом скоростта започне да нараства, в същата степен пропорционално започва да нараства и страничното отклонение (Fкориолис ~ V).
Изображение
Най-простият начин да се представи причината за тази сила е наличието на въртящ се диск, където частицата е в точка А и се движи към центъра на диска. Ако не съществува триене, движението на частицата (означено чрез вектора V) ще запази ориентацията си в пространството. След известен период от време ситуацията се променя. Частицата се движи към точка В и продължава да се движи в първоначалното си направление по отношение на наблюдател, който не е върху диска, но за наблюдател от точка А ще изглежда, че частицата се е завъртяла надясно по причина на някаква друга сила. Този процес продължава по същия начин, докато дискът се върти и частицата се движи.
Силата на девиация действа непрекъснато и надясно, независимо от посоката на придвижване на частицата.
Ако вместо този въртящ диск се разглежда Земята от Северния полюс, ще се види какъв е ефектът от тази сила, приложен към движещите се въздушни маси. На Екватора векторът на скоростта ще бъде насочен успоредно на оста на въртене на Земята и следователно не изпитва Кориолисовия ефект.
!!!Силата на девиация е максимална на полюсите и прогресивно намалява до нула на екватора.
Изображение
Земята извършва една обиколка около своята ос за 24 часа. В същата посока се върти и въздуха с линейна скорост зависеща от географската ширина. Например скоростта на въртене на Земята на Екватора е 1670км/ч, а на 60° градуса геогр. ширина е 830км/ч, от което следва че линейната скорост на Земята на 60° е два пъти по-малка.
Ако въздушната маса се движи по меридиана от Екватора към полюса, тя ще пресича паралели чийто радиус постепенно намалява.
С други думи въздухът, намиращ се по на север от Екватора (за Северното полукълбо), запазвайки своята скорост, ще започне да изпреварва земната повърхност в движението си на изток (Земята се върти от запад на изток) и ще започне да завива надясно.
При движение от полюса към Екватора отклонението е също на запад, тоест надясно, защото въздуха ще изостава от меридиана, от който е тръгнал. В Южното полукълбо по същите причини въздухът завива на ляво.
Това явление е описано за пръв път от френският физик Кориолис (1792г. - 1843г.) през ХIX век, и е установено че:
ФИЗИЧЕН ЗАКОН НА КОРИОЛИС:
!!!Cилата на Кориолис е насочена винаги под прав ъгъл към скоростта на движение, като променя посоката на движението на въздушната маса, без да го ускорява или забавя.
Изображение
Основавайки се върху тези наблюдения, може да се направи и работен модел на атмосферната циркулация.
Тясната ивица около Eкватора е мястото, където земната повърхност се нагрява най-силно от Слънцето, и огромен обем от въздух се издига и се отправя или на север или на юг поради натрупване във височина.
Течащия на север на голяма височина вятър завива надясно, докато достигне 30° ширина и се движи забележимо на изток.
Непрекъснатото изтичане на въздух в зоната на тропиците създава налягане и едновременно падане на долу на излишната въздушна маса. Когато достигне до земната повърхност, тя се разделя и известна част започва да се движи на север, а друга на юг.
Движещият се на юг въздух отново завива на дясно и поражда един от най-устойчивите ветрове в атмосферата - тропическите пасати.
Въздуха, движещ се на север, също завива на дясно и създава преобладаващите в средните ширини западни ветрове. Тук потока е хидродинамично неустойчив и в него се образуват вълни с големи амплитуди. Те пренасят студения въздух от високите към ниските ширини и обратно - топлият въздух към високите ширини.
Много често тези вълни близо до земята губят устойчивостта си и се формират вихровите циркулационни системи на подвижните циклони и антициклони.
Известна част от първоначалната маса над 30° ширина продължава на север, охлажда се и се свива, като пада в района около Северния полюс. Този въздух се движи надолу по полярните области, охлажда се още повече и достигайки до духащите на запад ветрове в района на 60° ширини, се обръща на запад.
Бивайки по-лек, топлият (често влажен) западен вятър се изкачва над студеният източен и спомага за запълването на пространството над полюса.
Непрекъснатото създаване на налягане над полярните области е причина за внезапно откъсване на студени полярни вълни, който могат да достигат до тропиците. Подобни процеси се развиват и в Южното полукълбо, като движенията там са с обратен знак.

И още едно важно уточнение:
Тези разделителни географски ширини - 0°; 30°; 60°; 90°, сформират три циркулационни клетки:
а) клетки на Хедли (0° - 30°)
б) клетки на Фeрел (30° - 60°)
в) полярни клетки на Хедли (60° - 90°)
В последните стават изброениете от мен процеси.
???В коя циркулационна клетка се намира страната ни? Какви са основните фактори, които влияят за сформирането на климата тук? Упражнете се върху тези задачи.
*Името е на учена Ферел, съжалявам за недоразумението.
Последна промяна от Killerbeast на съб мар 13, 2010 5:00 pm, променено общо 2 пъти.

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » съб фев 27, 2010 12:01 pm

Така де, дискусията е отворена. Питайте въпроси, защото така ще сметна, че всичко е ясно. :roll:

Потребителски аватар
ASENOV
Мнения: 18650
Регистриран: чет фев 22, 2007 5:58 pm
Местоположение: Русе

Мнение от ASENOV » съб фев 27, 2010 12:40 pm

Такам значи, ако изходим от линейната скорост на въздуха, която намалява с увеличаването на г.ширина, потенциала на бурите по скорост на ветровете нараства порпорционално с приближаването към Екватора?

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » съб фев 27, 2010 3:48 pm

Ами, за бурите нещата са доста комплексни. Общо взето за тях не са им нужни силни ветрове, за да могат да си реализират потенциала. От една страна, силна неустойчивост в атмосферния въздух е една от основните неща, които трябва да са налице. Той може да се постигне чрез силен температурен контраст, т.к. или при наличие на фронтална поврхнина или други фактори, с които ще се запознаем по-късно. Но относно линейната скорост - по-скоро влиянието и е пренебрежимо в този случай. Все пак, може да зададеш някакъв уточняващ въпрос, не е гаранция, че съм те разбрал правилно. :wink:
Последна промяна от Killerbeast на съб фев 27, 2010 9:27 pm, променено общо 1 път.

Потребителски аватар
blue
Мнения: 9249
Регистриран: чет авг 27, 2009 5:59 pm
Местоположение: Бургас

Мнение от blue » съб фев 27, 2010 8:42 pm

Аз горе долу го разбрах като цяло, тука материята става по задълбочена и е нормално да имаме въпроси.Аз лично Килър тука малко се затрудних цитирам по долу написаното от тебе:
"Този въздух се движи на долу по полярните области, охлажда се още повече и достигайки до духащите на запад ветрове в района на 60° ширини, се обръща на запад.
Бивайки по-лек, топлият (често влажен) западен вятър се изкачва над студеният източен и спомага за запълването на пространството над полюса. "
Този охладен вече въздух първоначално се движи на юг така ли ?И като достигне 60-те ширини как така се обръща на запад-става източен ли?И това запълване над полюсите пак не ми става много ясно как става?
Единственият начин да поддържаш разговор с глупака е да го игнорираш!
Стивън Кинг

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » съб фев 27, 2010 8:59 pm

Значи, ситуацията е следната:
Над Северния полюс има зона на повишено налягане, която се стреми да изтласка от себе си въздуха. Така, от по-големи към по-малки географски ширини се спускат тези полярни въздушни маси, които взаимодействат с въздушните маси от умерените ширини и така около 60° г.ш. се сформира една почти квазистационарна област на ниско налягане. Много известни са Исландския минимум и зоната на ниско налягане около Аляска. Тоест, както можете да видите и от картинката, част от въздуха, носен от доминиращите западни ветрове (30° - 60°), отива отвъд полярния кръг и там запълва пространството във високата атмосфера над полюсите. Със зелено се виждат и преобладаващите студени С-И ветрове, които, изпитвайки отново силата на девиация, имат тенденция да се откланят на изток.

BlackIce
Мнения: 1
Регистриран: пет фев 26, 2010 10:00 am

Мнение от BlackIce » съб фев 27, 2010 9:08 pm

Защо на юг от екватора се поражда един от най-устойчивите ветрове в атмосферата - тропическите пасати , а на север по-неустойчиви ,които образуват вълни с големи аплитуди ?

Потребителски аватар
Killerbeast
Мнения: 12546
Регистриран: чет яну 04, 2007 12:29 am
Местоположение: Norman (Oklahoma) / Burgas

Мнение от Killerbeast » съб фев 27, 2010 9:25 pm

Ами, в зоната на образуване на пасатите - клетката на Хедли, която се намира до около 30° г.ш. общо взето става един доста опростен механизъм за обмен на енергия. Въздухът се награвя над горещите зони около Екватора, при което се издига, отива на север или юг и, падайки надолу, се връща обратно. Именно последното завръщане представя пасатите или търговските ветрове. А какво да кажем за зоните на умерените ширини... Е, на пръв поглед там също би трябвало да има опростен механизъм, но на практика не е така. Хидродинамичният неустойчив поток в тези зони е основно обусловен от наличието на тропични въздушни маси на юг и на полярни въздушни маси на север. При взаимодействието им имаме гранични зони с много различни показатели, което веднага създава други физични процеси, с които ще се занимаваме в някой от следващите уроци. Така че - това е фундаменталната причина, която дава отговор на въпроса ти. Когато започнем изучаването на тропичните циклони, ще научите, че всъщност тяхното раждане се свързва именно с неустойчивост в клетките на Хедли, появява се "източна вълна" и тя се развива... Но това, по-късно. :)

Отговори

Върни се в “НФМ (уроци)”