Приземні метеорологічні спостереження 8 серпня

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Казанський державний університет
Факультет географії та екології
ПРИЗЕМНОЇ МЕТЕОРОЛОГІЧНІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ
(8 серпня)
Виконала
студентка 271 групи
Клевлеева Таміла
Казань 2008

Зміст
Введення
Добовий хід температури поверхні грунту
Добовий хід температури повітря
Добовий хід пружності водяної пари
Добовий хід відносної вологості
Добовий хід атмосферного тиску
Добовий хід напрямку і швидкості вітру
Висновок
Список літератури
Додаток

Введення
Мета роботи - вивчити добовий хід метеовеличин за даними метеорологічної станції 19.08.2007
До метеорологічним величинам відносяться температура і вологість повітря, атмосферний тиск, швидкість і напрям вітру та ін До них приєднуються величини, безпосередньо не відображають властивостей атмосфери або атмосферних процесів, але тісно пов'язані з ними. Такі температура грунту або поверхневого шару води, випаровування, висота і стан сніжного покриву і т.п.
На метеорологічних станціях основного типу реєструються такі метеорологічні величини, які будуть розглянуті в даній роботі:
§ Температура на поверхні грунту і на кількох глибинах у грунті.
§ Температура повітря на висоті 2 метри над земною поверхнею.
§ Атмосферний тиск.
§ Вологість повітря - абсолютна (тиск водяної пари) і відносна вологість.
§ Вітер - горизонтальний рух повітря на висоті 10 - 12 метрів над земною поверхнею. Вимірюється його швидкість і визначається напрямок, звідки він дме.
Для вимірювання цих метеорологічних величин використовують метеорологічні прилади, які встановлюються на майданчику станції під відкритим небом. Тільки прилади для вимірювання атмосферного тиску (барометри) встановлюються у закритому приміщенні станції, так як різниця між тиском повітря під відкритим небом і всередині приміщення нікчемна мала (практично відсутній).
Прилади для визначення температури і вологості повітря захищають від дії сонячної радіації, від опадів та поривів вітру, і для цього їх поміщають в будках особливої ​​конструкції. Відліки за приладами робляться спостерігачем у встановлені терміни спостережень. На станціях встановлюються також самописні прилади, що дають безперервну автоматичну реєстрацію найважливіших метеорологічних величин (особливо температури і вологості повітря, атмосферного тиску і вітру). Самопіщущіе прилади нерідко конструюють так, що їх приймальні частини, поміщені на майданчику або на даху будівлі, мають електричну передачу до пишучим частинам, встановленим усередині будівлі.
Спостереження за вітром, температурою і вологістю виробляються на різних рівнях над грунтом, починаючи від кількох сантиметрів.
Для приземних метеорологічних спостережень застосовуються переносні похідні прилади, особливо психрометр Ассмана і ручний анемометр, а також електричні термометри і переносні актинометричні прилади. Практикують мікрокліматичні зйомки з одночасними спостереженнями в ряді точок місцевості.

Добовий хід температури поверхні грунту
Протягом доби поверхню грунту безперервно, різними способами втрачає або поглинає тепло. Через земну поверхню тепло передається вгору (в атмосферу) і вниз (в грунт). На поверхню грунту надходить сумарна радіація і зустрічний випромінювання атмосфери, а так само тепло надходить шляхом турбулентної теплопровідності. Тими ж способами земна поверхня випромінює тепло в атмосферу. Приходить тепло розподіляється в тонкому верхньому шарі, який сильно нагрівається. На поверхні грунту температура при віддачі тепла падає швидко: тепло, накопичене в тонкому верхньому шарі, швидко з нього йде без поповнення знизу.


Рис. № 1 Графік добового ходу температури поверхні грунту
Алгебраїчна сума всіх парафій та витрат тепла на земній поверхні повинна дорівнювати нулю, однак це не означає, що температура поверхні грунту не змінюється. Якщо передача тепла спрямована вниз, то тепло з атмосфери залишається в діяльному шарі грунту, що призводить до збільшення його температури. При передачі в атмосферу, тепло йде з діяльного шару, знижуючи тим самим його температуру.
Температура поверхні протягом має свій максимум, який проявляється в 13-14ч, і мінімум, що спостерігається через півгодини після сходу сонця. У нашому випадку (рис. № 1) відбувається саме так: найменша температура поверхні 19 ° С припадає на 6ч ранку - час, приблизно після сходу літній період. В цей час віддача тепла з верхнього шару грунту ефективним випромінюванням врівноважується зрослим припливом сумарної радіації, внаслідок чого радіаційний баланс поверхні грунту стає рівним нулю; а нерадіаційних баланс незначний. Потім температура поступово зростає до свого найбільшого значення в місцевий полудень. Радіаційний баланс залишається позитивним до вечора, проте можна помітити, що температура поверхні грунту падає. Це пов'язано з збільшилися теплопровідністю і випаровуванням води.
Максимальні температури на поверхні грунту зазвичай вище, ніж у повітрі, оскільки вдень сонячна радіація нагріває грунт, а вже від неї нагрівається повітря. Це видно на досліджуваному випадку: максимум температури поверхні грунту (49 ° С) вище, ніж максимум температури повітря (32,8 ° С) у цей же день. Нічні мінімуми, навпаки, на поверхні грунту нижче, ніж у повітрі, так як раніше грунт вихолоджують ефективним випромінюванням, а від неї охолоджується повітря. 19 серпня мінімум температури поверхні грунту становив 19 ° С, а мінімум температури повітря - 21,2 ° С.
Дослідження проводилися у серпні, тому різниця між добовим максимумом і добовим мінімумом - добова амплітуда температури - у досліджуваному випадку досить висока (30 о С). Сонячна радіація в земної поверхні велика вдень, а вночі спостерігається ефективне випромінювання. Отже, судячи по великій амплітуді, день був безхмарним.
Добовий хід температури повітря
Температура поверхні грунту впливає на температуру повітря. Обмін теплом відбувається при безпосередньому зіткненні тонкої плівки повітря з земною поверхнею внаслідок молекулярної теплопровідності. Далі обмін відбувається всередині атмосфери за рахунок турбулентної теплопровідності, яка є більш ефективним механізмом теплообміну, так як перемішування повітря в процесі турбулентності сприяє дуже швидкій передачі тепла з одних атмосферних шарів в інші.


Рис № 2 Графік добового ходу температури повітря.
Як видно на рис № 2 протягом доби повітря нагрівається і охолоджується від земної поверхні, приблизно повторюючи зміни температури повітря (див. рис.1) з меншою амплітудою. Можна навіть помітити, що амплітуда добового ходу температури повітря менше амплітуди зміни температури грунту приблизно на 1 / 3. Температура повітря починає підвищуватися в той же час, що і температура поверхні грунту: після сходу сонця, а максимум її вже спостерігається в більш пізні години, а нашому випадку в 15ч, а потім починає знижуватися.
Як вже зазначалося раніше, максимум температури поверхні грунту вище, ніж максимум температури повітря (32,8 ° С). Це пояснюється тим, що сонячна радіація насамперед нагріває грунт, від якої вже потім нагрівається повітря. А нічні мінімуми на поверхні грунту нижче, ніж у повітрі, так як грунт випромінює тепло в атмосферу.
Добовий хід пружності водяної пари
Водяна пара безупинно надходить в атмосферу шляхом випаровування з водних поверхонь і вологого грунту, а також у результаті транспірації рослинами. При цьому в різних місцях і в різний час він надходить в атмосферу в різних кількостях. Від земної поверхні він поширюється вгору, а повітряними течіями переноситься з одних місць Землі в інші.
Пружністю водяної пари називають тиск водяної пари. Водяна пара, як усякий газ, створює певний тиск. Тиск водяної пари пропорційно його щільності (масі в одиниці об'єму) і його абсолютній температурі.

Рис. № 3 Графік добового ходу пружності водяної пари.
Спостереження проводилися в глибині материка в теплу пору року, тому графік показує подвійний добовий хід (рис № 3). Перший мінімум у таких випадках настає після сходу, як і мінімум температури.
Грунт починає нагріватися після сходу Сонця, підвищується її температура, і, як наслідок, зростає випаровування, а отже, зростає тиск пари. Це тенденція відбувається до 9ч, поки випаровування переважає над перенесенням пара знизу в більш високі шари. До цього часу в приземному шарі вже встановлюється нестійка стратифікація, і конвекція отримує достатню розвиток. У процесі конвекції зростає інтенсивність турбулентного перемішування, встановлюється перенесення водяної пари в напрямку його градієнта, знизу вгору. Відтік водяної пари знизу не встигає компенсуватися випаровуванням, що призводить до зменшення вмісту пари (і, отже, тиску) у земної поверхні до 12-15 години. А вже потім, тиск починає рости, тому що конвекція слабшає, а випаровування з нагрітою грунту ще велика, і зростає вміст пари. Після 18ч випаровування зменшується, тому тиск падає.
Добовий хід відносної вологості
Вміст водяної пари в повітрі називають вологістю повітря. Мірою вологості є парціальний тиск водяної пари і відносна вологість. Дуже часто повітря містить водяної пари менше, ніж потрібно для насичення при даній температурі. Ступінь близькості повітря до стану насичення характеризують відносною вологістю. Відносна вологість - відношення фактичного тиску пари до тиску насиченої пари при даній температурі, виражене у відсотках:

Добовий хід відносної вологості f залежить від добового ходу фактичного тиску пари e і від добового ходу тиску насиченої пари E. Але E знаходиться в прямій залежності від добового ходу температури. Тиск пари e загалом змінюється в добовому ході не дуже значно; набагато різкіше змінюється разом з температурою тиск насиченої пари. Тому добовий хід відносної вологості з достатнім наближенням обернений добовому ходу температури. При падінні температури відносна вологість зростає, при підвищенні температури - падає.

Рис. № 4 Графік добового ходу відносної вологості.
Максимум відносної вологості (70%) в даному випадку збігається з добовим мінімумом температури - перед сходом Сонця. Мінімум (28%) спостерігається в 15ч. Таке зниження з 6ч до 15ч пов'язано з тим, що в результаті турбулентного переносу пари вгору е внизу зменшується, а внаслідок збільшення температури повітря Е збільшується. Тому простежується велика амплітуда добових коливань відносної вологості - 31%. Така тенденція в ці години особливо характерна для денних коливань відносної вологості усередині материків.
Добовий хід атмосферного тиску
Всякий газ робить тиск на обмежуючі його стінки, тобто діє на ці стінки з якоюсь силою тиску, направлений перпендикулярно до стінки. Числове значення цієї сили тиску, віднесеної до одиниці площі, і називають тиском. Тиск газу обумовлено рухами його молекул, тієї «бомбардуванням», якій вони піддають стінки. При зростанні температури і збереженні обсягу газу швидкості молекулярних рухів збільшуються і тиск зростає. Якщо подумки виділити якийсь об'єм всередині атмосфери, то повітря в цьому обсязі відчуває тиск ззовні на уявні стінки, що обмежують даний обсяг, з боку навколишнього повітря. Зі свого боку повітря зсередини обсягу надає такий же тиск на навколишнє повітря. Виділений обсяг може бути як завгодно малим і в межі зводиться до точки. Таким чином, в кожній точці атмосфери є певна атмосферний тиск.

Рис. № 5 Графік добового ходу атмосферного тиску.
Періодичні зміни тиску визначаються його добовим ходом. Крива добового коливання тиску, як правило, має 2 мінімуму і 2 максимуму. Хоча в рассметріваемом випадку (рис № 5) виражений лише один максимум - в районі 3ч, це викликано охолодженням повітря. Зниження тиску до 12-15ч пояснюється нагріванням повітря, так як співпадає з добовим максимумом його температури (рис № 2). Далі тиск знову починає падати до 18ч, після чого знову зростає. Вплив неперіодичних змін на пружні добові коливання атмосфери не дозволяють протягом доби досягти атмосферному тиску другого максимуму.
Причинами добового ходу тиску є: добовий хід температури повітря; власні пружні коливання атмосфери, порушувані добовими коливаннями температури; приливні хвилі в атмосфері, що підсилюються резонансом з її власними коливаннями.
Добовий хід напрямку і швидкості вітру
Вітром називають рух повітря відносно земної поверхні. Говорячи про направлення вітру, мають на увазі напрям, звідки він дме. Вказати цей напрям можна, назвавши або точку горизонту, звідки дме вітер, або кут, утворений напрямом вітру з меридіаном місця, тобто його азимут. Напрямок вітру визначається за допомогою флюгера, що обертається близько вертикальної осі. Під дією вітру флюгер приймаємо положення по напрямку вітру.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. № 6 Напрямок та швидкість вітру
Масштаб для швидкості: 1мм = 1м / с
Зміна протягом доби інтенсивності турбулентного перемішування призводить до добового ходу вітру. Так, у нічний час доби зазвичай турбулентне перемішування ослаблене, спостерігається інверсія. Зі сходом Сонця збільшується термічна нестійкість, посилюється турбулентність, і, як наслідок, збільшується взаємодія між нижніми повільними і вищими швидкими шарами. Повітря перемішується, тому зверху вниз приходить повітря, який володіє більшою швидкістю і великим відхиленням від напрямку баричного градієнта. Як видно з рис № 6 до 9ч вітер змінює напрямок і набирає швидкість 1м / с. До 15ч швидкість вітру досягає свого добового максимуму. При цьому в 9 і 12с напрямок вітру схилялося до С і ВЮВ. А набравши максимальну добову швидкість вітер змінює напрямок на ПС. Слідом за зменшенням інтенсивності турбулентності взаємодія між нижніми і вищими верствами знижується, практично припиняючись вночі. І вже в 18-21ч вітер дме південну сторону. А після півночі швидкість зводиться до нуля.
Переважає напрям на північ, проте при цьому напрямі швидкість вітру дорівнює нулю. Крім північного повторюється напрямок Ю. Амплітуда добової зміни швидкості вітру складає 3м / с.

Висновок
Проаналізувавши всі дані, можна судити про погоду 19.08.2007. Максимальна температура повітря становила 32,8 о С в 15ч, а найменша - 21,2 о С в досвітнє час. Судячи з високій температурі повітря і великій амплітуді температури поверхні грунту (30 о С) цей день був спекотним і ясним.
Добовий максимум грунту спостерігався опівдні (49 о С), коли грунт поглинала найбільшу кількість тепла; а добовий мінімум, як і у температури повітря в 6ч, перед світанком, коли радіаційний баланс стає рівним нулю.
За рахунок зміни протягом доби температури та інтенсивності турбулентного перемішування, ми спостерігаємо подвійний добовий хід абсолютної вологості - пружності водяної пари. Максимуми добової зміни припадають на 6ч, коли тільки починає прогріватися земна поверхня і в післяполуденні годинник. А максимуми в 9ч і 3ч.
Відносна вологість змінюється обернено пропорційно до зміни температури, тому добовий максимум відносної вологості збігається з мінімумом температури. Також можна простежити, що день був досить сухим, так як середня відносна вологість у цей день дорівнює 48%.
Найменший тиск спостерігається в 3ч, а найменше в 18ч. Судячи з неявно вираженим правильному добовому ходу з 2 парами екстремумів, можна припустити, що 19 серпня на пружні коливання атмосфери надавали якесь вплив неперіодичні зміни тиску.
Максимальна швидкість вітру в цей день досягає 3 м / с в 15ч. У ранкові та нічні години простежувалося безвітря. Домінуюче напрям можна вважати Ю, так як у напрямку С швидкість вітру була нульовою.
Таким чином, можна сказати, що 19 серпня - це був ясний, сухий і спекотний, маловетрений день

Список використаної літератури
1. Селіверстов Ю.П., Бобков А.А. Землезнавство: Навчальний посібник для студентів вузів. - Москва: Видавничий центр «Академія», 2004
2. Хабутдінов Ю.Г., Шанталінскій К.М. Метеорологія і кліматологія: Навчальний посібник. - Казань, Видавництво Казанського університету, 2000.
3. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорологія і кліматологія: Підручник. - Москва: Видавництво Московського університету, 2001.
4. meteo-geofak.narod.ru/programs/geologi.htm
5. www.geogr.msu.ru / GeoSite / docs / Surkova.pdf

Додаток
Табл.1
Час
Температура поверхні грунту
Темпе
ратура повітря
Пружність
водяної пари
Відноси
тельная вологість,%
Атмосферний тиск
Направ-
ня вітру
Швидкість вітру, м / с
21
27
28
15,4
41
1008,1
180
1
0
26
25,3
16,8
52
1008,5
0
0
3
22
22,9
18,4
66
1008,6
0
0
6
19
21,5
17,6
70
1008,1
0
0
9
43
27,8
19,6
52
1008,1
110
1
12
49
30,4
14,8
34
1007,8
140
2
15
47
32,8
14
28
1007,6
200
3
18
29
18
16,7
38
1007,2
180
2
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Географія | Реферат
56.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Форми статистичного спостереження Види та способи спостереження Помилки спостереження та спосо
Метеорологічні дослідження
Метеорологічні дослідження
Метеорологічні дослідження
Метеорологічні умови виробничого середовища
Метеорологічні умови на промислових підприємствах
Метеорологічні природні надзвичайні ситуації причини винекнення на
Принципат серпня
Валлін Георг серпня
© Усі права захищені
написати до нас