Лекция № 11, 12. Метеорология и климатология. Основные понятия и определения

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Тихоокеанский государственный университет
Факультет природопользования и экологии
Кафедра Экологии, ресурсопользования и
безопасности жизнедеятельности
Лекция 11, 12
Разработчики:
Лукьянов А. И.
Дахова Е. В.
Морина О. М.
Метеорология и климатология. Основные понятия
и определения. Радиационный режим. Альбедо.
ФАР. Цикличность климатических процессов.
2020 г.

2.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Метеорология – это наука о земной атмосфере, её
строении,
свойствах
и
физических
процессах,
происходящих в ней.
Целью
науки
метеорологии
является
изучение
физических свойств атмосферы и происходящих в ней
явлениях во взаимосвязи со свойствами и влиянием
подстилающей поверхности: суши, моря.

3.

Метеорология изучает:
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
состав и строение атмосферы;
теплооборот и тепловой режим в атмосфере и на
земной поверхности;
влагооборот и фазовые превращения воды в
атмосфере, движения воздушных масс;
электрические, оптические и акустические явления
в атмосфере.

4.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Метеорология:
физика атмосферы,
изучающая общие
закономерности атмосферных
процессов и явлений;
физика приземного слоя,
физика высоких слоёв
атмосферы, физика облаков и
осадков; актинометрия.
синоптическая
метеорология, изучающая
погоду и методы ее
определения.

5.

Климатология — это наука о закономерностях формирования климатов в
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
различных географических районах и о климатическом режиме в разных
странах и регионах.
Она тесно связана с метеорологией, так как формирование различных типов
климата и их распределение по земному шару определяется особенностями
протекания атмосферных процессов в разных географических районах.

6.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
влажность
температура
количество и
интенсивность
осадков
давление
скорость и
направление
ветра
Метеорологические
величины
потоки
солнечной
энергии
и. т.д.
метеорологическая
дальность
видимости

7.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

8.

Изменение метеорологической величины в течение времени
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
называется ходом.
Средние за многолетний период (не менее 30 лет) значения
метеорологической величины называют нормой.

9.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

10.

Атмосферные явления - это туманы, дымка, мгла, грозы, бури, шквалы, метели, заморозки,
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
роса, иней, зарница, гололёд, полярные сияния.
Интенсивность определяется с помощью терминов «слабый, умеренный, сильный».

11.

Непрерывно изменяющееся физическое состояние атмосферы в данный момент или за
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
некоторый конкретный промежуток времени у земной 10 поверхности, а также и в более высоких
слоях называется погодой.
Средний за многолетний период времени режим погоды, характерный для данной местности
и обусловленный её географическим положением, называется климатом.

12.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

13.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Методы исследований
и система получения
информации
наблюдение
эксперимент
статистический и
физикоматематический анализ

14.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Атмосфера Земли: её
состав и строение

15.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Атмосфера это внешняя газовая оболочка Земли, которая
начинается у её поверхности и простирается в космическое
пространство приблизительно на 3000 км.

16.

Атмосфера (от греч. atmos — пар и spharia — шар) —воздушная оболочка
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Земли, вращающаяся вместе с ней. Развитие атмосферы было тесно связано с
геологическими и геохимическими процессами, протекающими на нашей
планете, а также с деятельностью живых организмов.
Нижняя граница атмосферы совпадает с поверхностью Земли, так как воздух
проникает в мельчайшие поры в почве и растворен даже в воде.
Верхняя граница на высоте 2000-3000 км постепенно переходит в
космическое пространство.
Благодаря атмосфере, в которой содержится кислород, возможна жизнь на
Земле. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания человека,
животными, растениями.

17.

История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает
близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
последних 50 млн лет, как считают учёные, они стабилизировались.

18.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Экзосфера
Термосфера
Мезосфера
Стратосфера
Тропосфера
Земля

19.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

20.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
высота
Слои атмосферы
Характеристика слоёв
3000 км
Верхние слои атмосферы
Воздух не рассеивает солнечный
свет
1000 км
Термосфера
Воздух разрежен, сильно
ионизирован
100-50 км
Мезосфера
Давление меньше в 200 раз
55-50 км
Стратосфера
Воздух разрежен, холодный, сухой
25-20 км
Озоносфера –
Не пропускает ультрафиолетовое
излучение Солнца
9-17 км
Тропосфера
Облака, осадки, ветер

21.

Тропосфера — самый нижний слой атмосферы, толщина которого над
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
полюсами составляет 8-10 км, в умеренных широтах — 10-12 км, а над
экватором — 16-18 км.
Воздух в тропосфере нагревается от земной поверхности, т. е. от суши и
воды. Поэтому температура воздуха в этом слое с высотой понижается в
среднем на 0,6 °С на каждые 100 м. У верхней границы тропосферы она
достигает -55 °С. При этом в районе экватора на верхней границе тропосферы
температура воздуха составляет -70 °С, а в районе Северного полюса -65 °С.
В тропосфере сосредоточено около 80 % массы атмосферы, находится почти
весь водяной пар, возникают грозы, бури, облака и осадки, а также происходит
вертикальное (конвекция) и горизонтальное (ветер) перемещение воздуха.
Можно сказать, что погода в основном формируется в тропосфере.

22.

Стратосфера — слой атмосферы, расположенный над тропосферой на высоте от 8 до 50 км.
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Цвет неба в этом слое кажется фиолетовым, что объясняется разреженностью воздуха, из-за
которой солнечные лучи почти не рассеиваются.
В стратосфере сосредоточено 20 % массы атмосферы. Воздух в этом слое разрежен,
практически нет водяного пара, а потому почти не образуются облака и осадки. Однако в
стратосфере наблюдаются устойчивые воздушные течения, скорость которых достигает 300
км/ч.
В этом слое сосредоточен озон (озоновый экран, озоносфера), слой, который поглощает
ультрафиолетовые лучи, не пропуская их к Земле и тем самым защищая живые организмы на
нашей планете. Благодаря озону температура воздуха на верхней границе стратосферы
находится в пределах от -50 до 4-55 °С.
Между мезосферой и стратосферой расположена переходная зона — стратопауза.

23.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высоте 50-80
км. Плотность воздуха здесь в 200 раз меньше, чем у поверхности
Земли. Цвет неба в мезосфере кажется черным, в течение дня видны
звезды. Температура воздуха снижается до -75 (-90)°С.
На высоте 80 км начинается термосфера. Температура воздуха в
этом слое резко повышается до высоты 250 м, а потом становится
постоянной: на высоте 150 км она достигает 220-240 °С; на высоте
500-600 км превышает 1500 °С.

24.

В мезосфере и термосфере под действием космических лучей
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
молекулы газов распадаются на заряженные (ионизированные)
частицы атомов, поэтому эта часть атмосферы получила название
ионосфера — слой очень разреженного воздуха, расположенный на
высоте от 50 до 1000 км, состоящий в основном из ионизированных
атомов кислорода, молекул окиси азота и свободных электронов
В
ионосфере
возникают
полярные
сияния
—
свечение
разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих
от Солнца частиц — и наблюдаются резкие колебания магнитного
поля.

25.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

26.

Экзосфера — внешний слой атмосферы, расположенный выше
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
1000 км. Этот слой ещё называют сферой рассеивания, так как
частицы газов движутся здесь с большой скоростью и могут
рассеиваться в космическое пространство.

27.

Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %),
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона,
криптона (0,01 %), озона и других газов, но их содержание ничтожно. Современный состав
воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако атмосфера постепенно
меняется, в том числе по вине человека. В настоящее время отмечается увеличение содержания
СО2 примерно на 10-12 %.

28.

Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и
ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и
выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебания суточной
температуры на Земле достигло бы ±200 °С.
Атмосфера является не только животворным «буфером» между космосом и поверхностью
нашей планеты, носителем тепла и влаги, через неё происходят также фотосинтез и обмен
энергии — главные процессы биосферы. Атмосфера влияет на характер и динамику всех
экзогенных
процессов,
которые
происходят
в
литосфере
(физическое
и
химическое
выветривания, деятельность ветра, природных вод, мерзлоты, ледников).
Развитие гидросферы также в значительной мере зависело от атмосферы из-за того, что
водный баланс и режим поверхностных и подземных бассейнов и акваторий формировались под
влиянием режима осадков и испарений. Процессы в гидросфере и атмосфере тесно связанны
между собой.

29.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Радиационный режим атмосферы и земной поверхности

30.

Солнечная радиация- это электромагнитное и корпускулярное излучение
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью
света и проникает в земную атмосферу.
Корпускулярная составляющая солнечной радиации, - это протоны, движущихся от Солнца
со скоростями 300—1500 км/с, так называемый «Солнечный ветер». Магнитные бури и
полярные сияния в ионосфере вызываются солнечным ветром.

31.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с
электромагнитной.
Метеорология изучает лучистую энергию Солнца, поступающую
на верхнюю границу атмосферы и на поверхность Земли.
Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его
излучения и тем не менее - Солнечная радиация — главный
источник энергии для всех физических процессов, происходящих на
земной поверхности и в атмосфере.

32.

Единица поверхностной плотности потока радиации (интенсивности радиации) в
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Международной системе единиц (СИ)-
это поверхностная плотность потока радиации, при
которой через поверхность площадью 1 м2 проходит поток излучения, равный 1 Вт.
Т.е. за время 1 секунду переносится через эту поверхность энергия, равная 1 Дж.
Применяется также к потокам тепла и звуковой энергии. Единицы измерения радиации:
(Вт/м2).

33.

Максимум интенсивности приходится на видимую (жёлтоТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
зелёную) часть спектра. Лучи с длиной волны менее 0,29 мкм
(ультрафиолетовая часть спектра) до земной поверхности не доходят,
т.к. поглощаются озоном в верхних слоях атмосферы.
В
метеорологии
принято
выделять
коротковолновую
и
длинноволновую радиацию.
Коротковолновая радиация - от 0,1 до 4 мкм: включает видимый
свет,
УФР
и
ИКР.
Солнечная
радиация
коротковолновой радиацией.
Длинноволновая радиация – от 4 до 120 мкм.
на
99%
является

34.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Изменения солнечной радиации в
атмосфере и на земной поверхности
Проходя сквозь атмосферу, солнечная радиация частично рассеивается
атмосферными газами и аэрозольными примесями и переходит в особую форму
рассеянной радиации. Частично же она поглощается молекулами атмосферных
газов и примесями к воздуху и переходит в теплоту, идёт на нагревание
атмосферы.
В результате поглощения и рассеяния радиации в атмосфере прямая
радиация, дошедшая до земной поверхности, изменена в сравнении с тем, что
было на границе атмосферы. Интенсивность радиации уменьшается, а
спектральный состав её изменяется, так как лучи разных длин волн поглощаются
и рассеиваются в атмосфере по разному

35.

В реальной атмосфере солнечная радиация поглощается: водяным паром, углекислым
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
газом, озоном, аэрозолями – 15-20% от приходящей на верхнюю границу атмосферы.
По закону Релея, чем короче длина волны света (голубые, синие и фиолетовые лучи и
особенно УФЛ), тем сильнее они рассеиваются. Фиолетовые лучи рассеиваются в 16 р.
больше, чем красные.
В видимой части спектра максимум энергии приходится на сине-фиолетовую область, на
лучи с длиной волны 0,474 мкм (ГОЛУБЫЕ). Вследствие рассеяния цвет неба кажется
голубым. Голубой цвет воздуха можно видеть, не только глядя на небесный свод, но и
рассматривая отдалённые предметы, которые кажутся окутанными голубоватой дымкой.
С высотой, по мере уменьшения плотности воздуха, т. е. количества рассеивающих
частиц, цвет неба становится темнее и переходит в густо-синий, а в стратосфере — в чернофиолетовый.

36.

Чем больше в воздухе поминающих примесей более крупных размеров, чем молекулы
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
воздуха, тем больше доля длинноволновых лучей в спектре солнечной радиации и тем более
белесоватой становится окраска небесного свода.
Частицами тумана, облаков и крупной пыли, диаметром больше 1,2 мкм, лучи всех длин
волн диффузно отражаются одинаково; поэтому отдалённые предметы при тумане и пыльной
мгле заволакиваются уже не голубой, а белой или серой завесой. Облака, на которые падает
солнечный свет, кажутся поэтому же белыми.

37.

У горизонта солнце становится почти красным, особенно когда в воздухе
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
много пыли и мельчайших продуктов конденсации (капелек или кристаллов).

38.

Рассеяние солнечной радиации в атмосфере обусловливает рассеянный свет
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
в дневное время.
В отсутствии атмосферы на Земле было бы светло только там, куда попадали
бы прямые солнечные лучи или солнечные лучи, отражённые земной
поверхностью и предметами на ней.
Вследствие рассеяния вся атмосфера днём служит источником освещения:
днём светло также и там, куда солнечные лучи непосредственно не падают, и
даже тогда, когда солнце скрыто за облаками.
При этом вследствие большего процентного содержания синих лучей
рассеянный свет белее прямого солнечного света.

39.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
К земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой
и рассеянной радиации.
Суммарная радиация:
Совокупность прямой S’ и рассеянной солнечной радиации D,
поступающей в естественных условиях на горизонтальную земную
поверхность.
Q = S’ + D
где S — интенсивность прямой радиации на горизонтальную
поверхность, D— интенсивность рассеянной радиации.

40.

Отражение и поглощение солнечной радиации.
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Падая на земную поверхность, суммарная радиация в большей своей части
поглощается в верхнем, тонком слое почвы или воды и переходит в тепло, а
частично отражается.
Величина отражения солнечной радиации (R) земной поверхностью
зависит от характера этой поверхности. Отношение количества отражённой
радиации к общему количеству радиации, падающей на данную поверхность,
называется альбедо поверхности.
A=R/Q
Это отношение выражается в процентах.

41.

Из общего потока суммарной радиации Q отражается от земной
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
поверхности часть его Q*A
где А — альбедо поверхности.
Остальная часть суммарной радиации
Q*(1- А)
поглощается земной поверхностью и идёт на нагревание верхних
слоёв почвы и воды. Эту часть называют поглощённой радиацией.

42.

Альбедо поверхности в общем заключается в пределах 10-30 % в случае
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
влажного чернозёма оно снижается до 5%, а в случае сухого светлого песка
может повышаться до 40%.
С возрастанием влажности почвы альбедо снижается.
Альбедо растительного покрова — леса, луга, поля — заключается в
пределах 10—25%.
Для свежевыпавшего снега альбедо 80—90%, для давно лежащего снега —
около 50% и ниже.
Альбедо гладкой водной поверхности для прямой радиации меняется от
нескольких процентов при высоком солнце до 70% при низком солнце.

43.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

44.

Преобладающая часть радиации, отражённой земной поверхностью и
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
верхней поверхностью облаков, уходит за пределы атмосферы в мировое
пространство.
Также уходит в мировое пространство часть рассеянной радиации, около
одной трети её.
Отношение этой уходящей в космос отражённой и рассеянной солнечной
радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающему в
атмосферу, носит название планетарного альбедо Земли или просто альбедо
Земли.
Планетарное альбедо Земли оценивается в 35-40%;
Основную часть планетарного альбедо Земли составляет отражение
солнечной радиации облаками.

45.

Верхние слои почвы и воды, снежный покров и растительность, поглощая
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
радиацию, нагреваются, а затем сами излучают длинноволновую радиацию. Эту
земную радиацию называют собственным излучением земной поверхности Es.

46.

Атмосфера нагревается, поглощая как солнечную радиацию
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
(около 15-20% всего её количества, приходящего к Земле), так и
собственное излучение земной поверхности.
Кроме того, она получает тепло от земной поверхности путём
теплопроводности,
а также при
испарении
и
последующей
конденсации водяного пара.
Будучи нагретой, атмосфера сама излучает радиацию.
Так же как и земная поверхность, она излучает невидимую
инфракрасную радиацию примерно в том же диапазоне длин волн.

47.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Большая часть (до 70%) атмосферной радиации приходит к
земной
поверхности,
остальная
часть
уходит
в
мировое
пространство.
Атмосферную радиацию, приходящую к земной поверхности,
называют встречным излучением (Еа), потому, что оно направлено
навстречу собственному излучению земной поверхности.
Земная
поверхность
поглощает
это
встречное
излучение
атмосферы почти целиком (на 90-99%). Оно является для земной
поверхности
важным
источником
поглощённой солнечной радиации.
тепла
в
дополнение
к

48.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Встречное излучение Еа всегда несколько меньше собственного
земного излучения Ез
Поэтому ночью, когда солнечной радиации нет и к земной
поверхности
приходит
только
встречное
излучение,
земная
поверхность теряет тепло за счёт положительной разности между
собственным и встречным излучением.
Эту
разность
поверхности
и
между
собственным
излучением
земной
встречным
излучением
атмосферы
называют
эффективным излучением или длинноволновым балансом радиации
Еэф = Ез - Еа

49.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Радиационный баланс земной поверхности
Это разность между поглощённой радиацией (суммарная
радиация
минус
отражённая)
и
эффективным
излучением
(излучение земной поверхности минус встречное излучение)
B=S’ +D – R + Eа – Ез
В=Q(1-A)-Eэф
Ночью коротковолновый баланс = 0
Поэтому В= - Eэф

50.

Поверхность суши и воздух приземного слоя быстро нагреваются днём и
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
довольно быстро теряют тепло ночью.
Если бы в верхней тропосфере отсутствовали улавливающие тепло слои,
амплитуда колебаний суточных температур могла бы быть гораздо больше.
Например, Луна получает от Солнца примерно столько же тепла, сколько и
Земля, но, поскольку у Луны нет атмосферы, температуры её поверхности днём
повышаются примерно до 101° C, а ночью понижаются до –153° C.

51.

Фотосинтетически активная радиация (ФАР)
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Это часть потока суммарной радиации Q, которая используется зелёными растениями в
процессе фотосинтеза ФАР составляет 50% от Q
Длина волны ФАР от 0,38 до 0,71 мкм
Выделяют также физиологически активную радиацию (ФР) от 0,35 до 0,75 мкм

52.

Лучистая энергия ФАР – источник всех фотохимических процессов в растениях при фотосинтезе и
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
при фитофизиологических процессах.
ФАР составляет:
50% от суммарной радиации
60% от рассеянной радиации
40% от прямой радиации
ФАР частично поглощается листьями растений – 80 %, энергии идёт на нагревание листьев
(превращается в тепло) и расходуется на испарение и транспирацию и теплообмен, отражается от
листовой поверхности и проходит насквозь – до 12%.
Поглощение листьями (а именно хлорофиллом) энергии, в т.ч. ФАР избирательно: сильнее всего
поглощается сине-фиолетовая часть (0,39-0,48 мкм). Меньше –оранжевая и красная часть (0,64-0,68 мкм)
Меньше всего поглощение в жёлто-зелёной части спектра (0,5-0,6 мкм)- поэтому она больше
отражается и мы видим цвет листьев.

53.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

54.

Существуют
три
основных
цикла
атмосферных
процессов,
определяющих
климат.
Это
климатообразующие процессы – теплооборот, влагооборот и циркуляция атмосферы.
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Теплооборот – обмен тепла между земной поверхностью и атмосферой, солнечная радиация;
влагооборот – постоянный оборот воды между атмосферой и земной поверхностью; атмосферная
циркуляция – вся система воздушных течений на Земле.
Все три климатообразующих процесса взаимно связаны. Например, на тепловой режим подстилающей
поверхности влияют облачность, задерживающая приток солнечной радиации. Образование облаков – один
из элементов влагооборота. Но образование облаков, в свою очередь, зависит от тепловых условий
подстилающей поверхности и атмосферы, а тепловые условия подстилающей поверхности и атмосферы
зависят в свою очередь от общей циркуляции атмосферы (адвекции тепла). Общая циркуляция, кроме того,
создает перенос водяного пара и облаков и тем самым влияет на влагооборот, а через него и на тепловые
условия.
Режим каждого элемента является, таким образом, результатом совместного действия всех трёх
климатообразующих процессов.

55.

Например,
распределение
количества
осадков
по
земному
шару
является
ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
непосредственным следствием влагооборота, поскольку выпадение осадков есть одно из его
звеньев. Следовательно, оно зависит от расположения источников влаги (прежде всего океанов)
относительно данной местности и от других звеньев влагооборота (испарение, сток,
конденсация). Но на режим осадков также влияют тепловые условия подстилающей
поверхности и атмосферы, создающиеся в процессе теплооборота. От этих тепловых условий
зависит испарение.
На влагосодержание и на тепловые условия воздуха влияет адвекция влаги и тепла в общей
циркуляции атмосферы. Подъем воздуха, нужный для конденсации и, следовательно, для
образования облаков и выпадения осадков, совершается, в основном, в процессе общей
циркуляции атмосферы. Значит общая циркуляция атмосферы также принимает участие в
создании климатического режима осадков.
Таким образом, в распределении осадков по земному шару участвуют и влагооборот, и
теплооборот, и общая циркуляция атмосферы.

56.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

57.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

58.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ

59.

ТИХООКЕАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ