Водяной пар в атмосфере

1. Кафедра ботаники и физиологии растений

Лекци
я
на тему: Водяной пар в
атмосфере

2. План лекции:

Водяной пар в
атмосфере
• 1. Параметры влажности
воздуха
2. Испарение и транспирация
3. Конденсация водяного
пара
4. Продукты конденсации

3.

А'ТМОсфер
а
13
Облак
а
1 11
'
.
.
Перенос влаги
40
1·1спарение
и транс
пирация 7·1
··_ По ерхностнь1 ..
"'-....J
.воды
Поверх
сто
ностный
к
Испарени
е
Осадк
и
425
385
(
38
Подземный сток
2
Мировой
океан
1350000
i
Лед
и
снег
250

4. Актуальность вопроса

Солнце – 1/5 часть энергии
тратит на опреснение океана,
за год испаряет в 10 раз
больше, чем несут все реки
мира.
Вода покрывает 2/3
поверхности З., площадь
земной поверхности 510
млн км2, 361 млн. км2, но
это только 1/800 часть от
объёма планеты.
Именно океан
недостаточно изучен.
Конец 21 века –
пресная вода
– стоит как нефть.
Мировой океан – рост на
43 см ( Мальдивы затопит
первыми)
В ПРИБРЕЖНОЙ ЧАСТИ
ОКЕАНА ПРОЖИВАЕТ
1/3
часть населения ЗЕМЛИ, а

5. Значение влажности воздуха

1. Влияет на
испарение и
транспирацию
2. Определяет
качество
продукции
3. Способствует
болезням
4. Определяет фазы
развития

6. Испарение зависит

1. от температуры
испаряющей
поверхности
2. от температуры
окружающей
среды
3. от скорости
ветра
4. от
влажности
воздуха
5.
от
свойств
испаряющей
поверхности

7. Транспирация

определяется метеофакторами
и анатомическими
особенностями растений.
Суточный и годовой ход
мах
- в 13-14 час.
июль
мин. – ночью
ноябрь
агротехнические
Методы регулирования:
приёмы лесные полосы,
кулисы мульчирование

8. Конденсация

Конденсаци
водяного пара
я
Сублимац
ия
• Условия
конденсации
1. < t ниже точки
• 2. наличие
росы
.
ядер
конденсации
• Условия
сублимации
При более низких
t

9. Продукты конденсации и сублимации

1. Туман
А)
радиационный
Б)
адвективный
В)
фронтальный
Г) смог
В Новосибирске – 26 дн. с туманом, в окрестностях –
10-17 дн. ( мах. – Маслянино 56 дн.)
Мах
дн. – август, дек.-янв. 9-11дн.
Мин. –

10. Смог в Лондоне 1952 г., за 11 дн. погибло 4000 чел.

.
Смог в Лондоне
1952 г Воздух Лондона в последний раз
был таким чистым, как сейчас, только в 1585 г, до появления
дымящихся заводов и автомобилей. Пик загрязненности
воздуха пройден в 1890 г – когда
камины стали заменять
центр. отоплением. Уровень двуокиси серы в воздухе Европ.
городов
упал более, чем на 95%. Площадь лесов в
Британии сейчас больше, чем 200 лет назад. В 1950 г. леса
занимали во всем мире 30,04%, а сейчас -30,9% .

11.

27 июля 2010 г.
Москву заполнил смог от лесных и торфяных
пожаров: дым наблюдается практически по
всему городу.
В
воздухе стоит резкий запах гари, из-за
содержащихся в атмосфере продуктов горения
практически невозможно дышать, дым режет
глаза.

12. Меры борьбы

1. введение ядер
конденации
2. тепловой метод
МАХ - в Арктике - > 80 дн.
в субтропических широтах Юж. полушария
Южная Африка и Южная Америка X
(берега Чили и Перу, к ним подходит холодное
течение Гумбольдта, так в Лиме столице Перу
– половина дней в году – пасмурные с
туманами, а осадков 4мм в год).
МИН внутри материков, в Сибири и Канаде

13. Продукты конденсации Роса – капли воды, которые выделяются на поверхности в = ↓ t поверхности и прилегающего слоя воздуха ниже τ ˚, выделяе

Продукты конденсации
Роса – капли воды, которые выделяются
на поверхности в = ↓ t поверхности и
прилегающего слоя воздуха ниже τ ˚,
Роса – ресурс
влаги
выделяется
тепло
. до 30
мм.
Иней
Изморозь – зернистая,
•
– мелкие кристаллы льда на поверхности
почвы и т.д.
< изморози в начале
снеговидная
зимы,
кристаллическая,
ледяная:
> в конце. 43
дня сльда
изморозью
у поверхности, связано с
Гололед
– слой
на земной
прохождением
теплых фронтов. МАХ
ноябрь, декабрь.
нас.
1983 г. – 29-30 окт. в городе унылый дождь t = - 4˚, капли замерзали и через час после
начала дождя миллионы кв. метров городских магистралей превратились в
идеально отполированный каток - 3 тыс. автобусов заперты в гаражах. Десятки тыс.
новосибирцев попали на работу только к обеду

14. Облака

Облак
представляют
собой
а
системы взвешенных в
атмосфере облачных
элементов – водных
капель и/или ледяных
кристаллов.
В 1 см3 облака содержится
около 200 капель, при
этом размеры их
колеблются от 2 до 50
мкм в радиусе.
Основная же часть
облачных капель
имеет размеры 1 - 10

15. Процесс образования облаков

Воздух поднимается в
результате:
А) конвекции
Б) смены ВЗ (атмосферный
фронт)
В) подстилающей поверхности
( горы)

16.

Воздух поднимается ,
t<
( влажность воздуха) >,
поэтому
f
на определенной h начинается конденсация.
Причём, чем выше начальная влажность воздуха, тем
< h для начала конденсации водяного пара
(h
нижней кромки облачного слоя м.б. - 600м –
для более влажного воздуха, а для сухого – 3000
м)
Но, при конденсации водяного пара выделяется тепло,
поэтому СКОРОСТЬ < t
с h замедляется
(сначала 1 ˚ на 100м, затем 0,6 ˚ - инверсионный
слой, приблизительно на h = 3 км)
Влажный воздух, пройдя уровень конденсации,
поднимается до тех пор пока t воздушной массы
не станет = t окружающей среды
- тогда
РАСТЕКАЕТСЯ по вертикале – ‘это
облачный слой.
Чем > t и
< влажность воздуха, тем >
скорость подъёма даже до 9 км доходят
облака.

17. Классификация облаков

Учитывается внешний вид
и высота их расположения.
Облака могут образовываться
в тропосфере на всех h.
Но, каждое СЕМЕЙСТВО облаков
располагается в основном
только в определенном
диапазоне высот.
Международный атлас облаков,
облако делят по
международной
классификации на 4 семейства
и 10 родов.

18. Облака нижнего яруса (в средних широтах высота от земной поверхности до 2 км)

род
особые явления
осадки,
Nimbostratus (слоисто-дождевые, Ns)
Высота до 3 км
Ns полностью затеняют Солнце или
Луну. Дают интенсивные затяжные
осадки.
Stratus (слоистые, St)
Высота до 1 км
St могут давать слабые моросящие
осадки. Более интенсивные осадки
могут быть связаны с находящимися
выше Ns. Сквозь тонкие St
просвечивают Солнце или Луна,
причем очертание дисков светил
может быть четким. Более толстый
слой St полностью затеняет светила.
Stratocumulus (слоисто-кучевые, Sc)
Высота 0.7 - 2 км
Обычно осадков не дают (лишь
иногда очень слабые), но слой Sc
способен полностью затенять Солнце
или Луну.

19.

Облака среднего яруса (в
средних широтах высота
от 2 до 7 км
ро
д
Altostratus
(высокослоистые,
As)
При понижении основания
могут переходить в Ns
осадки, особые
явления
Сквозь тонкие As слабо
просвечивают Солнце или Луна,
но в виде
размытых пятен. Более
толстые As, затеняющие
светила, могут вызвать
слабые осадки
Altocumulus
(высококучевые, Ac)
Высота 3-6 км
В очень редких случаях Ac
Castellanus могут вызвать очень
слабые осадки.
Практически не затеняют
Солнце или Луну

20. Облака верхнего яруса (в средних широтах высота от 6

до 13 км)
род
Cirrus (перистые, Ci)
Высота 6-12 км
осадки, особые явления
В Ci образуются гало
вокруг Солнца или Луны
Не затеняют Солнце или
Cirrostratus (перисто-слоистые,
Луну. них видны
Сквозь
Cs)
яркие звезды в темное
наиболее
Высота 8-11 км
время суток
Cirrocumulus (перистокучевые, Cc)
Высота 8-11 км
Cc могут переходить в
Cs
В Cc часто образуются
гало. Диск Солнца или
Луны не затеняется.

21. Облака вертикального развития (облака конвекции)

род
Cumulus (кучевые, Cu)
Высота основания от 0.3 до
1.5 км
Cumulonimbus (кучево-
дождевые, Cb)
Высота основания от 0.5 до
1.5 км. Само же облако
может простираться даже в
средних
широтах до 12-13 км
осадки
Иногда дают короткие
дожди, порой связанные с
отдельным облаком.
С ними связаны
ливневые дожди, грозы,
град, шквалистые
усиления ветра

22.

23. Осадки в умеренных широтах выпадают:

В ОСНОВНОМ из
смешанных облаков
(лед + вода) – кучеводождевые, слоистодождевые, высокослоистые.
МОГУТ ВЫПАДАТЬ из
ледяных облаков перисто-кучевые –
редко.
ОЧЕНЬ РЕДКО – из
водяных - высокослоистые.

24. облака ДВУЛИКИ

Облачность ограничивает приток
солнечной радиации ДНЕМ
и < выхолаживание З. НОЧЬЮ
(действуя, как шуба, удерживая
тепло, уже накопленное.),
т.е. облака ДВУЛИКИ.
Какая функция
> ?
В тропиках - охлаждение
земной поверхности (днем) =
шубной деятельности (ночь).
Вне тропиков - охлаждение за
счет облаков >!
Но,
человек >
тепловой эффект
и
НЫНЕШНЯЯ
ОБЛАЧНОСТЬ
может и не справиться
со своим делом –
охлаждение.
НО, облака нам дарят
НАДЕЖДУ:
потепление усилит
испарение
океанов и облачный
покров >
и
• произойдет
стабилизация

25. НОВОСИБИРСКАЯ ОБЛАСТЬ

МАХ облачности
окт. –
дек.
В целом за год по облачности 152 пасмурных ,
36 ясных дня. Зимой – облака слоистых форм.
Летом – кучевые и кучеводождевые. Слоистые облака
чаще утром.