Dienas temperatūras gaita ir vienmērīga. Ūdens tvaika spiediena svārstības diennakts laikā. Izglītības aktivitātes motivācija. Nodarbības tēmas izziņošana un uzdevumu izvirzīšana

Gaisa temperatūras dienas gaita ir gaisa temperatūras izmaiņas dienas laikā. Kopumā tas atspoguļo temperatūras gaitu zemes virsma, bet maksimumu un minimumu iestāšanās brīži ir nedaudz novēloti: maksimums ir pulksten 14:00, minimums pēc saullēkta.

Gaisa temperatūras dienas amplitūda- starpība starp maksimālo un minimālo gaisa temperatūru dienas laikā. Tas ir augstāks uz sauszemes nekā virs okeāna, samazinās, pārejot uz augstiem platuma grādiem, un palielinās vietās ar tukšu augsni. Augstākā amplitūda tropu tuksnešos ir līdz 40ºC. Gaisa temperatūras diennakts amplitūdas vērtība ir viens no klimata kontinentalitātes rādītājiem. Tuksnešos tas ir daudz lielāks nekā apgabalos ar jūras klimatu.

Gaisa temperatūras izmaiņas gadā(mēneša vidējās temperatūras izmaiņas gada laikā) galvenokārt nosaka vietas platuma grādi. Gaisa temperatūras amplitūda gadā- starpība starp maksimālo un minimālo vidējo mēneša temperatūru.

Gaisa temperatūras ģeogrāfiskais sadalījums parādīts, izmantojot izotermas- līnijas, kas savieno punktus kartē ar tādu pašu temperatūru. Gaisa temperatūras sadalījums ir zonāls, gada izotermām kopumā ir apakšplatuma trieciens un atbilst radiācijas bilances gada sadalījumam (10., 11. att.).

Vidēji gada laikā siltākā paralēle ir 10º N. ar temperatūru +27ºC ir termiskais ekvators. Vasarā termiskais ekvators nobīdās uz 20º N, ziemā tas tuvojas ekvatoram par 5º N.

Rīsi. 10. Vidējās gaisa temperatūras sadalījums jūlijā

Rīsi. 11. Vidējās gaisa temperatūras sadalījums janvārī

Termiskā ekvatora nobīde SP skaidrojama ar to, ka SP zemajos platuma grādos izvietotā sauszemes platība ir lielāka salīdzinājumā ar SP, un tajā gada laikā ir augstāka temperatūra.

Siltums uz zemes virsmas ir sadalīts zonāli reģionāli. Papildus ģeogrāfiskajam platumam temperatūras sadalījumu uz Zemes ietekmē zemes un jūras sadalījuma raksturs, reljefs, augstums virs jūras līmeņa, jūras un gaisa straumes.

Gada izotermu platuma sadalījumu traucē siltās un aukstās straumes. NP mērenajos platuma grādos silto straumju apskalotie rietumu krasti ir siltāki nekā austrumu krasti, pa kuriem iet aukstas straumes. Līdz ar to izotermas rietumu krastos ir izliektas pret polu, austrumu krastos - pret ekvatoru.

SP gada vidējā temperatūra ir +15,2ºС, un SP ir +13,2ºС. SP minimālā temperatūra ir daudz zemāka; stacijās "Sovetskaya" un "Vostok" temperatūra bija -89,2º С (absolūtais SP minimums). Minimālā temperatūra bez mākoņiem Antarktīdā var noslīdēt līdz -93ºC. Augstākā temperatūra ir tropu zonas tuksnešos: +58ºC Tripolē, +56,7ºC Kalifornijā Nāves ielejā.

Kartes sniedz priekšstatu par to, kā kontinenti un okeāni ietekmē temperatūras sadalījumu. izonomāls(izonomāli ir līnijas, kas savieno punktus ar vienādām temperatūras anomālijām). Anomālijas ir faktiskās temperatūras novirzes no vidējo platuma grādu temperatūras. Anomālijas ir pozitīvas un negatīvas. Pozitīvas anomālijas tiek novērotas vasarā virs karstiem kontinentiem. Āzijā temperatūra ir par 4ºC augstāka nekā vidējos platuma grādos.Ziemā pozitīvas anomālijas ir virs siltajām straumēm (virs siltās Ziemeļatlantijas straumes pie Skandināvijas krastiem temperatūra ir 28ºC virs normas). Negatīvās anomālijas ir izteiktas ziemā virs atdzesētiem kontinentiem un vasarā pār aukstām straumēm. Piemēram, Oimjakonā ziemā temperatūra ir par 22ºC zem normas.

Uz Zemes izšķir šādas termiskās zonas (izotermas tiek ņemtas ārpus termisko zonu robežām):

1. Karsts, katrā puslodē ierobežo gada izoterma + 20º С, kas iet tuvu 30º s. sh. un y.sh.

2. Divas mērenās joslas , kas katrā puslodē atrodas starp siltākā mēneša (attiecīgi jūlija vai janvāra) gada izotermu + 20ºC un +10ºC.

3. divas aukstās jostas, robeža iet gar siltākā mēneša 0ºC izotermu. Dažreiz ir reģioni mūžīgais sals, kas atrodas ap poliem (Šubajevs, 1977).

Pa šo ceļu:

1. Vienīgais enerģijas avots, kam ir praktiska nozīme eksogēno procesu norisei GO, ir Saule. Saules siltums nonāk pasaules telpā starojuma enerģijas veidā, kas pēc tam, Zemes absorbēts, pārvēršas siltumenerģijā.

2. Saules stars ceļā ir pakļauts daudzām ietekmēm (izkliede, absorbcija, atstarošana) no dažādiem vides elementiem, kurā tas iekļūst, un virsmām, uz kurām tas krīt.

3. Saules starojuma izplatību ietekmē: attālums starp Zemi un Sauli, Saules staru krišanas leņķis, Zemes forma (iepriekš nosaka starojuma intensitātes samazināšanos no ekvatora uz poliem) . Tas ir galvenais termisko zonu iedalīšanas iemesls un līdz ar to arī klimatisko zonu pastāvēšanas iemesls.

4. Teritorijas platuma ietekmi uz siltuma sadali koriģē vairāki faktori: reljefs; zemes un jūras sadale; auksto un silto jūras straumju ietekme; atmosfēras cirkulācija.

5. Saules siltuma sadalījumu vēl vairāk apgrūtina tas, ka vertikālā sadalījuma likumsakarības un pazīmes tiek uzklātas uz starojuma un siltuma horizontālā (gar zemes virsmu) sadalījuma likumsakarībām.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija

Atmosfērā veidojas dažāda mēroga gaisa straumes. Tie var aptvert visu Zeme, un augstumā - troposfēru un zemāko stratosfēru vai skar tikai ierobežotu teritorijas daļu. Gaisa straumes nodrošina siltuma un mitruma pārdali starp zemajiem un augstajiem platuma grādiem un nogādā mitrumu dziļi kontinentā. Pēc izplatības apgabala izšķir vispārējās atmosfēras cirkulācijas (GCA), ciklonu un anticiklonu vējus un lokālos vējus. galvenais iemesls Vēju veidošanās ir nevienmērīgs spiediena sadalījums pa planētas virsmu.

Spiediens. normāls atmosfēras spiediens- atmosfēras kolonnas svars ar šķērsgriezumu 1 cm 2 okeāna līmenī 0ºС 45º platuma grādos. To līdzsvaro 760 mm dzīvsudraba kolonna. Normāls atmosfēras spiediens ir 760 mm Hg vai 1013,25 mb. Spiedienu SI mēra paskalos (Pa): 1 mb = 100 Pa. Normāls atmosfēras spiediens ir 1013,25 hPa. Zemākais spiediens, kāds jebkad novērots uz Zemes (jūras līmenī), 914 hPa (686 mm); augstākais ir 1067,1 hPa (801 mm).

Spiediens samazinās līdz ar augstumu, jo samazinās atmosfēras pārklājošā slāņa biezums. Attālumu metros, kas jāpaceļas vai jākrīt, lai atmosfēras spiediens mainītos par 1 hPa, sauc. spiediena stadija. Bariskais solis augstumā no 0 līdz 1 km ir 10,5 m, no 1 līdz 2 km - 11,9 m, 2-3 km - 13,5 m. Bariskā pakāpiena vērtība ir atkarīga no temperatūras: palielinoties temperatūrai, tas palielinās par 0 ,četri %. Siltā gaisā bariskais solis ir lielāks, tāpēc atmosfēras siltajos reģionos augstos slāņos ir lielāks spiediens nekā aukstajos. Tiek saukts bariskā soļa apgrieztais skaitlis vertikālais bariskais gradients ir spiediena izmaiņas uz attāluma vienību (100 m tiek ņemti par attāluma vienību).

Spiediens mainās gaisa kustības rezultātā - tā aizplūšana no vienas vietas un ieplūde uz citu. Gaisa kustība ir saistīta ar gaisa blīvuma izmaiņām (g / cm 3), ko izraisa nevienmērīga pamata virsmas karsēšana. Uz vienlīdz apsildāmas virsmas spiediens vienmērīgi samazinās līdz ar augstumu, un izobāriskās virsmas(virsmas, kas izvilktas caur punktiem ar vienādu spiedienu) ir paralēlas viena otrai un apakšējai virsmai. Paaugstināta spiediena zonā izobāriskās virsmas ir izliektas uz augšu, pazemināta spiediena reģionos uz leju. Uz zemes virsmas spiediens tiek parādīts, izmantojot izobārs Līnijas, kas savieno vienāda spiediena punktus. Izplatīšana atmosfēras spiediens okeāna līmenī, kas attēlots, izmantojot izobārus, sauc barisks reljefs.

Tiek saukts atmosfēras spiediens uz zemes virsmas, tā sadalījums telpā un izmaiņas laikā bariskais lauks. Tiek sauktas augsta un zema spiediena zonas, kurās ir sadalīts bariskais lauks spiediena sistēmas.

Slēgtās bariskajās sistēmās ietilpst bariskie maksimumi (slēgtu izobāru sistēma ar paaugstinātu spiedienu centrā) un minimumi (slēgtu izobāru sistēma ar samazinātu spiedienu centrā), atvērtās bariskās sistēmas ietver bāru izciļņus (paaugstināta spiediena josla no bariskā spiediena). maksimāli lauka iekšienē samazināts spiediens), sile (zema spiediena josla no bariskā minimuma paaugstināta spiediena laukā) un segli (atvērta izobāru sistēma starp diviem bariskajiem maksimumiem un diviem minimumiem). Literatūrā ir jēdziens "bariskā depresija" - zema spiediena josta, kuras iekšpusē var būt slēgti bariskie minimumi.

Spiediens uz zemes virsmu tiek sadalīts zonāli. Pie ekvatora gada laikā ir zema spiediena josta - ekvatoriālā depresija(mazāk nekā 1015 hPa) . Jūlijā tas virzās uz ziemeļu puslodi 15–20º N, decembrī - uz dienvidu puslodi, 5º S. Tropu platuma grādos (starp 35º un 20º no abām puslodēm) spiediens gada laikā ir paaugstināts - tropu (subtropu) barikas maksimumi(vairāk nekā 1020 hPa). Ziemā virs okeāniem un sauszemes parādās nepārtraukta augsta spiediena josta (Azoru salas un Havaju salas - SP; Dienvidatlantijas, Klusā okeāna dienvidu daļa un Indijas dienvidu daļa - SP). Vasarā paaugstināts spiediens saglabājas tikai virs okeāniem, virs sauszemes spiediens samazinās, rodas termiskās ieplakas (Irānas-Taras minimums - 994 hPa). Mērenajos platuma grādos SP vasarā veido nepārtrauktu joslu samazināts spiediens, tomēr bariskais lauks ir dissimetrisks: Klusā okeāna dienvidu daļā mērenajos un subpolārajos platuma grādos virs ūdens virsmas visu gadu ir zema spiediena josla (Antarktikas minimums - līdz 984 hPa); SP kontinentālo un okeāna sektoru maiņas dēļ bariskie minimumi tiek izteikti tikai virs okeāniem (Islandes un Aleuta - spiediens janvārī 998 hPa), ziemā barikas maksimumi parādās virs kontinentiem, pateicoties spēcīgai virsmas atdzišanai. . Polārajos platuma grādos virs Antarktīdas un Grenlandes ledus loksnēm spiediens gada laikā paaugstināts– 1000 hPa ( zemas temperatūras- gaiss ir auksts un smags) (12., 13. att.).

Tiek sauktas stabilas augsta un zema spiediena zonas, kurās bariskais lauks sadalās netālu no zemes virsmas atmosfēras darbības centri. Ir teritorijas, kurās spiediens saglabājas nemainīgs visu gadu (pārsvarā ir viena veida spiediena sistēmas, vai nu maksimums, vai minimums); pastāvīgie atmosfēras darbības centri:

– ekvatoriālā depresija;

– Aleutian Low (SP mērenie platuma grādi);

– Islandes zemie (SP mērenie platuma grādi);

- mēreno platuma grādu zema spiediena zona SP (Antarktikas zema spiediena josta);

– augsta spiediena SP subtropu zonas:

Azoru salu augstiene (North Atlantic High)

Havaju salu augsne (Klusā okeāna ziemeļu daļa)

– augsta spiediena SP subtropu zonas:

Klusā okeāna dienvidu daļa (Dienvidamerikas dienvidrietumi)

Dienvidatlantijas augstiene (Sv. Helēnas anticiklons)

Dienvidindijas augstienes (Maurīcijas anticiklons)

– Antarktikas maksimums;

– Grenlandes maksimums.

Sezonas spiediena sistēmas veidojas gadījumā, ja spiediens sezonāli maina zīmi uz pretējo: bariskā maksimuma vietā iestājas bariskais minimums un otrādi. Sezonas spiediena sistēmās ietilpst:

- vasaras Dienvidāzijas minimums ar centru netālu no 30° ziemeļu platuma. (997 hPa)

- ziemas Āzijas maksimums ar centru virs Mongolijas (1036 hPa)

– vasaras Meksikas zemais (Ziemeļamerikas depresija) – 1012 hPa

- Ziemeļamerikas un Kanādas ziemas maksimumi (1020 hPa)

- vasaras (janvāra) depresijas virs Austrālijas, Dienvidamerika un Dienvidāfrika ziemā piekāpjas Austrālijas, Dienvidamerikas un Dienvidāfrikas anticikloniem.

Vējš. Horizontālais bariskais gradients. Gaisa kustību horizontālā virzienā sauc par vēju. Vēju raksturo ātrums, spēks un virziens. Vēja ātrums - attālums, ko gaiss nobrauc laika vienībā (m/s, km/h). Vēja spēks - spiediens, ko gaiss rada 1 m 2 platībā, kas atrodas perpendikulāri kustībai. Vēja stiprumu nosaka kg / m 2 vai ballēs pēc Boforta skalas (0 punkti - mierīgs, 12 - viesuļvētra).

Tiek noteikts vēja ātrums horizontālais bariskais gradients– spiediena izmaiņas (spiediena kritums par 1 hPa) uz attāluma vienību (100 km) spiediena pazemināšanās virzienā un perpendikulāri izobāriem. Papildus barometriskajam gradientam vēju ietekmē Zemes rotācija (Koriolisa spēks), centrbēdzes spēks un berze.

Koriolisa spēks novirza vēju pa labi (SP pa kreisi) no gradienta virziena. Centrbēdzes spēks iedarbojas uz vēju slēgtās bariskajās sistēmās – ciklonos un anticiklonos. Tas ir vērsts pa trajektorijas izliekuma rādiusu pretī tās izliekumam. Gaisa berzes spēks uz zemes virsmu vienmēr samazina vēja ātrumu. Berze ietekmē apakšējo, 1000 metru slāni, ko sauc berzes slānis. Tiek saukta gaisa kustība, ja nav berzes gradienta vējš. Tiek saukts gradienta vējš, kas pūš pa paralēliem taisniem izobariem ģeostrofisks, gar izliektām slēgtām izobarām – ģeociklostrofisks. Diagramma sniedz vizuālu priekšstatu par vēju biežumu noteiktos virzienos "Vēja roze".

Saskaņā ar barisko reljefu pastāv šādas vēja zonas:

- ekvatoriālā miera josla (vēji ir salīdzinoši reti, jo dominē stipri sakarsēta gaisa augšupejošas kustības);

- pasāta vēju zonas ziemeļu un dienvidu puslodes;

- mierīgas zonas subtropu augstspiediena joslas anticiklonos (iemesls ir lejupejošo gaisa kustību dominēšana);

- abu pusložu vidējos platuma grādos - dominējošās zonas rietumu vēji;

– cirkumpolārajās telpās vēji pūš no poliem uz vidējo platuma grādu bariskām padziļinājumiem, t.i. šeit ir izplatīti vēji ar austrumu komponentu.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija (GCA)- planētas mēroga gaisa plūsmu sistēma, kas aptver visu zemeslodi, troposfēru un zemāko stratosfēru. Izdalās atmosfēras cirkulācijā zonas un meridionālās pārneses. Zonālās pārneses, kas attīstās galvenokārt apakšplatuma virzienā, ietver:

- rietumu pārnese, kas dominē uz visas planētas augšējā troposfērā un apakšējā stratosfērā;

– troposfēras lejasdaļā, polārajos platuma grādos – austrumu vēji; mērenajos platuma grādos - rietumu vēji, tropiskajos un ekvatoriālajos platuma grādos - austrumu (14. att.).

no pola līdz ekvatoram.

Patiesībā gaiss pie ekvatora atmosfēras virsmas slānī ir ļoti silts. Silts un mitrs gaiss paceļas, tā apjoms palielinās, un troposfēras augšdaļā rodas augsts spiediens. Polios atmosfēras virskārtu spēcīgas dzesēšanas dēļ gaiss tiek saspiests, tā tilpums samazinās, bet augšpusē spiediens pazeminās. Līdz ar to troposfēras augšējos slāņos notiek gaisa plūsma no ekvatora uz poliem. Sakarā ar to gaisa masa pie ekvatora un līdz ar to arī spiediens uz apakšējo virsmu samazinās un palielinās polios. Virszemes slānī kustība sākas no poliem uz ekvatoru. Secinājums: saules starojums veido OCA meridionālo komponentu.

Uz viendabīgas rotējošas Zemes darbojas arī Koriolisa spēks. Augšpusē Koriolisa spēks novirza plūsmu SP pa labi no kustības virziena, t.i. no rietumiem uz austrumiem. SP gaisa kustība novirzās pa kreisi, t.i. atkal no rietumiem uz austrumiem. Tāpēc augšpusē (augšējā troposfērā un apakšējā stratosfērā, augstuma diapazonā no 10 līdz 20 km, spiediens samazinās no ekvatora uz poliem) tiek atzīmēta rietumu pāreja, kas tiek atzīmēta visai Zemei kā vesels. Kopumā gaisa kustība notiek ap poliem. Līdz ar to Koriolisa spēks veido OCA zonālo transportu.

Zem pamatvirsmas kustība ir sarežģītāka; tās sadalīšana kontinentos un okeānos. Veidojas sarežģīts galveno gaisa plūsmu modelis. No subtropu augsta spiediena joslām gaisa straumes plūst uz ekvatoriālo ieplaku un mērenajiem platuma grādiem. Pirmajā gadījumā veidojas tropu-ekvatoriālo platuma grādu austrumu vēji. Virs okeāniem, pateicoties pastāvīgajām bariskajām maksimumiem, tie pastāv visu gadu – tirdzniecības vēji- subtropu maksimumu ekvatoriālo perifēriju vēji, kas pastāvīgi pūš tikai pāri okeāniem; virs sauszemes tie nav izsekoti visur un ne vienmēr (pārrāvumus izraisa subtropu anticiklonu vājināšanās, ko izraisa spēcīga karsēšana un ekvatoriālās ieplakas pārvietošanās uz šiem platuma grādiem). SP pasātu vējiem ir ziemeļaustrumu virziens, SP - dienvidaustrumu virziens. Abu pusložu pasāta vēji saplūst pie ekvatora. To saplūšanas apgabalā (intratropiskā konverģences zona) rodas spēcīgas augšupejošas gaisa straumes, veidojas gubu mākoņi un lietusgāzes.

Vēja plūsma uz mērenajiem platuma grādiem veidojas no augsta spiediena tropiskās zonas mērenu platuma grādu rietumu vēji. Tie pastiprinās ziemā, jo mērenajos platuma grādos virs okeāna aug bariskie minimumi, palielinās barisko gradients starp bariskajiem minimumiem virs okeāniem un bariskajiem maksimumiem virs zemes, līdz ar to palielinās arī vēju stiprums. SP vēju virziens ir dienvidrietumu, SP - ziemeļrietumu. Dažkārt šos vējus sauc par pretvējš, taču tie nav ģenētiski saistīti ar pasāta vējiem, bet ir daļa no planetārā rietumu transporta.

Austrumu pārskaitījums. Valdošais vējš polārajos platuma grādos ir ziemeļaustrumu vējš SP un dienvidaustrumu vējš SF. Gaiss virzās no augsta spiediena polārajiem apgabaliem uz mēreno platuma grādu zema spiediena zonu. Austrumu transportu pārstāv arī tropisko platuma grādu pasāti. Netālu no ekvatora austrumu transports aptver gandrīz visu troposfēru, un šeit nav transporta uz rietumiem.

OCA galveno daļu platuma grādu analīze ļauj atšķirt trīs zonālas atvērtās saites:

- polārais: troposfēras lejasdaļā pūš austrumu vēji, augšā - rietumu transports;

– mērens posms: apakšējā un augšējā troposfērā – rietumu vēji;

- tropu saite: apakšējā troposfērā - austrumu vēji, augšā - rietumu pārnešana.

Tropisko cirkulācijas saiti sauca par Hedlija šūnu (senākās OCA shēmas autors, 1735), mēreno saiti - par Frerela šūnu (amerikāņu meteorologs). Pašlaik tiek apšaubīta šūnu esamība (S. P. Hromovs, B. L. Dzerdievskis), tomēr literatūrā par tām joprojām ir pieminēta.

Strūklas straumes ir viesuļvētras spēka vēji, kas pūš pāri frontālajām zonām augšējā troposfērā un apakšējā stratosfērā. Tie ir īpaši izteikti virs polārfrontēm, vēja ātrums lielo spiediena gradientu un retas atmosfēras dēļ sasniedz 300–400 km/h.

Meridionālās pārneses sarežģī OCA sistēmu un nodrošina starpplatumu siltuma un mitruma apmaiņu. Galvenie meridionālie pārvadājumi ir musoni- sezonāli vēji, kas vasarā un ziemā maina virzienu uz pretējo. Ir tropiskie un ekstratropiskie musons.

tropiskie musoni rodas termisko atšķirību dēļ starp vasaras un ziemas puslodēm, sauszemes un jūras sadalījums tikai pastiprina, sarežģī vai stabilizē šo parādību. Janvārī SP atrodas gandrīz nepārtraukta anticiklonu ķēde: pastāvīgi subtropiski virs okeāniem, bet sezonāli - virs kontinentiem. Tajā pašā laikā SP atrodas tur pārvietota ekvatoriālā depresija. Rezultātā gaiss tiek pārnests no SP uz SP. Jūlijā ar apgrieztu barisko sistēmu attiecību gaiss tiek pārvietots pāri ekvatoram no SP uz SP. Tādējādi tropiskie musoni nav nekas cits kā pasāta vēji, kas noteiktā joslā tuvu ekvatoram iegūst citu īpašību - sezonālu vispārējā virziena maiņu. Tropu musoni apmainās ar gaisu starp puslodes, kā arī starp zemi un jūru, jo īpaši tāpēc, ka tropos termiskais kontrasts starp zemi un jūru parasti ir mazs. Visa tropisko musonu izplatības zona atrodas starp 20º N.S. un 15º S (tropiskā Āfrika uz ziemeļiem no ekvatora, austrumāfrika uz dienvidiem no ekvatora; dienvidu Arābija; Indijas okeāns uz Madagaskaru rietumos un uz ziemeļaustrāliju austrumos; Hindustāna, Indoķīna, Indonēzija (bez Sumatras), Austrumķīna; Dienvidamerikā - Kolumbijā). Piemēram, musonu straume, kura izcelsme ir anticiklonā virs Austrālijas ziemeļiem un dodas uz Āziju, būtībā ir vērsta no viena kontinenta uz otru; okeāns iekšā Šis gadījums kalpo tikai kā starpteritorija. Musons Āfrikā ir gaisa apmaiņa starp viena un tā paša kontinenta sauso zemi, kas atrodas dažādās puslodēs, un virs Klusā okeāna daļas musons pūš no vienas puslodes okeāna virsmas uz otras puslodes okeāna virsmu.

Izglītībā ekstratropiskie musons Vadošo lomu spēlē termiskais kontrasts starp zemi un jūru. Šeit musoni notiek starp sezonāliem anticikloniem un padziļinājumiem, no kuriem daži atrodas kontinentālajā daļā, bet citi - okeānā. Tādējādi ziemas musoni Tālajos Austrumos ir anticiklona virs Āzijas (ar centru Mongolijā) un pastāvīgās Aleutu depresijas mijiedarbības sekas; vasara - anticiklona sekas virs Klusā okeāna ziemeļu daļas un ieplakas virs Āzijas kontinenta ekstratropiskās daļas.

Ekstratropiskie musoni vislabāk izpaužas uz Tālajos Austrumos(ieskaitot Kamčatku), Okhotskas jūra, Japāna, Aļaska un Ziemeļu Ledus okeāna piekraste.

Viens no galvenajiem musonu cirkulācijas izpausmes nosacījumiem ir cikloniskās aktivitātes neesamība (virs Eiropas un Ziemeļamerikas cikloniskās aktivitātes intensitātes dēļ nav musonu cirkulācijas, to “aizskalo” rietumu transports).

Ciklonu un anticiklonu vēji. Atmosfērā, kad satiekas divas gaisa masas dažādas īpašības pastāvīgi rodas lieli atmosfēras virpuļi - cikloni un anticikloni. Tie ievērojami sarežģī OCA shēmu.

Ciklons- plakans augšupejošs atmosfēras virpulis, kas pie zemes virsmas izpaužas kā zema spiediena zona ar vēju sistēmu no perifērijas uz centru pretēji pulksteņrādītāja virzienam SP un pulksteņrādītāja virzienam SP.

Anticiklons- plakans lejupejošs atmosfēras virpulis, kas pie zemes virsmas izpaužas kā augsta spiediena apgabals ar vēju sistēmu no centra uz perifēriju pulksteņrādītāja virzienā SP un pretēji pulksteņrādītāja virzienam SP.

Virpuļi ir plakani, jo to horizontālie izmēri ir tūkstošiem kvadrātkilometru, savukārt vertikālie izmēri ir 15–20 km. Ciklona centrā vērojamas augšupejošas gaisa plūsmas, anticiklonā - lejupejošas.

Ciklonus iedala frontālajā, centrālajā, tropiskajā un termiskajā ieplakā.

Frontālie cikloni veidojas arktiskajā un polārajā frontē: Ziemeļatlantijas arktiskajā frontē (netālu no austrumu krastiem Ziemeļamerika un netālu no Islandes), Arktikas frontē Klusā okeāna ziemeļu daļā (netālu no Āzijas austrumu krasta un netālu no Aleutu salām). Cikloni parasti pastāv vairākas dienas, virzoties no rietumiem uz austrumiem ar ātrumu aptuveni 20-30 km/h. Priekšpusē parādās ciklonu sērija trīs vai četru ciklonu sērijā. Katrs nākamais ciklons ir jaunākā attīstības stadijā un pārvietojas ātrāk. Cikloni apdzen viens otru, tuvu, veidojas centrālie cikloni- otrā tipa ciklons. Neaktīvo centrālo ciklonu dēļ virs okeāniem un mērenajos platuma grādos tiek uzturēta zema spiediena zona.

Cikloni, kuru izcelsme ir ziemeļos Atlantijas okeāns, ievācoties Rietumeiropa. Visbiežāk tie iet cauri Lielbritānijai, Baltijas jūrai, Sanktpēterburgai un tālāk uz Urāliem un Rietumsibīrija vai pāri Skandināvijai, Kolas pussalai un tālāk, vai uz Svalbāru, vai gar Āzijas ziemeļu nomali.

Klusā okeāna ziemeļu cikloni virzās uz Amerikas ziemeļrietumiem, kā arī uz ziemeļaustrumu Āziju.

Tropu cikloni visbiežāk veidojas tropu frontēs no 5º līdz 20º Z. un ju. sh. Tie parādās virs okeāniem vasaras beigās un rudenī, kad ūdens tiek uzkarsēts līdz 27–28ºC temperatūrai. Spēcīgs siltā un mitrs gaiss noved pie milzīga siltuma daudzuma izdalīšanās kondensācijas laikā, kas nosaka ciklona kinētisko enerģiju un zemo spiedienu centrā. Cikloni virzās no austrumiem uz rietumiem gar pastāvīgo barisko maksimumu ekvatoriālo perifēriju okeānos. Ja tropiskais ciklons sasniedz mērenos platuma grādus, tas izplešas, zaudē enerģiju un kā ekstratropisks ciklons sāk virzīties no rietumiem uz austrumiem. Paša ciklona ātrums ir neliels (20–30 km/h), bet vēja ātrums tajā var būt līdz 100 m/s (15. att.).

Rīsi. 15. Tropu ciklonu izplatība

Galvenās tropisko ciklonu sastopamības zonas: Āzijas austrumu piekraste, Austrālijas ziemeļu piekraste, Arābijas jūra, Bengālijas līcis; Karību jūra un Meksikas līcis. Vidēji gadā ir aptuveni 70 tropu ciklonu, kuru vēja ātrums pārsniedz 20 m/s. Tropiskos ciklonus Klusajā okeānā sauc par taifūniem, Atlantijas okeānā par viesuļvētrām un Austrālijas piekrastē par vīlītēm.

Termiskās depresijas rodas uz sauszemes sakarā ar spēcīgu virsmas laukuma pārkaršanu, gaisa pacelšanos un izplatīšanos virs tās. Tā rezultātā netālu no pamatnes veidojas zema spiediena zona.

Anticiklonus iedala frontālajos, subtropiskajos dinamiskas izcelsmes anticiklonos un stacionārajos.

Mērenos platuma grādos, aukstā gaisā, frontālie anticikloni, kas virknē virzās no rietumiem uz austrumiem ar ātrumu 20–30 km/h. Pēdējais galīgais anticiklons sasniedz subtropus, stabilizējas un veidojas dinamiskas izcelsmes subtropu anticiklons. Tajos ietilpst pastāvīgie bariskie maksimumi okeānos. Stacionārs anticiklons parādās virs zemes ziemas periods virsmas laukuma spēcīgas dzesēšanas rezultātā.

Anticikloni rodas un vienmērīgi turas virs Austrumarktikas, Antarktīdas un ziemā Austrumsibīrijas aukstajām virsmām. Ziemā arktiskajam gaisam ielaužoties no ziemeļiem, visā teritorijā izveidojas anticiklons Austrumeiropa, un dažreiz tver rietumu un dienvidu.

Katram ciklonam seko un ar tādu pašu ātrumu pārvietojas anticiklons, kas ietver jebkuru ciklonu sēriju. Virzoties no rietumiem uz austrumiem, SP cikloni novirzās uz ziemeļiem, bet anticikloni novirzās uz dienvidiem. Noviržu cēlonis tiek skaidrots ar Koriolisa spēka ietekmi. Līdz ar to uz ziemeļaustrumiem sāk virzīties cikloni, bet uz dienvidaustrumiem – anticikloni. Ciklonu un anticiklonu vēju ietekmē starp platuma grādiem notiek siltuma un mitruma apmaiņa. Augsta spiediena zonās dominē gaisa plūsmas no augšas uz leju - gaiss ir sauss, nav mākoņu; zema spiediena rajonos - no apakšas uz augšu - veidojas mākoņi, nokrišņi. Silto gaisa masu ieviešanu sauc par "karstuma viļņiem". Tropisko gaisa masu pārvietošanās uz mērenajiem platuma grādiem izraisa sausumu vasarā un spēcīgus atkusņus ziemā. Arktisko gaisa masu ievadīšana mērenajos platuma grādos - "aukstuma viļņi" - izraisa atdzišanu.

vietējie vēji- vēji, kas rodas ierobežotās teritorijas zonās vietējo cēloņu ietekmes rezultātā. Vietējie termiskās izcelsmes vēji ir vēsmas, kalnu-leju vēji, reljefa ietekme izraisa fēnu un bora veidošanos.

vēsmas rodas okeānu, jūru, ezeru krastos, kur ir lielas dienas temperatūras svārstības. AT lielākās pilsētas izveidojās pilsētas vēsmas. Dienā, kad zeme tiek uzkarsēta spēcīgāk, virs tās notiek gaisa kustība uz augšu un tā aizplūšana no augšas uz aukstāku. Virszemes slāņos vējš pūš uz sauszemes pusi, tas ir dienas (jūras) brīze. Naktī pūš nakts (piekrastes) brīze. Kad zeme atdziest vairāk nekā ūdens, un virszemes gaisa slānī vējš pūš no zemes uz jūru. Jūras vēsmas ir izteiktākas, to ātrums 7 m/s, izplatīšanās josla līdz 100 km.

Kalnu ielejas vēji veido nogāžu vējus un faktiskos kalnu-ielejas vējus, un tiem ir ikdienas periodiskums. Slīpuma vēji rodas dažādu nogāzes virsmas un gaisa sildīšanas rezultātā vienā augstumā. Dienā gaiss nogāzē vairāk uzsilst un vējš uzpūš nogāzi, naktī arī nogāze vairāk atdziest un vējš sāk pūst nogāzē. Faktiski kalnu-leju vējus izraisa tas, ka kalnu ielejā gaiss uzsilst un atdziest vairāk nekā tādā pašā augstumā blakus esošajā līdzenumā. Naktī vējš pūš uz līdzenumiem, dienā - uz kalniem. Nogāzi, kas vērsta pret vēju, sauc par pretvēja nogāzi, bet pretējo nogāzi sauc par aizvēja nogāzi.

fēns- silts sauss vējš augsti kalni bieži klāj ledāji. Tas rodas gaisa adiabātiskas dzesēšanas dēļ pretvēja nogāzē un adiabātiskās sildīšanas dēļ - aizvēja nogāzē. Tipiskākā fēna rodas, kad OCA gaisa straume šķērso kalnu grēdu. Biežāk sanāk anticiklons foehn, tas veidojas, ja virs kalnainas valsts atrodas anticiklons. Fēni visbiežāk ir pārejas sezonā, to ilgums ir vairākas dienas (Alpos ar fēnu gadā ir 125 dienas). Tien Šaņas kalnos šādus vējus sauc par kastek, in Vidusāzija- Garmsil, Klinšainajos kalnos - Chinook. Matu žāvētāju dēļ dārzi sāk agri uzziedēt, sniegs kūst.

Bora- auksts vējš, kas pūš no zemiem kalniem uz sāniem silta jūra. Novorosijskā to sauc par nord-ost, Absheron pussalā - nord, uz Baikāla - sarmu, Ronas ielejā (Francija) - mistral. Bora rodas ziemā, kad grēdas priekšā, līdzenumā, veidojas augsta spiediena zona, kur veidojas auksts gaiss. Šķērsojis zemu grēdu, aukstais gaiss lielā ātrumā plūst uz siltu līci, kur spiediens ir zems, ātrums var sasniegt 30 m/s, gaisa temperatūra strauji pazeminās līdz -5ºС.

Maza mēroga virpuļi ir tornado un asins recekļi (tornado). Virpuļus virs jūras sauc par tornado, virs sauszemes – par asins recekļiem. Tornado un asins recekļi parasti rodas tajās pašās vietās, kur tropiskie cikloni, karstā laikā. mitrs klimats. Galvenais enerģijas avots ir ūdens tvaiku kondensācija, kurā izdalās enerģija. Liels skaits viesuļvētru Amerikas Savienotajās Valstīs ir saistīts ar mitra siltā gaisa pieplūdumu no Meksikas līča. Virpuļviesulis virzās ar ātrumu 30–40 km/h, bet vēja ātrums tajā sasniedz 100 m/s. Trombi parasti rodas pa vienam, viesuļi – sērijveidā. 1981. gadā pie Anglijas krastiem piecu stundu laikā izveidojās 105 viesuļvētras.

Gaisa masu (VM) jēdziens. Iepriekš minētā analīze parāda, ka troposfēra nevar būt fiziski viendabīga visās tās daļās. Tas ir sadalīts, nepārtraucot būt viens un vesels, daļās gaisa masas– lieli gaisa apjomi troposfērā un stratosfēras lejasdaļā, kam ir samērā vienādas īpašības un kas kopumā pārvietojas vienā no OCA plūsmām. VM izmēri ir salīdzināmi ar atsevišķām kontinentu daļām, garums ir tūkstošiem kilometru, bet biezums ir 22–25 km. Teritorijas, pār kurām tiek veidotas VM, sauc par formēšanas centriem. Tiem jābūt ar vienmērīgu pamatvirsmu (sauszemi vai jūru), noteiktiem termiskajiem apstākļiem un to veidošanai nepieciešamajam laikam. Līdzīgi apstākļi pastāv bariskos maksimumos virs okeāniem, sezonālos maksimumos virs zemes.

VM ir tipiskas īpašības tikai veidošanās centrā, pārvietojoties, tas transformējas, iegūstot jaunas īpašības. Dažu virtuālo mašīnu ierašanās izraisa pēkšņas neperiodiskas laikapstākļu izmaiņas. Saistībā ar pamatvirsmas temperatūru VM iedala siltās un aukstās. Silts VM pārvietojas uz aukstu pamata virsmu, tas rada sasilšanu, bet pats atdziest. Aukstā VM nonāk uz siltās pamata virsmas un nodrošina dzesēšanu. Pēc veidošanās apstākļiem VM iedala četros veidos: ekvatoriālajā, tropiskajā, polārajā (mēreno platuma grādu gaiss) un arktiskajā (Antarktiskā). Katrā tipā izšķir divus apakštipus - jūras un kontinentālo. Priekš kontinentālais apakštips, veidojas virs kontinentiem, raksturo liels temperatūras diapazons un zems mitrums. jūras apakštips Tas veidojas virs okeāniem, tāpēc ir palielināts tā relatīvais un absolūtais mitrums, temperatūras amplitūdas ir daudz mazākas nekā kontinentālās.

Ekvatoriālās VM veidojas zemos platuma grādos, kam raksturīga augsta temperatūra un augsts relatīvais un absolūtais mitrums. Šie īpašumi tiek saglabāti gan virs zemes, gan virs jūras.

Tropu virtuālā mašīna veidojas tropiskajos platuma grādos, temperatūra gada laikā nenoslīd zem 20ºC, relatīvais mitrums ir zems. Piešķirt:

– kontinentālie HTM, kas veidojas virs tropisko platuma grādu kontinentiem tropu barikas maksimumos - virs Sahāras, Arābijas, Tāras, Kalahari, un vasarā subtropos un pat mērenā platuma grādos dienvidos - Dienvideiropā, Vidusāzijā un Kazahstānā , Mongolijā un Ķīnas ziemeļos;

– jūras HCM, kas veidojas virs tropu ūdeņu apgabaliem – Azoru salās un Havaju salu kalnos; raksturīga augsta temperatūra un mitruma saturs, bet zems relatīvais mitrums.

Polārie virtuālās mašīnas, jeb mēreno platuma grādu gaiss veidojas mērenajos platuma grādos (mēreno platuma grādu anticiklonos no arktiskiem VM un gaisa, kas nāca no tropiem). Temperatūras ir negatīvas ziemā, pozitīvas vasarā, gada temperatūras amplitūda ir ievērojama, absolūtais mitrums palielinās vasarā un samazinās ziemā, relatīvais mitrums ir vidējs. Piešķirt:

– mēreno platuma grādu kontinentālais gaiss (CHC), kas veidojas virs mēreno platuma grādu kontinentu plašajām virsmām, ir stipri vēss un stabils ziemā, laiks tajā ir skaidrs ar stiprām salnām; vasarā kļūst ļoti silts, tajā rodas augšupejošas straumes;

ikdienas kurss gaisa temperatūru nosaka atbilstošā aktīvās virsmas temperatūras gaita. Gaisa sildīšana un dzesēšana ir atkarīga no aktīvās virsmas termiskā režīma. Šīs virsmas absorbētais siltums daļēji izplatās augsnes vai rezervuāra dziļumos, bet otra daļa tiek nodota blakus esošajam atmosfēras slānim un pēc tam izplatās uz pārklājošajiem slāņiem. Šajā gadījumā ir vērojama zināma augšanas aizkavēšanās un gaisa temperatūras pazemināšanās, salīdzinot ar augsnes temperatūras izmaiņām.

Minimālā gaisa temperatūra 2 m augstumā tiek novērota pirms saullēkta. Saulei paceļoties virs horizonta, gaisa temperatūra strauji paaugstinās uz 2-3 stundām. Tad temperatūras paaugstināšanās palēninās. Tās maksimums notiek pēc 2-3 stundām pēcpusdienā. Turklāt temperatūra pazeminās - vispirms lēnām un pēc tam ātrāk.

Virs jūrām un okeāniem maksimālā gaisa temperatūra iestājas 2-3 stundas agrāk nekā virs kontinentiem, un gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda virs lielām ūdenstilpēm ir lielāka nekā ūdens virsmas temperatūras svārstību amplitūda. Tas izskaidrojams ar to, ka saules starojuma absorbcija ar gaisu un tās paša radiācija virs jūras ir daudz lielāka nekā virs zemes, jo virs jūras gaiss satur vairāk ūdens tvaiku.

Gaisa temperatūras diennakts svārstību iezīmes atklājas, vidēji aprēķinot ilglaicīgo novērojumu rezultātus. Ar šo vidējo rādītāju tiek izslēgti atsevišķi neperiodiski ikdienas temperatūras izmaiņu pārkāpumi, kas saistīti ar aukstā un siltā gaisa masu iekļūšanu. Šie ielaušanās izkropļo temperatūras dienas svārstības. Piemēram, dienas laikā aukstas gaisa masas ieplūšanas laikā gaisa temperatūra atsevišķos punktos dažkārt pazeminās, nevis paaugstinās. Ar siltas masas iebrukumu naktī temperatūra var paaugstināties.

Pie stabiliem laikapstākļiem diezgan skaidri izpaužas gaisa temperatūras izmaiņas dienas laikā. Bet gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda virs zemes vienmēr ir mazāka par augsnes virsmas temperatūras ikdienas svārstību amplitūdu. Gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda ir atkarīga no vairākiem faktoriem.

Vietas platuma grādi. Palielinoties platuma grādiem, gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda samazinās. Vislielākās amplitūdas tiek novērotas subtropu platuma grādos. Vidēji gadā apskatāmā amplitūda ir aptuveni 12°С tropiskajos reģionos, 8-9°С mērenajos platuma grādos, 3-4°С pie polārā loka, bet 1-2°С Arktikā.

Sezona. Mērenajos platuma grādos mazākās amplitūdas tiek novērotas ziemā, bet lielākās - vasarā. Pavasarī tie ir nedaudz lielāki nekā rudenī. Dienas temperatūras svārstību amplitūda ir atkarīga ne tikai no dienas maksimuma, bet arī no nakts minimuma, kas ir mazāks, jo garāka nakts. Mērenā un augstos platuma grādos īsās vasaras naktīs temperatūrai nav laika pazemināties līdz ļoti zemām vērtībām, un tāpēc amplitūda šeit saglabājas salīdzinoši maza. Polārajos reģionos diennakts polārās dienas apstākļos gaisa temperatūras dienas svārstību amplitūda ir tikai aptuveni 1 °C. Polārajā naktī diennakts temperatūras svārstības tikpat kā nav novērojamas. Arktikā lielākās amplitūdas tiek novērotas pavasarī un rudenī. Diksona salā augstākā amplitūda šajos gadalaikos ir vidēji 5–6 °C.

Vislielākās gaisa temperatūras diennakts svārstību amplitūdas ir vērojamas tropiskajos platuma grādos, un šeit tās gandrīz nav atkarīgas no gada laika. Tādējādi tropiskajos tuksnešos šīs amplitūdas ir 20–22 °С visu gadu.

Aktīvās virsmas raksturs. Virs ūdens virsmas gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda ir mazāka nekā virs sauszemes. Virs jūrām un okeāniem to vidējā temperatūra ir 2–3°C. Attālumam no krasta līdz cietzemes dziļumam amplitūdas palielinās līdz 20–22 °C. Līdzīga, bet vājāka ietekme uz gaisa temperatūras ikdienas gaitu ir iekšzemes ūdenstilpnēm un ļoti mitrām virsmām (purvi, vietas ar bagātīgu veģetāciju). Sausās stepēs un tuksnešos gada vidējā gaisa temperatūras svārstību amplitūda sasniedz 30 °C.

Mākoņains. Gaisa temperatūras dienas svārstību amplitūda skaidrās dienās ir lielāka nekā mākoņainās dienās, jo gaisa temperatūras svārstības ir tieši atkarīgas no aktīvā slāņa temperatūras svārstībām, kas savukārt ir tieši saistītas ar mākoņu skaitu un raksturu. .

Apvidus reljefs. Teritorijas reljefam ir būtiska ietekme uz ikdienas gaisa temperatūras gaitu, ko pirmais pamanīja A. I. Voeikovs. Ar ieliektām reljefa formām (iedobēm, ieplakām, ielejām) gaiss saskaras ar lielāko pamata virsmas laukumu. Šeit gaiss dienas laikā stagnē, un naktī tas atdziest pāri nogāzēm un plūst uz leju. Rezultātā gan dienas apkure, gan nakts gaisa dzesēšana palielinās ieliektās zemes formās, salīdzinot ar līdzenu reljefu. Tādējādi palielinās arī diennakts temperatūras svārstību amplitūdas šādā reljefā. Ar izliektām reljefa formām (kalni, pakalni, pauguri) gaiss saskaras ar mazāko apakšējās virsmas laukumu. Aktīvās virsmas ietekme uz gaisa temperatūru samazinās. Tādējādi gaisa temperatūras ikdienas izmaiņu amplitūdas ieplakās, ieplakās un ielejās ir lielākas nekā virs līdzenumiem, bet pēdējās tās ir lielākas nekā kalnu un pauguru virsotnēs.

Augstums virs jūras līmeņa. Palielinoties augstumam, gaisa temperatūras ikdienas svārstību amplitūda samazinās, un maksimumu un minimumu iestāšanās momenti tiek pārcelti uz vēlāku laiku. Temperatūras diennakts svārstības ar amplitūdu 1–2°C vērojamas pat tropopauzes augstumā, bet šeit tas jau ir saistīts ar saules starojuma absorbciju ar gaisā esošā ozona palīdzību.

Gaisa temperatūras gada gaitu, pirmkārt, nosaka aktīvās virsmas gada temperatūras gaita. Gada cikla amplitūda ir starpība starp siltākā un aukstākā mēneša vidējo mēneša temperatūru.

Ziemeļu puslodē kontinentos maksimālā vidējā gaisa temperatūra novērojama jūlijā, minimālā – janvārī. Okeānos un kontinentu piekrastē ekstremālās temperatūras notiek nedaudz vēlāk: maksimālā - augustā, minimālā - februārī - martā. Uz sauszemes gaisa temperatūras gada svārstību amplitūda ir daudz lielāka nekā virs ūdens virsmas.

Liela ietekme gada gaisa temperatūras svārstību amplitūdu ietekmē vietas platuma grādi. Mazākā amplitūda tiek novērota ekvatoriālā zona. Palielinoties vietas platumam, amplitūda palielinās, sasniedzot augstākās vērtības polārajos platuma grādos. Gaisa temperatūras gada svārstību amplitūda ir atkarīga arī no vietas augstuma virs jūras līmeņa. Palielinoties augstumam, amplitūda samazinās. Tiem ir liela ietekme uz gada gaisa temperatūras gaitu. laikapstākļi: migla, lietus un pārsvarā mākoņains. Mākoņu trūkums ziemā izraisa aukstākā mēneša vidējās temperatūras pazemināšanos, bet vasarā - siltākā mēneša vidējās temperatūras paaugstināšanos.

Gaisa temperatūras gaita dažādos ģeogrāfiskajos apgabalos ir dažāda. Pēc amplitūdas lieluma un ekstremālo temperatūru iestāšanās laika izšķir četrus gaisa temperatūras gada svārstību veidus.

• 1. Ekvatoriālais tips. Ekvatoriālajā zonā tiek novēroti divi temperatūras maksimumi gadā - pēc pavasara un rudens ekvinokcijas, kad saule atrodas zenītā virs ekvatora pusdienlaikā, un divi minimumi - pēc ziemas un vasaras saulgriežiem, kad saule ir pie tās. zemākais augstums. Gada svārstību amplitūdas šeit ir nelielas, kas skaidrojams ar nelielām siltuma pieplūdes izmaiņām gada laikā. Virs okeāniem amplitūdas ir aptuveni 1 °C, bet virs kontinentiem — 5–10 °C.
• 2. Mērenās zonas veids. Mērenajos platuma grādos ir arī ikgadējas temperatūras svārstības ar maksimumu pēc vasaras un minimumu pēc ziemas saulgriežiem. Ziemeļu puslodes kontinentos maksimālā mēneša vidējā temperatūra tiek novērota jūlijā, jūrās un piekrastē - augustā. Gada amplitūdas palielinās līdz ar platuma grādiem. Virs okeāniem un krastiem tie ir vidēji 10–15 ° C, kontinentos 40–50 ° C, bet 60 ° platuma grādos sasniedz 60 ° C.
• 3. Polārais tips. polārie reģioni raksturojas ar garu auksta ziema un salīdzinoši īsas vēsas vasaras. Gada amplitūdas virs okeāna un polāro jūru piekrastē ir 25–40 °C, bet uz sauszemes tās pārsniedz 65 °C. Maksimālā temperatūra tiek novērota augustā, minimālā - janvārī.

Aplūkotie gaisa temperatūras gada izmaiņu veidi ir noteikti no ilgtermiņa datiem un atspoguļo regulāras periodiskas svārstības. Dažos gados siltu vai aukstu masu ieplūšanas ietekmē rodas novirzes no iepriekšminētajiem veidiem. Bieža jūras gaisa masu invāzija kontinentālajā daļā izraisa amplitūdas samazināšanos. Kontinentālo gaisa masu iekļūšana jūru un okeānu piekrastē palielina to amplitūdu šajās zonās. Neperiodiskas temperatūras izmaiņas galvenokārt saistītas ar gaisa masu advekciju. Piemēram, mērenajos platuma grādos ievērojama neperiodiska atdzišana notiek, kad aukstas gaisa masas iebrūk no Arktikas. Tajā pašā laikā pavasarī bieži tiek novērota aukstuma atgriešanās. Tropiskām gaisa masām iebrūkot mērenajos platuma grādos, siltuma atgriešanās vērojama rudenī 8, lpp. 285-291.

Gaisa temperatūras svārstības katru dienu zemes virsmas tuvumā

1. Gaisa temperatūra mainās ikdienas gaitā, sekojot zemes virsmas temperatūrai. Tā kā gaiss tiek sildīts un atdzesēts no zemes virsmas, diennakts temperatūras svārstību amplitūda meteoroloģiskajā stendā ir mazāka nekā augsnes virsmā, vidēji par vienu trešdaļu. Virs jūras virsmas apstākļi ir sarežģītāki, kā tas tiks apspriests tālāk.

Gaisa temperatūras paaugstināšanās sākas ar augsnes temperatūras paaugstināšanos (15 minūtes vēlāk) no rīta, pēc saullēkta. 13-14 stundās augsnes temperatūra, kā zināms, sāk kristies. 14-15 stundās sāk kristies arī gaisa temperatūra. Tādējādi minimālā gaisa temperatūra diennakts gaitā pie zemes virsmas nokrītas laikā neilgi pēc saullēkta, bet maksimālā - 14-15 stundās.

Gaisa temperatūras diennakts svārstības diezgan pareizi izpaužas tikai stabila skaidra laika apstākļos. No daudziem novērojumiem tas šķiet vidēji vēl regulārāks: ikdienas temperatūras svārstību ilgtermiņa līknes ir gludas līknes, kas līdzīgas sinusoīdiem.

Bet dažās dienās gaisa temperatūras ikdienas gaita var būt ļoti nepareiza. Tas ir atkarīgs no mākoņainības izmaiņām, kas maina radiācijas apstākļus uz zemes virsmas, kā arī no advekcijas, t.i., no gaisa masu pieplūduma ar atšķirīgu temperatūru. Šo iemeslu dēļ minimālā temperatūra var novirzīties pat uz dienas stundām, bet maksimālā - uz nakti. Diennakts temperatūras svārstības var izzust pavisam, vai arī diennakts izmaiņu līkne var iegūt sarežģītu formu. Citiem vārdiem sakot, regulāras dienas svārstības bloķē vai maskē neperiodiskas temperatūras izmaiņas. Piemēram, Helsinkos janvārī ar 24% varbūtību diennakts maksimālā temperatūra nokrītas no pusnakts līdz vienai naktī, un tikai 13% no tās iekrīt laika intervālā no 12 līdz 14 stundām.

Pat tropos, kur neperiodiskas temperatūras izmaiņas ir vājākas nekā mērenajos platuma grādos, maksimālā temperatūra pēcpusdienā notiek tikai 50% no visiem gadījumiem.

Klimatoloģijā parasti tiek ņemta vērā ikdienas gaisa temperatūras gaita, vidēji ilgā laika posmā. Šādā vidējā diennakts gaitā neperiodiskas temperatūras izmaiņas, kas notiek vairāk vai mazāk vienmērīgi visās diennakts stundās, viena otru dzēš. Rezultātā diennakts variācijas ilgtermiņa līknei ir vienkāršs raksturs, tuvu sinusoidālai.
Piemēram, mēs attēlojam attēlā. 22 dienas gaisa temperatūras kurss Maskavā janvārī un jūlijā, aprēķināts pēc ilgtermiņa datiem. Ilgtermiņa vidējā temperatūra tika aprēķināta katrai janvāra vai jūlija dienas stundai, un pēc tam, pamatojoties uz iegūtajām vidējām stundu vērtībām, tika sastādītas janvāra un jūlija dienas svārstību ilgtermiņa līknes.

Rīsi. 22. Gaisa temperatūras dienas svārstības janvārī (1) un jūlijā (2). Maskava. Vidējā mēneša temperatūra jūlijā ir 18,5 °С, janvārī -10 ° С.

2. Gaisa temperatūras dienas amplitūda ir atkarīga no daudzām ietekmēm. Pirmkārt, to nosaka dienas temperatūras amplitūda uz augsnes virsmas: jo lielāka amplitūda uz augsnes virsmas, jo lielāka tā ir gaisā. Bet dienas temperatūras amplitūda uz augsnes virsmas galvenokārt ir atkarīga no mākoņainības. Līdz ar to gaisa temperatūras diennakts amplitūda ir cieši saistīta ar mākoņainību: in skaidrs laiks tas ir daudz lielāks nekā mākoņainā dienā. Tas ir skaidri redzams attēlā. 23, kas parāda gaisa temperatūras ikdienas gaitu Pavlovskā (netālu no Ļeņingradas), vidēji visām vasaras sezonas dienām un atsevišķi skaidrām un mākoņainām dienām.

Gaisa temperatūras dienas amplitūda mainās arī atkarībā no sezonas, platuma grādiem, kā arī atkarībā no augsnes un reljefa rakstura. Ziemā tas ir mazāks nekā vasarā, tāpat kā pamata virsmas temperatūras amplitūda.

Palielinoties platuma grādiem, gaisa temperatūras diennakts amplitūda samazinās, jo samazinās saules pusdienlaika augstums virs horizonta. Zem platuma grādiem 20-30° uz sauszemes gada vidējā diennakts temperatūras amplitūda ir aptuveni 12°C, zem 60° platuma aptuveni 6°C, zem 70° tikai 3°C. Augstākajos platuma grādos, kur saule nelec vai noriet daudzas dienas pēc kārtas, regulāras diennakts temperatūras svārstības vispār nenotiek.

Nozīme ir arī augsnes un augsnes seguma īpašībām. Jo lielāka ir pašas augsnes virsmas temperatūras diennakts amplitūda, jo lielāka ir gaisa temperatūras dienas amplitūda virs tās. Stepēs un tuksnešos vidējā dienas amplitūda

Tur tas sasniedz 15-20 °С, dažreiz 30 °С. Virs blīvas veģetācijas segas tas ir mazāks. Ūdens baseinu tuvums ietekmē arī diennakts amplitūdu: piekrastes zonās tā ir mazāka.

Rīsi. 23. Gaisa temperatūras svārstības Pavlovskā dienā atkarībā no mākoņainības. 1 - skaidras dienas, 2 - mākoņainas dienas, 3 - visas dienas.

Uz izliektām reljefa formām (kalnu un pauguru virsotnēs un nogāzēs) gaisa temperatūras diennakts amplitūda ir samazināta salīdzinājumā ar līdzenu reljefu, bet ieliektās reljefa formās (ielejās, gravās un ieplakās) tā tiek palielināta (Vojeikova likums). Iemesls ir tāds, ka uz izliektām zemes formām gaisam ir samazināts saskares laukums ar apakšējo virsmu, un tas tiek ātri noņemts no tās, aizstājot ar jaunām gaisa masām. Ieliektās reljefa formās gaiss vairāk uzsilst no virsmas un vairāk stagnē dienas laikā, bet naktī tas atdziest spēcīgāk un plūst lejup pa nogāzēm. Bet šaurās aizās, kur ir samazināts gan starojuma pieplūdums, gan efektīvais starojums, diennakts amplitūdas ir mazākas nekā plašās ielejās.

3. Skaidrs, ka nelielas diennakts temperatūras amplitūdas uz jūras virsmas rada arī nelielas diennakts gaisa temperatūras amplitūdas virs jūras. Tomēr šīs pēdējās joprojām ir augstākas nekā dienas amplitūdas pašā jūras virsmā. Diennakts amplitūdas atklātā okeāna virsmā mērāmas tikai grāda desmitdaļās, bet apakšējā gaisa slānī virs okeāna tās sasniedz 1 - 1,5 °C (skat. 21. att.), virs iekšējām jūrām vēl vairāk. Gaisa temperatūras amplitūdas ir palielinātas, jo tās ietekmē gaisa masu advekcija. Sava nozīme ir arī saules starojuma tiešai absorbcijai zemākajos gaisa slāņos dienas laikā un to emisijai naktī.

6. klase

Gaisa temperatūras un diennakts temperatūras svārstības

Mērķis: Veidot priekšstatu par siltuma sadalījumu uz Zemes virsmas, vidējo diennakts temperatūru, temperatūras svārstību amplitūdu (dienas, gada).

Aprīkojums: termometra mācību grāmata.

Nodarbību laikā.

es .Organizējot laiku. Rapport.

II . Pārbaude mājasdarbs

Pārbaude.

Kura gāze ir dominējošā atmosfērā:

a) skābeklis; b) ūdeņradis; c) oglekļa dioksīds; d) slāpeklis.

Kurš atmosfēras slānis satur lielāko daļu gaisa?

Kādos platuma grādos troposfēra ir biezāka?

a) virs ekvatora b) polārajos platuma grādos; c) mērenajos platuma grādos.

Kurš atmosfēras slānis atrodas virs troposfēras?

a) eksosfēra; b) stratosfēra; c) mezosfēra.

Kurā slānī notiek laika apstākļu maiņa:

a) stratosfērā b) troposfērā; c) atmosfēras augšējos slāņos.III . Jauna materiāla apgūšana. Kā tiek uzsildīts gaiss?

Kā jūs domājat, cik daudz saules enerģijas sasildīs gaisu troposfērā?

Aprakstiet, kā temperatūra mainās troposfērā un ar augstumu. Kāpēc temperatūra pazeminās?

Atklājiet modeļus :

Saules stari iziet cauri atmosfērai, to nesasildot.

Saules stari silda zemes virsmu

Atmosfēras gaisu silda Zemes virsma

Gaisa temperatūra samazinās līdz ar augstumu. Uz katru km temperatūra pazeminās par 6°C.

Kāds ir iemesls nevienmērīgai gaisa sildīšanai dienas laikā? Apskatiet attēlu slaidā, mēģiniet noformulēt modeli.

regularitāte : jo augstāk Saule atrodas virs horizonta, jo lielāks ir saules staru krišanas leņķis, tāpēc Zemes virsma labāk sasilst un gaiss no tās.

Gaisa temperatūras dienas gaita.

Kurā diennakts laikā temperatūra ir visaugstākā un zemākā? Paskaidrojiet.

Kā temperatūra mainās visu gadu?

Padomājiet, kāpēc siltākie un aukstākie mēneši nav jūnijs un decembris, kad saules stariem ir vislielākais un mazākais krišanas leņķis uz zemes virsmas.

Gaisa temperatūra - gaisa sildīšanas pakāpe, ko nosaka ar termometru.

Gaisa temperatūra ir viena no svarīgākajām laika un klimata īpašībām.

Gaisa, kā arī augsnes un ūdens temperatūra lielākajā daļā valstu tiek izteikta starptautiskās temperatūras skalas jeb skalas grādosCelsija (NO). Šīs skalas nulle krīt uz temperatūru, kurā kūst ledus, un +100 ˚С - uz ūdens viršanas temperatūru. Taču ASV un virknē citu valstu mērogs joprojām tiek izmantots ne tikai ikdienā, bet arī meteoroloģijā.pēc Fārenheita (F). Šajā skalā intervāls starp ledus kušanas punktiem un ūdens viršanas temperatūru tiek dalīts ar 180˚, un ledus kušanas temperatūrai tiek piešķirta vērtība +32 ˚F. Nulle pēc Celsija atbilst +32 ˚F un +100 ˚С = +212 ˚F.

Turklāt teorētiskajā meteoroloģijā tiek izmantota absolūtā temperatūras skala (skalaKelvins ), K. Šīs skalas nulle atbilst pilnīgai molekulu termiskās kustības pārtraukšanai, tas ir, zemākajai iespējamajai temperatūrai. Pēc Celsija skalas tas būs -273 ˚С

Atklāt vispārīgi modeļi temperatūras izmaiņas, izmantojiet vidējo temperatūru indikatoru: dienas vidējā, mēneša vidējā, gada vidējā.

Nosakiet vidējo gada temperatūru Ust-Kamenogorskā

Pārbaude:

Negatīvs: -10°+(-7°)+(-2°)+(-2°)+(-6°)= -27°С

Pozitīvs: 6°+13°+17°+18°+16°+12°+5°=+87°С

Vidēji dienāt: 87° - 27°= 60°: 12=+5°C

Nosakot temperatūras izmaiņas, parasti atzīmējiet tās augstākos un zemākos rādītājus. Tiek saukta starpība starp augstāko un zemāko punktu skaituamplitūda temperatūras. Pierakstiet definīciju.

Nosakiet temperatūras amplitūdu saskaņā ar tabulu un diagrammām uz slaida .

Vingrinājums : saskaņā ar att. 86, 94. lpp. nosaka gaisa temperatūras amplitūdu, izmantojot trešā termometru pāra rādījumus.

Izglītojoši praktiskie darbi.

Ikdienas temperatūras kursa grafika sastādīšana (skolotāja vadībā)

Izotermas ir līnijas, kas savieno punktus ar tiem pašiem vidējā temperatūra gaisu uz noteiktu laiku.

Parasti rāda gada siltāko un aukstāko mēnešu, t.i., jūlija un janvāra, izotermas.

IV . Apgūtā nostiprināšana.

Mācību grāmata 94. lpp

V . Mājasdarbs.

§24, jautājumi

Svētdien gaisa temperatūru atzīmējiet 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00. Ievadiet datus tabulā

Skatīties

9 h

12 h

15 h

18 h

21 h

Gaisa temperatūras dienas gaita sauc par gaisa temperatūras maiņu diennakts laikā - kopumā tā atspoguļo zemes virsmas temperatūras gaitu, bet maksimumu un minimumu iestāšanās brīži ir nedaudz novēloti, maksimums iestājas plkst.14, minimums pēc plkst. saullēkts.

Gaisa temperatūras dienas amplitūda(maksimālās un minimālās gaisa temperatūras starpība dienas laikā) ir augstāka uz sauszemes nekā virs okeāna; samazinās, pārejot uz augstiem platuma grādiem (vislielākais tropu tuksnešos - līdz 40 0 ​​C) un palielinās vietās ar tukšu augsni. Gaisa temperatūras diennakts amplitūdas lielums ir viens no klimata kontinentalitātes rādītājiem. Tuksnešos tas ir daudz lielāks nekā apgabalos ar jūras klimatu.

Gaisa temperatūras izmaiņas gadā(mēneša vidējās temperatūras izmaiņas gada laikā) galvenokārt nosaka vietas platuma grādi. Gaisa temperatūras amplitūda gadā- starpība starp maksimālo un minimālo vidējo mēneša temperatūru.

Gaisa temperatūras ģeogrāfiskais sadalījums parādīts, izmantojot izotermas- līnijas, kas savieno punktus kartē ar tādu pašu temperatūru. Gaisa temperatūras sadalījums ir zonāls, gada izotermām parasti ir apakšplatuma trieciens un tās atbilst gada starojuma bilances sadalījumam.

Vidēji gadā siltākā paralēle ir 10 0 N.L. ar 27 0 C temperatūru ir termiskais ekvators. Vasarā termiskais ekvators nobīdās uz 20 0 N, ziemā tas tuvojas ekvatoram par 5 0 N. Termiskā ekvatora nobīde SP skaidrojama ar to, ka SP zemajos platuma grādos izvietotā sauszemes platība ir lielāka salīdzinājumā ar SP, un tajā gada laikā ir augstāka temperatūra.

Siltums uz zemes virsmas ir sadalīts zonāli reģionāli. Papildus ģeogrāfiskajam platumam temperatūras sadalījumu uz Zemes ietekmē: sauszemes un jūras sadalījuma raksturs, reljefs, augstums virs jūras līmeņa, jūras un gaisa straumes.

Gada izotermu platuma sadalījumu traucē siltās un aukstās straumes. NP mērenajos platuma grādos silto straumju apskalotie rietumu krasti ir siltāki nekā austrumu krasti, pa kuriem iet aukstas straumes. Līdz ar to izotermas rietumu krastos ir izliektas pret polu, austrumu krastos - pret ekvatoru.

SP gada vidējā temperatūra ir +15,2 0 С, un SP ir +13,2 0 С. SP minimālā temperatūra ir daudz zemāka; stacijās "Sovetskaya" un "Vostok" temperatūra bija -89,2 0 С (absolūtais minimums SP). Minimālā temperatūra bez mākoņiem Antarktīdā var noslīdēt līdz -93 0 С. Augstākā temperatūra tiek novērota tropiskās zonas tuksnešos, +58 0 С Tripolē, +56,7 0 С Kalifornijā, Nāves ielejā.

Kartes sniedz priekšstatu par to, cik lielā mērā kontinenti un okeāni ietekmē temperatūras sadalījumu. izonomāls(izonomāli ir līnijas, kas savieno punktus ar vienādām temperatūras anomālijām). Anomālijas ir faktiskās temperatūras novirzes no vidējo platuma grādu temperatūras. Anomālijas ir pozitīvas un negatīvas. Pozitīvas anomālijas tiek novērotas vasarā virs karstiem kontinentiem. Virs Āzijas temperatūra ir par 4 0 C augstāka nekā vidējos platuma grādos.Ziemā pozitīvas anomālijas atrodas virs siltajām straumēm (virs siltās Ziemeļatlantijas straumes pie Skandināvijas krastiem temperatūra ir 28 0 C virs normas). Negatīvās anomālijas ir izteiktas ziemā virs atdzesētiem kontinentiem un vasarā pār aukstām straumēm. Piemēram, Oimjakonā ziemā temperatūra ir par 22 0 C zem normas.

Uz Zemes izšķir šādas termiskās zonas (izotermas tiek ņemtas ārpus termisko zonu robežām):

1. Karsts, katrā puslodē ierobežo gada izoterma +20 0 С, kas iet tuvu 30 0 s. sh. un y.sh.

2. Divas mērenas jostas, kas katrā puslodē atrodas starp siltākā mēneša (attiecīgi jūlijā vai janvāra) gada izotermu +20 0 C un +10 0 C.

3. divas aukstās jostas, robeža iet pa 0 0 izotermu no siltākā mēneša. Dažreiz ir reģioni mūžīgais sals, kas atrodas ap poliem (Šubajevs, 1977)

Pa šo ceļu:

1. Vienīgais siltuma avots, kam ir praktiska nozīme eksogēno procesu norisei GO, ir Saule. Saules siltums nonāk pasaules telpā starojuma enerģijas veidā, kas pēc tam, Zemes absorbēts, pārvēršas siltumenerģijā.

2. Saules stars ceļā ir pakļauts daudzām ietekmēm (izkliede, absorbcija, atstarošana) no dažādiem vides elementiem, kurā tas iekļūst, un virsmām, uz kurām tas krīt.

3. Saules starojuma izplatību ietekmē: attālums starp Zemi un Sauli; saules staru krišanas leņķis; Zemes forma (iepriekš nosaka starojuma intensitātes samazināšanos no ekvatora līdz poliem). Tas ir galvenais termisko zonu iedalīšanas iemesls un līdz ar to arī klimatisko zonu pastāvēšanas iemesls.

4. Teritorijas platuma ietekmi uz siltuma sadali koriģē vairāki faktori: reljefs; zemes un jūras sadale; auksto un silto jūras straumju ietekme; atmosfēras cirkulācija.

5. Saules siltuma sadalījumu vēl vairāk apgrūtina tas, ka vertikālā sadalījuma likumsakarības un pazīmes tiek uzklātas uz starojuma un siltuma horizontālā (gar zemes virsmu) sadalījuma likumsakarībām.