100-------9,0---------8,5
0-------100C-------10
unoszące w otoczeniu
- Powstaje komin powierza a z nim para idzie do góry i tak powstają chmury (kłębiaste) –pionowy ruch powietrza
Obojętna
300------7,0--------7,0
200------8,0--------8,0
100------9,0--------9,0
0 -----100C------10,0
- Gdy cząstki powietrza unoszącego się będą miały temp jak powietrze otaczające, to już nie będzie się ono unosiło
Stała
300------7,0-------8,8
200------8,0-------9,2
100------9,0-------9,6 powietrze będzie schodziło w dół
0-------10-------10,0
- gradient powietrza spadającego jest większy od otaczającego
g - grzadient rzeczywisty
gs - gradient suchoadiabatyczny
gn - gradient wilgotnoadiabatyczny
Wilgotne powietrze jest lżejsze
CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE
-na cząstkę powietrza działa ciśnienie z każdej strony
p. – od dołu
p.+dp.- od góry
G=pqd2 p.= gęstość q=grawitacja G- siła ciężkości d2- wysokość
à12,5 Hpa/1m. przy p. =1,29kg/m3
WZORY BARYCZNE – niwelacja baryczna
Z- punkty tm. –średnia harmoniczna
WZÓR BABINETA
Po – ciśnienie w dolnym punkcie
T – śr temp
Stopień baryczny – wysokość na jaką trzeba się wznieść lub obniżyć aby ciśnienie zmieniło się o 1hPa
ROZKŁAD CIŚNIENIA W PIONIE
v POWIERZCHNIA IZOBARYCZNA – im wyżej tym ciśnienie mniejsze
v Wyż i niż baryczny – gdy powietrze jest zimne, to ciśnienie szybko się zmienia i odwrotnie; ciśnienie przy samej ziemi (im bliżej) to ciepłe powietrze
ROZKŁAD CIŚNIENIA W POZIOMIE
(przy powierzchni ziemi)
Ø Równik – obniżone
Ø Podzwrotnik – wyższe
Ø Zwrotnik – niż
Ø Bieguny – wyż
„Zatoka” – wew. Najmniejsze ciśnienie niż baryczny
„Klin” – wew. Największe ciśnienie wyż baryczny
Ruch powietrza – wpływ na ruch powietrza w poziomie lub pionie ma ciśnienie
Ruch w pionie – czyli „konwekcja” – prąd wstępujący lub zstępujący.
Ruch poziomy – czyli wiatr zależy od:
- grawitacji (w zimie spływa )
istnienie poziomego gradientu ciśnienia(różnice te są główną przyczyną)
wiatr geostroficzny –izobary są równoległe i ruch zachodzi powyżej powierzchni tarciowej (ok. 1-1,5km nad ziemią, bo tamta warstwa zanika).
G - siła poziomego gradientu ciśnienia
Dp/dn – zmiana ciśnienia na odległość n (ok. 100km)
A – siła Knolisa, wynika z ruchu wirowego ziemi ( to odchylenie na półkuli północnej w prawo, a w lewo na południowej) np.: woda.
w - Prędkość kątowa w ruchu wirowym
Sinp – szerokość geograficzna
Siła na równiku nie działa , im dalej tym mocniej.
V- prędkość cząstek poddanych ruchowi . Ruch będzie odbywał się w
prawo
WIATR GRADIENTOWY
· w niżu
· w wyżu
· Powyższy wiatr – to izobary krzywoliniowe taka sytuacja jest najczęstsza .Prędkość i kierunek zależą od A,B,C
WIATRY – prądy, strumienie w górnej sferze stratosfery
· stały – pasat (od zwrotników do równika)
· sezonowo-zmienne monsun (Azja) w cyklu rocznym, w lecie od morza do lądu (pora opadowa),zima odwrotnie(pora sucha)
Wpływ na niego mają: morze ogrzewanie oraz Pasat. U nas – bryza ( nad morzem i jeziorami),wynika z nierówności nagrzewania wód i lądów cykl dobowy ( w dzień od morza w noc odwrotnie)
- wiatr dolin i gór – cykl dobowy zmienność. W dzień gdy zbocza się nagrzewają powietrze wędruje w górę i w nocy spływa zimne powietrze do dolin
· lokalne nieokresowe
Ø Cyklon tropikalny (powstaje na bazie niżu blisko równika obok morza, wilgotne powietrze zawirowuje, wew tworzy się niż i dużo różnica gradientu, stąd wiatr. Nazywane są też tajfunami i huraganami w zależności od regionu
Ø Bora – nad Adriatykiem ( zimny), z niewysokich gór spływa nad morze np. we Francji – Mistral
Ø W Polsce – fen W Tatrach halny. Zaczerpnięty z Alp występuje w Sudetach
PARA WODNA W ATMOSFERZE
Parowanie – ewaporacja:
1. parowanie potencjalne – wynika z warunków meteorologicznych
2. parowanie aktualne – w rzeczywistości w przyrodzie występujące ( transpiracja roślin i gruntu, wodyàewapotranspiracja)
1. a: wzór Daltona – masa wody wyparowana w jednostce czasu
c – kształt powierzchni parującej
s – prędkość ruchu powietrza
(E – e ) – ciśnienie pary wodnej nasyconej w temp danej – ciśnienie aktualne
P – ciśnienie atmosferyczne
m – masa wody wyparowanej
b: E – sumy miesięczne parowania potencjalnego wg Schmucka
k – wsp redukcyjny ustalona dla miesięcy ( inny dla każdego miesiąc
D
- niedosyt wilgotności powietrza
V – prędkość wiatru
E=0,0018(25+f)2*(100-f) zauważ się ,że:
T – średnie miesięczne temp
f – śr wartość miesięczna względna powietrza
wg Ostromęckiego ( dla użytków zielonych)
D - niedosyt wilgotności z całego miesiąca
b - współczynnik higrometryczny (zależy od wilgotności gleby, rodzaju roślin, wysokości plonu.).
k – współczynnik jak u Schmucka
wg Penmana
ETP ~BILANS PROMIENIOWANIA, TEMP, WILGOTN, POW, v WIATRU
Eta -= k*ETP
k – wsp biologiczny zależy od rodzaju roślin i fazy rozwoju.
Parowanie z bilansu cieplnego:
- część ciepła idzie na wyparowanie wody
E – parowanie w [mm/h]
Q –bilans radiacyjny [cal/cm2h]
G – wymiana ciepła z glebą [ j-w]
L – utajone ciepło parowania
Parowanie z bilansu wodnego
Opady, parowanie, odpływ podziemny,
różnica retencji
Zróżnicowanie :
- potencjalne – niewiele w rejonach polarnych, sięga 80 – 100 mn rocznie
- równikowe 1000 i więcej, największe w strefie zwrotnikowej do 3000mm ( w rzeczywistości jest inaczej)
pomiary – w terenie:
- ewaparometry – przyrządy dają wskażniki (parowanie wskażnikowe – Pichea); inne owaparometry z powierzchni wody – Wilda ; ewaparometry glebowe GGI 500
- ciśnienie pary wodnej
średni roczny rozkład pary w zależności od szerokości geograficznej
średni roczny rozkład wilgotności względnej powietrza zależnie od szerokości
Kondensacja pary wodnej ( skraplanie ) z gazowej jak i kryształków.
Warunki, które muszą być spełnione, aby doszło do kondensacji:
- temp musi spaść co najmniej do temp punktu rosy, co może być spowodowane:
· ochładzaniem się podłoża i powietrza drogą radiacji
· zetknięcia się ciepłego powietrza z chłodnym podłożem
· mieszaniem się mas powietrza bliskich stanu nasycenia, ale w różnych temp.
· adiabatyczne wznoszenie się powietrza à spadek temp spowodowany spadkiem ciśnienia (wzrost objętości)
- Obecność jąder kondensacji – jest ich nad lądem ok. 104 – 106/cm3,a nad morzem ok. 1000/cm3(drobinki wobec których będzie się zbierała para gdzie pyły, substancjeà czyli dochodzi do smogu – tereny przemysłowe)
PRODUKTY KONDENSACJI PARY WODNEJ
ü Osady które powstają na podłożu
· Rosa (musi być osiągnięta temp punktu rosy)
· szron
· szadż
· gołoledż
· a i b przez radiacyjne wypromieniowanie
· osad kryształków lodu na drutach, siatkach, powoduje też łamanie gałęzi, powstaje gdy mamy napływ cieplejszego powietrza po długicz chłodach np. –28 do –27 ( to cieplejsze powietrze będzie miało więcej pary)
· zamarznięta woda na ziemi, gdy pada deszcz i nagle mróz i odwrotnie.
Mgła – występuje w swobodnej atmosferze, jest produktem kondensacji pary wodnej. Widzialność do 1 km. Podczas gdy widzialność wzrasta powyżej jednego km, mówimy o zamgleniu.
MGŁY:
· radiacyjna – występuje podczas stabilnej pogody, bez wiatru, przy bezchmurnym niebie. Powstaje przez
· wyparowywanie ciepła z przygruntowych warstw powietrza .
· adwekcyjna – powstaje w wyniku napływu powietrza wilgotnego, ciepłego nad chłodne podłoże. Para się wzbija i następuje skraplanie pary wodnej.
· Wyparowania – występuje jesienią nad zbiornikami wodnymi. Powstaje gy chłodne powietrze naplywa nad ciepłą wodę.
· Radiacyjno – adwekcyjna
Gdzieniegdzie(pustynie) woda z osadów i mgieł dostarcza większość wody.
CHMURY – dostarczają wilgoci do podłoża – to widzialny zbiór małych kropelek wody lub kryształków lodu, lub tego i tego zawieszonej w swobodnej atmosferze, nie dotyka do podłoża. Aby spadł opad musi być
odpowiednia wodność chmury, kropelki wystarczająco duże aby nie wyparowały, pokonały siłę wiatru i spadły na ziemię. Powstawanie większych kropel, kryształków lodu odbywa się przez zlewanie się kropli wody.
WYSTĘPOWANIE CHMUR
· Zachmurzenie – stopień pokrycia nieba chmurami
· Całkowite w skali od 0 - 8
PODSTAWOWE PROCESY CHMUROWÓRCZE
· Proces konwekcji termicznej – polega na tym, że fragmenty terenu ogrzewają się bardzo mocno, powstaje bąbel ciepłego powietrza, dalej słup ciepłego powietrza i dalej powstaje chmura.
·
· wyślizgiwanie się powietrza po pow. Frontowych, wymuszony ruch powietrza ku górze
· ruchy falowe w atmosferze, jeżeli powietrze przy ziemi jest inne niż wysoko to pomiędzy warstwami powietrza powstaje zafalowanie
· mieszanie tumbulencyjne powietrza – na skutek mieszania powietrza mogą powstawać chmury poszarpane, szybko przemieszczające się.
· wypromieniowanie ciepła
wznoszenie powietrza , zawirowania (rotory) wywołane orografią. Wystarczają małe wzniesienia morenowe aby zwiększyć zachmurzenie i sumę opadów.
Masa powietrza : pewna objętość powietrza wypełniająca określoną przestrzeń i zalegająca nad jakimś obszarem o charakterystycznych własnościach fizycznych
Obszar źródłowy – nad nim formuje się masa powietrza
Podział geograficzny mas powietrza
· powietrze arktyczne – PA, PAm,k m – morskie k – kontynentalne
· powietrze polarne PPm,k w tej strefie jesteśmy
· powietrze zwrotnikowe PZ (PZm – PZk)
· powietrze równikowe PR – wilgotne i gorące pow do nas nie dociera
Podział termodynamiczny mas powietrza
· powietrze ciepłe
· powietrze chłodne
Lagun55