Учебно-методический комплекс дисциплины «Климатология и метрология» для специальности 5М060800 «Экология» учебно-методические материалы
жүктеу/скачать 8.34 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1. Свойства воды
Вода в атмосфере1. Свойства воды. 2. Испарение. 3. Испарение и испаряемость. Скорость испарения. 4. Характеристики влажности воздуха. 5. Суточный и годовой год влажности воздуха. Географическое распределение влажности воздуха. Влагооборот между атмосферой и земной поверхностью – это один из трех климатообразующих процессов наряду с теплооборотом и общей циркуляцией атмосферы. Влагооборот – постоянный обмен влагой между атмосферой и земной поверхностью, состоящий из процессов испарения, переноса водяного пара в атмосфере, конденсации его в атмосфере, выпадения осадков и стока. В этой совокупности, представляющей единый комплексный климатообразующий процесс, происходит непрерывный переход воды с земной поверхности в воздух и из воздуха снова на земную поверхность. 1. Свойства водыВода на земле есть повсюду. Океаны, моря, реки, озера и др. водоемы занимают 71% земной поверхности. Вода, которая содержится в атмосфере, – единственное вещество, которое может находиться там во всех трех фазовых состояниях (твердое, жидкое и газообразное) одновременно. Важнейшие для метеорологии физические свойства воды представлены в таблице 6. Таблица 6 – Физические характеристики воды (Русин, 2008)
Свойства воды, важные для климатообразования:
Благодаря процессам испарения и конденсации в атмосфере непрерывно происходит круговорот воды, в котором участвует значительная масса ее. В среднем многолетний круговорот воды характеризуется следующими данными (таблица 7): Таблица 7 – Характеристики круговорота воды на Земле (Матвеев, 1976)
С поверхности океанов (361 млн. км2) в течение года испаряется слой воды толщиной 1127 мм (или 4,07·1017 кг воды), с поверхности материков – 446 мм (или 0,66·1017 кг воды). Толщина слоя осадков, выпадающих за год, на океанах составляет 1024 мм (или 3,69·1017 кг воды), на материках – 700 мм (или 1,04·1017 кг воды). Количество осадков на материках значительно превышает испарение (на 254 мм, или на 0,38·1017 кг воды). Это означает, что значительная масса водяного пара поступает на материки с океанов. С другой стороны, не испарившаяся на материках вода (254 мм) стекает в реки и далее в океан. На океанах испарение превышает (на 103 мм) количество осадков. Разность восполняется стоков воды с океанов. В атмосфере содержится в среднем 1,24·1016 кг влаги, что эквивалентно слою осажденной воды 24 мм (для сравнения масса воды в океанах 1,37·1021 кг, в ледниках 2,9·1019 кг; таяние последних повысило бы уровень Мирового океана на 80 м). Количество осадков за год в среднем на Земле составляет 928 мм. Таким образом, водяной пар в атмосфере обновляется в среднем 928 : 24 ≈ 39 раз в год, или каждые 9,5 суток (по другим оценкам 32 раза и за 11 суток соответственно). Такой кругооборот следует признать очень интенсивным. В океане возобновление воды происходит в среднем один раз в 3800 лет. Энергия затрачиваемая на испарение (92,8·600 = 0,56·105 кал/(см2·год)), вполне сравнима со средним притоком солнечной радиации, поглощаемой земной поверхностью и атмосферой: 1,98·0,25·0,7·60·24·365 = 1,8·105 кал/(см2·год); альбедо системы земная поверхность – атмосфера принято равным 0,3; множитель 0,25 отражает влияние шарообразности и вращения Земли. Таким образом, затраты тепла на испарение составляют около 30% поглощенного Землей солнечного тепла. Приток тепла от конденсации водяного пара в атмосфере, равный затратам тепла на испарение, примерно в 15 раз превышает скорость генерации кинетической энергии, равную для всей атмосферы 2·1012 кВт. Эти данные подчеркивают огромную роль, которую играют процессы фазовых переходов воды в энергетическом балансе земной атмосферы. жүктеу/скачать 8.34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|