ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА над океанами
Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение . Под редакцией академика Н. Н. Исанина . 1986 .
Смотреть что такое «ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА над океанами» в других словарях:
АТМОСФЕРА над океанами — Часть воздушной оболочки Земли, расположенная над океанами. Газовый состав и строение атмосферы одинаковы на всей Земле. Однако тепло и влагообмен над океанами имеет специфику, что сказывается на временном ходе и пространственном распределении… … Морской энциклопедический справочник
Климат — (Climate) Основные типы климата, изменение климата, благоприятный климат, климат в странах мира Показатели климата, климат в Великобритании, климат в Италии, климат в Канаде, климат в Польше, климат в Украине Содержание Содержание Раздел 1.… … Энциклопедия инвестора
Климат — (греч. κλίμα, κλίματος означает наклон солнца, иначе сказать, полуденную высоту солнца). Древние географы делили Землю на климатические пояса в зависимости от этого явления и длины дня, принимая в расчет так называемые астрономические климаты,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
КЛИМАТ — многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по… … Энциклопедия Кольера
климат — статистический режим условий погоды, характерный для данного района за период в несколько десятилетий (обычно за 30 лет). Иначе говоря, понятие климата включает не только ср. значения метеорологических параметров за определённый промежуток… … Географическая энциклопедия
Атмосфера Земли — (от греч. atmos ‒ пар и sphaira ‒ шар), газовая оболочка, окружающая Землю. А. принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Масса А. составляет около 5,15 1015 т. А. обеспечивает… … Большая советская энциклопедия
Атмосфера — I Атмосфера Земли (от греч. atmos пар и sphaira шар), газовая оболочка, окружающая Землю. А. принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Масса А. составляет около 5,15 1015… … Большая советская энциклопедия
Гренландия — большая земля, находящаяся на крайнем СВ Америки, на атлантической ее стороне. Имея вытянутую с С на Ю форму и достигая на юге 60° сев. шир., Г. заходит на севере за 83°. Ее крайние пункты на В приходятся приблизительно под 19°, а крайние… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ — Метеорология наука об атмосфере Земли. Климатология раздел метеорологии, изучающий динамику изменения средних характеристик атмосферы за какой либо период сезон, несколько лет, несколько десятков лет или за более длительный срок. Другими… … Энциклопедия Кольера
метеорология и климатология — Метеорология – наука об атмосфере Земли. Климатология – раздел метеорологии, изучающий динамику изменения средних характеристик атмосферы за какой либо период – сезон, несколько лет, несколько десятков лет или за более длительный срок. Другими… … Географическая энциклопедия
Источник
Состояние воздуха над океанами
Океан занимает две третьих поверхности Земли. Он является мощным постоянно действующим поставщиком аэрозольного веще-ства в атмосферу. Значительная доля аэрозольных частиц возникает в результате испарения капель морской воды и содержит в основном легкорастворимые гигроскопические морские соли.
Из океана в атмосферу попадают также различные газы и органические аэрозоли. Частицы органического происхождения — это высыхающие и гниющие морские водоросли и продукты разложения фитопланктона. Органические аэрозоли — это еще и пыльца растений, споры, различного рода микроорганизмы, вирусы. Многие из них переносятся с суши. Органические аэрозоли образуются также и в атмо- сфере из органических молекул при фотохимических реакциях или при взаимодействии с морской водой.
Хорошо известна способность частиц биологического происхождения переноситься на большие расстояния. Так, споры грибов находили в море на расстоянии 1000 км от ближайшего берега. Пыльца растений может переноситься в океан на 2500 км. Морские бактерии обнаруживались на суше на расстояниях более 100 км от воды.
Над океанами наблюдаются аэрозоли и минерального происхождения. Это наблюдается при переносе пыли из Сахары в Атлантику, из пустынь Центральной Азии в океан, из Аравийских пустынь в северную часть Индийского океана. Пыли бывает так много, что она значительно ухудшает видимость и создает сложные условия плавания. Такое явление наблюдается у западных берегов Африки в северной Атлантике и в других местах Мирового океана (более подробно об этом в лекции 9).
Мелкодисперсная пыль может переноситься на большие расстояния. Пыль из Сахары переносится на запад через Атлантику. Сообщения о дымке в воздухе Карибского моря можно найти еще в старых судовых журналах. Предположения о ее африканском происхождении высказывались уже в начале XX в. В настоящее время этот факт общепризнан. Концентрация пыли в приземном слое атмосферы в Карибском море может достигать 20 мкг/м 3 на различных высотах вплоть до поверхности 700 гПа.
Время переноса пыли через Атлантику составляет в среднем около недели. Это свидетельствует о том, что аэрозоли могут оставаться во взвешенном состоянии при значительной их концентрации в течение достаточно большого промежутка времени.
Пыль из Сахары выносится не только на запад, но и в восточном направлении через Персидский залив в сторону Индии, и может даже распространяться по всему земному шару.
Все же аэрозолей, различных газообразных примесей и, тем более, примесей антропогенного происхождения над океанами несравненно меньше, чем над сушей.
В воздухе над океанами много водяного пара. Относительная влажность в среднем составляет около 80 %. В приводном слое воздуха содержатся ионы морских солей, что, по медицинским наблюдениям, благоприятно влияет на здоровье человека. Мировой океан, занимающий большую часть нашей планеты и покрытый зелеными водорослями, является поставщиком кислорода для всей планеты. Углекислый газ интенсивно поглощается морскими зелеными водорослями. Над океанами в воздухе, как уже указывалось, в два-три раза меньше углекислого газа, чем в среднем для атмосферы.
Дата добавления: 2016-01-30 ; просмотров: 2106 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Географическое распределение характеристик влажности воздуха
Географическое распределение влагосодержания (давления, водяного пара, абсолютной и относительной влажности) зависит:
· от испарения в каждом данном районе,
· от переноса влаги воздушными течениями из одних мест Земли в другие,
· от распределения температуры воздуха на поверхности.
Наибольшее влагосодержание наблюдается у экватора, где многолетнее среднее месячное давление водяного пара выше 20 гПа, достигая в ряде мест экстремальных значений – до 35 гПа. Максимальным влагосодержанием на суше обладают области экваториальных лесов, где к испарению прибавляется транспирация. Влажность, как и температура, убывает с широтой. Она также ниже над материками, выше над океанами. Над внутренними холодными районами Центральной и Восточной Азии, где зимой температуры особенно низки, возникают области особенно низкого давления водяного пара — меньше 0,1 гПа. Еще более низкие значения наблюдаются во внутренних районах Антарктиды. Наиболее отчетливо связь влагосодержания с температурой проявляется зимой. Летом, над сухими внутренними районами суши температуры могут быть значительными, а содержание водяного пара очень мало. Над океанами зональность характеристик влагосодержания отчетливо проявляется во все сезоны года.
Абсолютная влажность воздуха соответствует ходу температуры – она увеличивается от полюсов к экватору, составляя на 70-60 0 3 г/м 3 и до 19 г/м 3 на экваторе. Зимние значения абсолютной влажности во всех широтах меньше летних. В среднем годовом для всей Земли абсолютная влажность у земной поверхности составляет 11 г/м 3 , что составляет около 1% от общей плотности воздуха у земной поверхности.
Относительная влажность особенно высока в экваториальной зоне (рис.6.9), здесь она составляет в среднем годовом до 85% и более.
Рис. 6.9. Среднее распределение относительной влажности с географической широтой.
Относительная влажность всегда высока и в Северном Ледовитом океане, на севере Атлантического и Тихого океанов. Она достигает здесь таких же значений, как и на экваторе. Причина высокой относительной влажности в этих районах заключается в том, что здесь, при малом влагосодержании и низком давлении водяного пара, очень низки значения давления насыщения (температура очень низкая). Высокие значения относительной влажности отмечаются зимой в Сибири и над Европой (до 75 — 80%). Летом к районам с особенно высокой относительной влажностью присоединяется Индия, где в это время господствует океанический юго-западный муссон.
Очень низкая относительная влажность (до 50% и ниже) наблюдается круглый год в субтропических пустынях: Сахаре, Аравии, в пустынях Южной Америки, Австралии, где при высоких температурах воздух содержит мало влаги. В зимние месяцы к областям с низкой влажностью присоединяются также внутренняя Индия и Тибетское нагорье, а летом – внетропические пустыни Колорадо, Средней Азии и Ирана.
В распределении испаряемости отчетливо прослеживаются зональные черты, оно повторяет распределение температуры. Так, испаряемость мала в приполярных широтах, например, на Шпицбергене она составляет 80 мм, в Средней Европе — 450 мм, в Средней Азии до 1800 мм. В тропиках испаряемость сравнительно невелика на побережьях и сильно возрастает внутри материков. Так, на Атлантическом побережье Сахары годовая испаряемость составляет 600-700 мм, а на расстоянии 500 км от берега – свыше 3000мм. В наиболее засушливых районах Аравии и пустынь Колорадо она выше 3000 мм. У экватора, где дефицит влажности мал, испаряемость относительно невелика — 700-1000 мм. В береговых пустынях Перу, Чили и Южной Африки годовая испаряемость также не более 600-800 мм.
Конденсация в атмосфере
Конденсация — это переход воды из газообразного в жидкое состояние. В атмосфере она происходит в виде образования мельчайших капелек диаметром в несколько микрон. Более крупные капельки образуются путем слияния мелких или при таянии ледяных кристаллов. Конденсация происходит тогда, когда воздух достигает насыщения, а это чаще всего происходит в атмосфере при понижении температуры. Количество водяного пара, недостаточное для насыщения, с понижением температуры до точки росы становится насыщающим. При дальнейшем понижении температуры избыток водяного пара сверх того, что нужно для насыщения, переходит в жидкое состояние. Возникают зародыши облачных капелек, т.е. начальные комплексы молекул воды, которые в дальнейшем растут до величины обычных облачных капель. Если точка росы лежит ниже нуля, то первоначально возникают такие же зародыши, на которых растут переохлажденные капельки; но затем эти зачаточные капельки замерзают, и на них происходит развитие ледяных кристаллов.
Охлаждение воздуха чаще всего происходит адиабатически, вследствие его расширения без отдачи тепла в окружающую среду. Такое расширение происходит преимущественно при подъеме воздуха. Пока воздух не насыщен, он охлаждается на один градус на каждые 100 м подъема. Таким образом, для воздуха, не очень далекого от насыщения, вполне достаточно подняться вверх на несколько сотен метров, чтобы в нем началась конденсация.
Механизмы такого подъема воздуха различны. Воздух может подниматься в процессе турбулентности в виде неупорядоченных вихрей. Он может подниматься в более или менее сильных восходящих токах конвекции. Может происходить и подъем больших количеств воздуха на атмосферных фронтах, причем возникают облачные системы, покрывающие площади в сотни тысяч квадратных километров. Подъем воздуха может происходить и в гребнях атмосферных волн, вследствие чего также могут возникать облака на тех высотах, где существует волновое движение.
В зависимости от механизма подъема возникают и различные виды облаков.
В атмосферных условиях происходит не только конденсация — образование капелек (газ → жидкость), но и сублимация — образование кристаллов, переход водяного пара в твердое состояние (газ → твердое вещество). Но термин конденсация обычно применяется в широком смысле, охватывая собственно конденсацию и сублимацию.
Образование капелек при конденсации в атмосфере всегда происходит на некоторых центрах, называемых ядрами конденсации. Как правило, ядрами конденсации являются аэрозольные примеси. Важнейшими ядрами конденсации являются частички растворимых гигроскопических солей, особенно морской соли, которая всегда содержится в воде осадков. Она попадает в воздух при волнении моря и разбрызгивании морской воды. Солевые ядра попадают в воздух также при распылении почвы. В силу своих малых размеров они не оседают и переносятся воздушными течениями на большие расстояния. При этом из-за своей гигроскопичности они часто плавают в атмосфере в виде мельчайших капелек насыщенного соляного раствора. При повышении относительной влажности они начинают расти, а при значениях влажности в 100% превращаются в видимые капельки облаков и туманов.
Конденсация происходит также на гигроскопических твердых частичках, являющихся продуктами сгорания или органического распада. В промышленных районах в атмосфере преобладают такие ядра конденсации. Кроме них, роль ядер конденсации могут играть не гигроскопические, но смачиваемые достаточно крупные частички. У земной поверхности в одном кубическом сантиметре количество ядер конденсации достигает тысяч и десятков тысяч. С высотой их число уменьшается и на высоте 3-4 км составляет несколько сотен на см 3 .
Развитие кристаллов в атмосфере долгое время связывали преимущественно с процессами сублимации. Сейчас установлено, что сначала на инородных частицах, называемых ядрами льдообразования или ледяными ядрами, образуются ледяные зародыши и при достаточно низких отрицательных температурах при взаимодействии с ледяным зародышем капельки сконденсированной воды замерзают и дальше на них уже развиваются кристаллы. Образование ледяного зародыша за счет процесса сублимации значительно менее вероятно, чем за счет замерзания.
Облака
В результате конденсации внутри атмосферы возникают скопления продуктов конденсации, их называют облаками. Размеры облачных элементов — капелек и кристаллов настолько малы, что их удельный вес уравновешивается силой трения. Турбулентное движение воздуха приводит к тому, что эти капельки и кристаллы длительное время находятся взвешенными в воздухе, смещаясь то вниз, то вверх с элементами турбулентности. При конденсации непосредственно у земной поверхности скопления продуктов конденсации называют туманами. Принципиальной разницы в строении облаков и туманов нет. В горах возможны и такие случаи, когда облако возникает на самом горном склоне. Для наблюдателя, смотрящего снизу, из долины, явление представится облаком; для наблюдателя на самом склоне — туманом.
Облака переносятся воздушными течениями. Если относительная влажность воздуха, содержащего облака, снижается, то облака испаряются. При определённых условиях часть облачных элементов укрупняется и выпадает из облаков в виде осадков. Отдельные облака существуют очень короткое время, это значит, что недавно возникшие капельки, из которых состоит облако, снова быстро испаряются. Даже если облако наблюдается очень долго, это не означает, что оно состоит из одних и тех же капелек. В действительности облака находятся всё время в процессе постоянного образования и исчезновения. Длительно существует процесс облакообразования, облако же является только видимой в данный момент частью общей массы воды, вовлекаемой в этот процесс.
Взвешенность облаков также обманчива. Если облако не меняет своей высоты, то это не означает, что составляющие его элементы не выпадают. Жидкая или твёрдая частичка в облаке может опускаться, но, достигая нижней границы облака, она переходит в ненасыщенный воздух и здесь испаряется. В результате облако кажется длительно находящимся на одном уровне.
По своему строению облака делятся на три класса: водяные (капельные) облака, состоящие только из капелек; смешанные облака, состоящие из смеси переохлаждённых капелек и ледяных кристаллов при умеренных отрицательных температурах; ледяные (кристаллические) облака, состоящие только из ледяных кристаллов при достаточно низких температурах. В тёплое время года водяные облака образуются главным образом в нижних слоях атмосферы, смешанные — в средних, ледяные — в верхних. В холодное время года при низких температурах смешанные и ледяные облака могут возникать вблизи земной поверхности. Чисто капельное строение облака могут сохранять до температуры -10°С.
Размеры облачных капель варьируют в широких пределах — от долей микрона до сотен микронов. Кристаллы также разнообразны по форме и размерам. Замерзание капелек при низких температурах даёт полные кристаллы — ледяные шестиугольные пластинки или призмы диаметром 10-20мк. При дальнейшей сублимации они превращаются в шестилучевые звёзды или кристаллы более сложной структуры и размером до нескольких миллиметров в диаметре.
Количество капелек в единице объёма облачного воздуха составляет несколько сотен на кубический сантиметр в нижней части тропосферы, содержание кристаллов ещё меньше.
Водность облаков (содержание воды в жидком или твёрдом виде) очень невелико и составляет от 0,2 до 5 г на кубический метр облачного воздуха, то есть водность облаков меньше, чем абсолютная влажность воздуха.
Источник