Снежный покров и его характеристики. Единицы измерения. Снегосъемки, запас воды в снежном покрове.

· Снежный покров и его характеристики. Единицы измерения.

Снежный покров - слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей.

Снежный покров оказывает огромное влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания и сохраняет озимые посевы, поглощает азотистые соединения, удобряя тем самым почву, адсорбирует атмосферную пыль, охлаждает приземные слои воздуха.

Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главным образом в воду, загрязняя их.

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности.

Снежный покров позволяет решить проблему количественного определения суммарных параметров загрязнения (сухих и влажных выпадений).

Взаимоотношение между сухими и влажными выпадениями зависит от многих факторов, главными из которых являются: длительность холодного периода, частота снегопадов и их интенсивность, физико-химические свойства загрязняющих веществ, размер аэрозолей.

Основными величинами, характеризующими снежный покров, являются его высота и плотность.

Высота измеряется от мм до м.

Плотность снежного покрова измеряется в кг/кубометр.

· Снегосъемки, запас воды в снежном покрове.

Наблюдения за снежным покровом по регламенту маршрутных снегосъемок осуществляются через каждые 10 дней в течение холодного периода.

Снегосъемки осуществляются отдельно для трех типов ландшафта: поле, лес и овраги. Длина маршрута составляет 1 или 2 км (в поле и в лесу). Каждые 10 (в лесу) или 20 (в поле) метров измеряется высота снежного покрова, каждые 100 (в лесу) или 200 (в поле) метров измеряются остальные характеристики снежного покрова. В оврагах измерения проводятся только по заданию Гидрометеорологической обсерватории.

Определение истинной величины снегозапасов в бассейне.

Измерения осуществляются каждые 10м, причём на 5 – 10 измерений высоты приходится одно измерение плотности. Если высоту снежного покрова h_сн выразить в см, а плотность γ в г/см³, то снегозапасы в мм составляют: S=10h_снγ. Средние снегозапасы бассейна вычисляются как средние взвешенные с учётом доли площади, занятой полем, лесом и овражно – балочной сетью. В свою очередь, средняя величина снегозапасов для поля, также как для леса и овражно-балочной сети, определяется как средняя арифметическая из данных измерений. Обычно данных о снегозапасах в лесу в 3-5 раз меньше, чем в поле, и это отрицательным образом влияет на точность прогноза.

13.Ветер и его характеристики. Приборы. Экстремальные значения скорости ветра. Розы ветров.

Неравномерное распределение давления у земной поверхности вызывает перемещение воздуха. Движение воздуха в горизонтальном направлении называется ветром. Ветер всегда дует из области повышенного давления в область пониженного давления. Как всякое движение, ветер имеет две характеристики: скорость и направление.

Cкорость ветра – количество метров, проходимое воздухом в секунду (м/с). На метеорологических станциях ее определяют флюгером Вильда и анеморумбометром (греч. anemos – ветер), в полевых условиях – анемометрами различной конструкции. Иногда скорость ветра, т. е. его силу, оценивают визуально в баллах (по двенадцатибалльной шкале Бофорта), указывая название ветра.

На скорость ветра влияет разница в давлении, трение и плотность воздуха. Разность давления определяется горизонтальным барическим градиентом. Это изменение давления по нормали (т. е. перпендикулярно) к изобаре в сторону уменьшающегося давления на единицу расстояния – длину 1° меридиана или 100 км. Чем больше разница в давлении, т. е. горизонтальный барический градиент, тем сильнее ветер. Трение уменьшает скорость ветра, поэтому с увеличением высоты над земной поверхностью ветер сильнее. На высоте ветер усиливается и из-за меньшей там плотности воздуха. Это особенно ощущается в горах, на их вершинах или перевалах, где создаются условия аэродинамической трубы. Скорость ветра учитывается в повседневной жизни, особенно при строительстве высотных сооружений, например телебашен, труб и пр.

Ветер – сложное воздушное течение, скорость его постоянно колеблется, направление частиц воздуха непрерывно меняется, поэтому он дует порывисто. Турбулентность ветрового потока можно наблюдать во время падения снежинок при ветре, когда они совершают беспорядочные движения. Турбулентность ветра обусловлена неравномерным нагревом и неровностями земной поверхности, т. е. она термического и динамического происхождения. Турбулентность ветра зависит также от соотношения температуры приходящего воздуха и подстилающей поверхности. Когда холодная воздушная масса приходит на теплую поверхность (например, на Восточно-Европейскую равнину летом с Арктики или Атлантики), она снизу подогревается, развивается конвекция и турбулентность усиливается. Когда относительно теплый воздух приходит на холодную поверхность (зимой с Атлантики), то он от снега охлаждается, стратификация воздуха становится устойчивой, а турбулентность – незначительной.

Чтобы охарактеризовать ветровой режим местности, т. е. скорость или направление ветров, надо взять их осредненные значения за длительное время и построить диаграмму – розу ветров. С помощью розы ветров обычно определяют преобладающее направление ветров за год. Для этого от начала координат откладывают 8 или 16 отрезков по сторонам горизонта, длины которых пропорциональны повторяемости ветров соответствующего направления (%). Концы отрезков соединяют ломаной линией. Повторяемость штилей указывают числом в центре диаграммы.

На Земле одновременно дуют ветры разной протяженности, разной силы и разных направлений. Значительная их часть обусловливается динамикой воздушных масс в постоянных и сезонных центрах действия атмосферы, а также в циклонах и антициклонах умеренных широт на границах воздушных масс с различными свойствами. В то же время существуют и локальные ветры, возникающие только в определенных районах и вызванные спецификой местных орогидрографических условий. Таким образом, все ветры Земли можно в первом приближении разделить на ветры планетарного масштаба – общую циркуляцию атмосферы, ветры атмосферных вихрей во фронтальных зонах и местные ветры.

Анемометр, ветрометр— прибор для измерения скорости движения газов, воздуха в системах, например, вентиляции. В метеорологии применяется для измерения скорости ветра.

По принципу действия различают механические анемометры, в которых движение газа приводит во вращение чашечное колесо или крыльчатку (подобие воздушного винта), тепловые анемометры, принцип действия которых основан на измерении снижения температуры нагретого тела, обычно накаливаемой проволоки, от движения газа, ультразвуковые анемометры, основаны на измерении скорости звука в газе в зависимости от движения его, так, навстречу ветру скорость звука ниже, чем в неподвижном воздухе, по ветру — наоборот, выше.

14.ТЭР климата и ТЭР суммарного испарения. Единицы измерения, Удельная теплота парообразования. Ход изолиний ТЭР климата и ТЭР испарения.

Tk – теплоэнергетические ресурсы климата – количество энергии, которая затрачивается на нагревание воздуха, почвы, на фактические затраты тепла, на испарение, таяние льда.

Тк =1910+52,6 * tnn Мдж/м2

Чтобы найти tno

1) tcp>0, tnn=1,8

2) tcp<0, tnn

Tz – теплоэнергетические ресурсы испарения – количество энергии, которая затрачивается на все виды испарения:

1) испарение с водной поверхности;

2) испарение с поверхности суши;

3) транспирация.

Tz=17.6Σt>0+400 МДж/м2

L – удельная теплота парообразования.

L=2,51 МДж/м2мм.