4 Билет

1.Нагретая часть воздуха, будучи менее плотной, чем окружающий воздух, будет подниматься вверх через уровни, на которых давление прогрессивно уменьшается, что обуславливает расширение воздуха. Поскольку эта часть не получает тепла от окружающего пространства и не отдает ему во время подъема (теплопроводность воздуха мала), она расширятся адиабатически. Адиабатические изменения (греческое «а-диа-байнос» – не переходит через) температуры (а также давления и объема) происходят в веществе без притока или отдачи тепла. Когда воздух сжимается, его температура возрастает, и наоборот, когда он расширяется, температура падает.В силу перечисленных предпосылок температура поднимающейся части воздуха будет уменьшаться с увеличением высоты на одну и ту же величину, которая называется сухоадиабатическим вертикальным градиентом и равна 1⁰ на 100 м.При наличии водяного пара процесс усложняется. Влажно-адиабатический градиент уже не будет постоянным, но изменяющимся от 0,4-0,5⁰, на 100 м во влажном воздухе некоторых тропических районов, почти до 1⁰ – при низких температурах и на высоких уровнях в атмосфере. В среднем влажно-адиабатический градиент на нижних уровнях в умеренных широтах составляет около 0,5⁰/100 м. Атмосфера устойчива, когда порция воздуха, будучи слегка перемещенной со своего места вверх или вниз, будет стремиться восстановить свое первоначальное положение под действием сил плавучести. Сухой воздух устойчив, когда вертикальный градиент температуры в нем меньше сухоадиабатического, когда больше – неустойчив. Аналогично, влажный воздух устойчив, когда больше – неустойчив.

2. Температура морской воды - самая распространенная океанографическая характеристика. Измеряется она с различной степенью точности термометрами, батитермографами, термисторами, зондами. Пространственное распределение температуры определяется переносом энергии на поверхности моря и адвективным переносом вод. Перенос энергии, обуславливающий нагревание морской воды происходит в результате:

1)поглощения водой прямой и рассеянной солнечной радиации;

2. конвективного переноса тепла из атмосферы;

3. конденсации водяного пара.

Охлаждение обуславливают:

1. встречное излучение морской поверхности;

2. конвективный перенос тепла в атмосферу;

3. испарение.

Вследствие избирательного поглощения водой солнечной радиации самые высокие температуры будут вблизи поверхности.

Изотермы (линии равных температур) распределяются в Мировом океане в соответствии с количеством солнечной радиации, изменяющейся по сезонам и широтам, с искажением теплыми и холодными течениями, подъемом и опусканием вод. Вертикальный ход характерен уменьшением температуры с глубиной с резким скачком в термоклине. При адвекции теплых вод на глубинных горизонтах имеет место инверсия, то есть изменение температуры, противоположное обычному.

3.  Карты погоды, географические карты, на которые цифрами и условными знаками наносят данные одновременных наблюдений за погодой. Из многих видов С. к., применяемых для прогнозирования погоды и изучения атмосферных процессов, наиболее важными и распространёнными являются приземные С. к. с данными метеорологических наблюдений, характеризующих погоду у поверхности земли, и высотные С. к., на которые наносятся данные аэрологических наблюдений, характеризующих распределение метеорологических элементов на определённых уровнях или в некоторых слоях свободной атмосферы.

         Сведения каждой метеорологической станции о погоде наносят на С. к. по установленным схемам, обязательным для всех учреждений службы погоды. На рис. 1 дана схема размещения отдельных метеорологических элементов и явлений погоды на приземной С. к.: кружком обозначается местоположение пункта наблюдения, внутри этого кружка (N) показывается степень закрытия неба облаками (H, C_M, C_L — форма облаков верхнего, среднего и нижнего ярусов; N_h — количество низких облаков, h — их высота; TT — температура воздуха в целых градусах С, T_dT_d — температура точки росы; WW — погода в срок наблюдения; VV — дальность видимости, РРР — атмосферное давление в десятках, единицах и десятых долях мб, pp — его изменение за последние 3 ч, а — характеристика изменения давления воздуха, dd — направление и ff — скорость ветра. На рис. 2 дан пример нанесения на С. к. данных о погоде одной метеостанции, из которого следует, что облаками покрыто всё небо, высота нижнего основания их 150 м, а количество 7 баллов, температура воздуха — 7 °С; точка росы — 9 °С, в срок и между сроками наблюдении снег, видимость 2 км, давление воздуха 1008,5 мб, а его изменение за 3 часа 2,6 мб, ветер северный — северо-западный 12 м/сек. На рис. 3 дана схема расположения данных наблюдений на картах абсолютной барической топографии, причём h_nh_nh_n — высота изобарической поверхности; T_nT_n — температура воздуха, D_nD_n — дефицит точки росы, d_nd_n — направление ветра, f_nf_n — скорость ветра. На рис. 4 — пример нанесения этих данных для уровня 500 мб, здесь высота изобарической поверхности 525 геопотенциальных декаметров, температура воздуха — 34°С, точка росы — 38°С, ветер южный 35 м/сек.

         После нанесения данных С. к. анализируются: на приземных картах проводят фронты и изобары, выделяют зелёным цветом зоны выпадения осадков, желтым цветом районы, занятые туманами, и т. п.; на высотных С. к. проводят линии равных значений геопотенциала — изогипсы, изотермы, а также линии равных изменений этих элементов за сутки (изаллогипсы, изаллотермы) и т. п. Представлены Приземная карта погоды и Карта абсолютной барической топографии поверхности 500 мб по наблюдениям в 03 часа 6 января 1975. Приземная С. к. характеризует расположение областей высокого — антициклонов (В) и низкого — циклонов (Н) атмосферного давления на уровне моря, воздушных масс и разделяющих их атмосферных фронтов, воздушных течений у поверхности земли, зон облачности, осадков и других явлений погоды. Представленная высотная С. к. характеризует поле давления, температуры и воздушных потоков на высоте, близкой к 5 км.