Атмосфера. Часть 3

На этой странице вы узнаете

• Что произойдет, если влага превысит свой лимит?
• Экстремальные условия: где больше всего осадков, а где они только в мечтах?
• Почему нельзя судить об увлажненности местности по количеству дождливых дней? 
• Как связаны вихри в атмосфере и погода за окном? 

Вы когда-нибудь задумывались, почему у вас “потеет” чайник? На нем снаружи во время кипения образуются капельки, но как? Сегодня мы поговорим про образование этих капель, но при этом постараемся остаться географами и поговорим про воду в атмосфере. Погнали!

Влажность воздуха

Влажность воздуха — количество водяного пара (г/м³) в воздухе. Характеризуется содержанием водяного пара (СВП) или абсолютной влажностью.

Максимальная влажность воздуха — максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре.

Что это значит? 

Что при определенном градусе температуры, воздух может содержать разное количество влаги, и максимальная влажность — это ее потолок. 

Если воздух имеет максимальную влажность, значит он насыщенный. Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать. 

Что произойдет, если влага превысит свой лимит? Переваливая за предел влагосодержания, воздух не выдерживает то количество влаги, которое запланировано температурой, и возникает точка росы.

Это может происходить утром. Знакомы с утренним туманом, который опускается росой на траве? Вот это оно. Температура за ночь понижается, а содержание влаги в воздухе остается прежним. Холодный воздух вмещает в себя меньше влаги, нежели теплый. Образуется туман — скопление воды в воздухе, образованное мельчайшими частичками воды.

Показатель степени насыщения воздуха водяным паром — относительная влажность воздуха, сокращенно ОВВ (φ) . Да, и в географии есть формулы! Рассчитывается как отношение показателя содержания в воздухе водяного пара (ρ)  к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре (ρ k ).

Иначе говоря, то, что есть по факту делим на то, что может быть в принципе.

 φ = (ρ / ρ k )

относительная влажность = абсолютная влажность * 100%  / максимальная влажность 

Всё об облаках

Облачность — совокупность облаков в данное время в данном месте. Можем оценить ее степень по шкале от 1 до 10. Насколько небосвод перекрыт облаками.  Облака — скопление капелек воды, находящихся в основном в тропосфере. Высота их образования зависит от температуры и от степени насыщения воздуха водяным паром (ОВВ).

Глядя на небо, мы бывает рассуждаем на что похоже то или иное облако. Облака в географии имеют четкую классификацию.  Выделяют 3 основных типа по отдаленности от поверхности земли:  

• кучевые более тяжелые (образовываются в нижнем ярусе) — дождевые; 
• слоистые — средние (средний и нижний ярус);
• перистые — самые легкие (верхний ярус). 

нижний ярус < 2000 — 6000 м (средний) < верхний ярус

От основных этих трех групп идут производные, их логику понять довольно просто. Например, перисто-слоистые будут выше, чем слоисто-дождевые. Первое слово дороже второго, поэтому определяем ярус по первому слою, а дальше — по той же схеме, как мы и указали выше. 

Кучевые облака

Слоистые облака

Перистые облака

Атмосферные осадки 

Иногда в сводке новостей мы слышим: «В Большом Сочи за 12 часов выпало 79 миллиметров осадков». Как это понять? Много это или мало? 

Атмосферные осадки — вся вода, которая попадает на поверхность земли из атмосферы. 

Осадки могут быть жидкими (дождь) и твердыми (град). Измеряются толщиной слоя поступившей воды в милимметрах на единицу площади. 79 мм осадков — это 79 килограммов воды на каждый квадратный метр земной поверхности. Немаленькая такая ванна! 

Некоторые природные явления напрямую связаны  с наличием воды в атмосфере: 

• Роса — капельки воды, образующиеся на каких-либо охлажденных поверхностях в летнее время и слабом ветре (штиле).
• Иней — то же самое, что роса, только образуется в зимний период. 
• Изморозь — это то, что образуется зимой на деревьях, проводах и прочих тонких длинных объектах. 

Что влияет на количество осадков? 

1. Отдаленность территории от крупных водных объектов. 

Чем дальше, тем меньше осадков. Как, например, в Монголии.

2. Морские течения. 

Теплые способствуют формированию осадков, холодные — нет. Пример: Намибия — здесь протекает холодное течение, осадков нет.

3. Рельеф. 

Чем выше находится пункт, тем больше там осадков. Здесь также влияет и экспозиция склона, то есть делим условно нашу возвышенность на 2 части (западную и восточную) и смотрим, с какой стороны будут осадки (с запада или востока). 

• та часть, которая находится “на ветру”, с той стороны, с которой приходят осадки, называется наветренной; 
• на обратной стороне — подветренная.

Таким ярким примером горного массива, который будет служить преградой для осадков, будут Уральские горы. Осадки, приходящие с запада, задерживаются здесь, потом в намного меньшем количестве продвигаются дальше на восток.

4. Циркуляция атмосферы. 

Когда воздух перемещается с моря на сушу, он может принести осадки: летний муссон, дневной бриз.

5. Температура воздуха. 

На ней завязана и влажность воздуха, и испарение. Чем температура выше, тем больше воздух может вместить в себя влаги, то есть тем больше он удаляется от насыщения. Грубо говоря, до точки росы ему далеко. То есть чем температура выше, тем выше испарение.

Экстремальные условия: где больше всего осадков, а где они только в мечтах? Самое сухое место на Земле — пустыня Атакама, где выпадает до 5 мм осадков в год. Эта норма считается по следующему принципу: один раз за год прошел ливень и это “размазали” на год, то есть разделили сумму выпавших осадков за этот ливень на год. Так и получили 5 мм.  Самые влажные места — это Черапунджи (Индия) и Гавайские острова (до 12 000 мм осадков в год). Обозначено два места потому что одна точка — островная, вторая для суши (материковая).

Понятия испаряемость и испарение

Водяной пар образуется в атмосфере благодаря испарению воды на поверхности земли. 

Испаряемость — это теоретически то количество влаги, которое могло бы испариться при данных температурных условиях. 

Испарение — количество которое испарилось на самом деле. 

Эти показатели могут сильно разниться. Например, в Сахаре испаряемость может достигать 6000 мм/год, а испарение всего около 100 мм/год.

Испарение зависит от:

1. Температуры воздуха. Чем жарче, тем больше испарение.
2. Характера подстилающей поверхности (рельефа). Чем “ближе к Солнцу” тем выше испарение, то есть на возвышенностях будет больше испарения, нежели на низменностях.
3. Растительного покрова. Чем он меньше, тем выше испарение. 
4. Цвета почвы. Чем темнее почва, тем больше с нее испарение.
5. Ветра. Как мы помним, для формирования росы нужна безветренная погода, когда приходит ветер, он эту влагу выдувает и оставляет сухой воздух. Соответственно нечему будет испаряться.

Коэффициент увлажнения

Почему нельзя судить об увлажненности местности по количеству дождливых дней? Подумайте, 400 мм осадков за год — это много или мало?  На самом деле, судить об увлажненности территории нельзя лишь по атмосферным осадкам или только по испаряемости. Нужно учитывать оба этих показателя.

На этом моменте появляется термин коэффициент увлажнения. Он равен отношению годового количества атмосферных осадков к испаряемости. 

К > 1 — избыточное; К = 1 — увлажнение достаточное; К < 1 — недостаточное

 Циклоны и антициклоны

В прогнозах погоды мы часто слышим эти слова, например: «На территорию Тверской области движется циклон, поэтому ожидается оттепель». Разное атмосферное давление и отклоняющие действие вращения Земли (сила Кориолиса) приводят к постоянно возникающим вихрям разных размеров. Вихрь с пониженным атмосферным давлением в центре — циклон, с повышенным — антициклон. 

Как связаны вихри в атмосфере и погода за окном?  Циклоны и антициклоны достаточно сильно влияют на погоду. Из-за этого сформировались такие понятия, как циклональная и антициклональная погода:

 Фактчек

• Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать, однако тем меньше становится его насыщенность водяным паром, граница и точки росы и максимальной влажности воздуха увеличиваются.
• 3 основных вида облаков, начиная от самых нижних: кучевые, слоистые, перистые.
• Самые главные факторы, определяющие количество осадков: отдаленность территории от крупных водных объектов, морские течения, рельеф + экспозиция склона.
• Испарение не всегда равно испаряемости. Главным образом, на величину испарения влияет количество солнечного тепла. Чем его больше, тем больше влаги может испариться, если она там есть, конечно. 
• Коэффициент увлажнения — основной показатель обеспеченности территории влагой — . Осадки > испарение — переувлажнение, осадки = испарение — норма, осадки < испарение — более сухие местности. 
• Циклон — воздух движется от периферии к центру; в Сев. полушарии против часовой, в Южном — наоборот; в центре повышенное давление; восходящее движение воздуха; пасмурная погода, ветер; лето прохладное, зима мягкая.
• Антициклон — полная противоположность циклона. Воздух движется от центра к периферии; в Сев. полушарии по часовой, в Южном — наоборот; в центре повышенное давление; нисходящее движение воздуха; ясная и без осадков погода; лето жаркое, а зима холодная. 

Проверь себя 

Задание 1. 

При какой температуре воздуха будет наблюдаться наибольшая максимальная влажность воздуха? 

1. 22°C
2. 12°C
3. 0°C 
4. 15°C

Задание 2. 

Расположите облака в порядке удаления их от поверхности земли.

1. перистые 
2. перисто-кучевые 
3. слоисто-дождевые
4. кучевые 

Задание 3.

Вставьте слова за место пропусков.

Облака образуются:при конденсации водяного пара в (…) потоках воздуха при его (…). Высота, на которой формируется облако, зависит от температуры и (…) воздуха. Конденсация начинается на той высоте, где воздух насыщается влагой на 100%.

1. Относительная влажность
2. Нисходящие
3. Разогрев
4. Восходящие
5. Охлаждение
6. Абсолютная влажность

Задание 4.

Выберите верное утверждение:

1. В циклоне воздух движется от центра к периферии.
2. Антициклональная погода облачная, пасмурная, ветренная.
3. Антициклон — вихрь с пониженным давлением в центре.
4. В Южном полушарии циклон закручивается по часовой стрелке. 

Ответы: 1. — 1; 2. — 4321; 3. — 451; 4. — 4.