Реферати українською » География » Повітряні і водні маси


Реферат Повітряні і водні маси

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Повітряні і водні маси


1. Повітряні маси

1.1 Трансформація повітряних мас

Вплив поверхні, з якої проходять повітряні маси, позначається на нижніх шарах. Це вплив може викликати зміни змісту вологи повітря внаслідок випаровування чи випадання опадів, і навіть зміна температури повітряної маси результаті вивільнення прихованої теплоти чи теплообміну з поверхнею.

>Табл. 1. Класифікація повітряних мас і їхні властивості залежно від вогнища формування

Тропічна Полярна Арктична чи антарктична

Морська

(М)

морська тропічна

(МТ), тепла або дуже

волога; формується

у районі Азорських

островів у Північній

Атлантиці

морська полярна

(МП), холодна і дуже

волога; формується

над Атлантикою на півдні

від Гренландії

арктична (А)

чи антарктична

(АА), дуже холодна і суха; формується над покритою крижинами частиною Арктики чи понад центральною частиною Антарктиди

Континентальна (До)

континентальна

тропічна (>КТ),

спекотна і суха; формується над пустелеюСахарой

континентальна

полярна (КП), холодна і суха; формується у Сибіру в

зимовий період


Трансформації, пов'язані з рухом повітряних мас, називаються динамічними. Швидкості руху повітря різними висотах майже напевно різнитися, тому повітряна маса рухається не як єдине ціле, та наявність зсуву швидкостей викликаєтурбулентное перемішування. Якщо нижні верстви повітряної маси нагріваються, виникає нестійкість розвиваєтьсяконвективное перемішування. Інші динамічні зміни пов'язані з великомасштабним вертикальним рухом повітря.

Трансформації, які з повітряної масою, можна визначити, додаючи до її основному позначенню ще одне букву. Якщо нижні верстви повітряної маси тепліше, ніж поверхню, з якої вона просто проходить, то додається літера "Т", якщо вони холодніше - додається літера "X". Отже, при охолодженні стійкість теплою морської полярною повітряної маси збільшується, тоді як нагрівання холодної морської полярною повітряної маси викликає її нестійкість.

1.2 Повітряні є і їхнього впливу погоду на британських островах

Погодні умови в якомусь місці Землі можна як результат дії певної повітряної є і як наслідок що сталися з ній змін. Великобританія, розташована у середніх широтах, відчуває у собі вплив більшості типів повітряних мас. Вона, в такий спосіб, є гарним прикладом вивчення погодних умов, обумовлених трансформацією повітряних мас поблизу поверхні. Динамічні зміни, викликані переважно вертикальними рухами повітря, також дуже важливі щодо погодних умов, в кожному даному випадку ними зневажати не можна.

Морський полярний повітря (>МПВ), який досягає Британських островів, зазвичай належить до типуХМПВ, тому ця повітряна маса нестійка. Під час проходження над океаном внаслідок випаровування з поверхні вона високу відносну вологість, і як наслідок - особливо над теплою поверхнею Землі опівдні із настанням цій повітряній маси виникатимутькучевие ікучево-дождевие хмари, температура опуститься нижчу за середню, і вони влітку випадатимуть зливи, а взимку опади часто можуть випадати як снігу чи крупи.Поривистие вітриконвективние руху на повітрі розженуть пилюка та дим, отже видимість буде хорошою.

Якщо морської полярний повітря (>МПВ) з вогнища свого формування пройде південніше, та був попрямує убік Британських островів з заходу, цілком може стати теплим, тобто типуТМПВ; іноді її називають "поворотним морським полярним повітрям". Він приносить нормальні температури і погоду, середню між погодою, що встановлюється із настанням повітряних масХМПВ іМТВ.

Морський тропічний повітря (>МТВ) зазвичай належить до типуТМТВ, й тому він стійкий. Досягнувши після перетину океану Британських островів і остудивши, він насичується (чи стає близькими до насиченню) водяником пором. Ця повітряна маса приносить з собою м'яку погоду, небо стає похмурим і видимість поганий, ніяких звань Британських островів не бракує тумани. Під час підйому надорографическими бар'єрами формуються шаруваті хмари; у своїй звичніморосящие дощі, переходять у сильніші, але в східному боці гірських хребтів йдуть суцільні дощі.

Континентальна тропічна повітряна маса в осередку свого формування нестійка, і було її нижні верстви, коли він сягає Британських островів, стають стійкими, верхні верстви продовжують зберігати збаламучену стан, що може викликати в літній час грози. Однак у зимовий період нижні верстви повітряної маси дуже стійкі, й зняти будь-які хмари, які тоді утворюються, ставляться до типу шаруватих. Зазвичай прихід такий повітряної маси викликає підвищене температури набагато вища середньої, й утворюється туман.

Під час континентального полярного повітря взимку на Британських островах встановлюється дуже холодна погода. У осередку формування ця маса стійка, але потім у нижніх шарах може стати нестійкою й під час проходження над Північним морем значною мірою "насититься" водяними парами. Хмари, які за цьому виникнуть, ставляться до типукучевих, хоча можуть утворитися іслоисто-кучевие. У зимовий період в східній частині Великобританії можуть випадати сильні дощі зі снігом або ж снігопади.

>Арктический повітря (АВ) то, можливо континентальним (>КАВ) чи морським (>МАВ) залежно від тієї дороги, що він виконав від вогнища формування до Британських островів.КАВ своєму шляху до Британських островах проходить над Скандинавією. Він аналогічний континентальному полярного повітрю, хоч і більш холодний і у зимовий і весняний періоди часто приносить з собою снігопади. Морський арктичний повітря проходить над Гренландією і Норвезьким морем; його можна з холодним морським полярним повітрям, але він холодніше і більше хисткий. Взимку і для арктичного повітря характерні сильні снігопади, тривалі морози і лише сприятливі умови видимості.


2. Водні є іt-s діаграма

При визначенні водних масокеанографи використовують поняття, схоже на тим, яке до повітряним масам. Водні маси розрізняють переважно по певній температурі й солоності. Також вважають, що водні маси формуються у районі, де вони перебувають в поверхневомуперемешанном прошарку й де на кількох них надають вплив постійні атмосферні умови. Якщо недоїмку протягом тривалого часу вода залишається в стаціонарному стані, її солоність визначатиметься цілою низкою чинників: випаром і випаданням опадів, надходженням прісної води з річковим стоком в прибережних районах, таненням й утворенням льодів у зависоких широтах тощо. Так само її температура визначатиметься радіаційним балансом водної поверхні, і навіть обміном тепла з атмосферою. Якщо солоність води зменшуватися, а температура підвищуватися, щільність води знизиться і водна товща стане стійкою. У умовах може сформуватися лише поверхнева водна маса невеличкий товщини. Якщо, проте, солоність зростатиме, а температура знижуватися, вода стане більш щільною, почне занурюватися, і може сформуватися водна маса, досягає значної потужності з вертикалі.

Щоб розрізняти водні маси, дані про температуру і солоності, отримані різними глибинах у певному районі океану, завдають на діаграму, що має по осі ординат відкладається температура, а, по осі абсцис - солоність. Усі крапки з'єднуються друг з одним лінією гаразд зростання глибин. Якщо водна маса цілком однорідна, вона представлена одній-єдиній точкою за показ такої діаграмі. Саме це ознака служить критерієм виділення типу вод. Скупчення точок спостережень поблизу такий точки покаже присутність вод певного типу. Але температура і солоність водної маси, зі глибиною зазвичай змінюються, і водна маса характеризується наT-S діаграмі певної кривою. Ці варіації може викликати невеликими коливаннями властивостей води, що утворилася часи року й спущених на різні глибини відповідність до її щільністю. Їх можна також ознайомитися пояснити змінами умов лежить на поверхні океану у цьому районі, де відбувалося формування водної маси, і вода може опускатися не вертикально, а вздовж деяких похилих поверхонь рівнихплотностей. Оскількиq1 є функцією лише температури і солоності, наT-S діаграмі можна навести лінії рівних значеньq1,. Уявлення про сталість водної товщі можна отримати роботу, порівнюючи графікT-S з простяганнямизолинийq1.

2.1 Консервативні йнеконсервативние властивості

>Сформировавшись, водна маса, як і безліч повітряна, починає рухатися з вогнища формування, наражаючись шляхом трансформації. Якщо вона залишається вприповерхностномперемешанном шарі або піде потім із нього, та був повернеться знову, подальше взаємодію Космосу з атмосферою викликає зміни температури і солоності води. Нова водна маса може виникнути внаслідок перемішування з іншого водної масою, і його властивості будуть проміжними між властивостями двох початкових водних мас. З моменту, як водна маса перестає піддаватися трансформації під впливом атмосфери, її температура і солоність можуть змінюватися тільки внаслідок процесу перемішування. Тому такі властивості називаються консервативними.

Водна маса зазвичай має певні хімічні характеристики, притаманну їй біоту, і навіть типові співвідношення температури і солоності (>T-S співвідношення). Корисним показником, що характеризує водну масу, це часто буває величина концентрації розчиненої кисню, і навіть концентрація біогенних речовин - силікатів і фосфатів. Морські організми, властиві певної водної масі, називаютьсявидами-индикаторами. Вони можуть залишатися у межах даної водної маси, бо її фізичні і хімічні властивості задовольняють їх або просто оскільки вони, будучи планктоном, переносяться разом із водною масою з району її формування. Ці властивості, проте, змінюються внаслідок хімічних і біологічних процесів, що протікають в океані, і тому називаютьсянеконсервативними властивостями.

2.2 Приклади водних мас

Досить наочним прикладом можуть бути водні маси, створених в напівзамкнутих водоймах. Та водна маса, що утворюється в Балтійському море, має низькоюсоленостью, що викликано значним перевищенням річкового стоку - та кількості випадаючих опадів над випаром. Влітку ця водна маса досить нагрівається, і тому має дуже низької щільністю. Зі свого вогнища формування вона випливає через вузькі протоки між Швецією і Данією, де відбувається її інтенсивне перемішування знижележащими водними верствами, які надходять в протоки з боку океану. Перед перемішуванням її температура влітку близька до16°С, а солоність не перевищує 8%0. Але доти, коли він сягає протокиСкагеррак, її солоність внаслідок перемішування підвищується до величини 20%про. З огляду на низької густини вона залишається лежить на поверхні і швидко трансформується на результаті взаємодії з атмосферою. Тому ця водна маса не надає помітного впливу райони відкритого океану.

У Середземному морі випаровування перевершує приплив прісної води, що надходить у вигляді осадів та річкового стоку, і тому солоність там збільшується. У в північно-західній частині Середземного моря зимове охолодження (пов'язане переважно з вітрами,називающимисямистраль) можуть призвести до конвекції, що охоплює всю водну товщу до глибин понад 2.000 м, у результаті формується надзвичайно однорідна водна маса зсоленостью більш 38,4% і температурою близько12,8°С. При виході цій водній маси з Середземного моря через Гібралтарську протоку її піддають інтенсивному перемішуванню, і найменш перемішаний шар, чи ядро, середземноморської води в прилеглої частини Атлантики має солоність 36,5%0 і температуру 11 °З. Цей шар має високої щільністю і тому занурюється до глибин порядку 1000 м. У цьому воно поширюється, наражаючись безперервному перемішуванню, та його ядро таки можна знайти розпізнати серед інших водних мас більшу частину в Атлантичному океані.

У відкритому океані Центральні водні маси утворюються на широтах приблизно від 25° до 40°, та був занурюються вздовж похилихизопикн і позичають верхню частина головноготермоклина. У Північної Атлантиці така водна маса характеризуєтьсяT-S кривою з вихідним значенням19°С і 36,7% і кінцевим значенням8°С і 35,1%. У високих широтах формуються проміжні водні маси, які характеризуються низькоюсоленостью, і навіть низькою температурою. Найширше поширена Антарктична проміжна водна маса. Вона має температуру від 2° до7°С і солоність від 34,1 до 34,6%0 і після занурення приблизно 50°ю.ш. до глибин 800-1000 м поширюється у північному напрямі. Найбільш глибокі водні маси формуються у "високих широтах, де вода взимку охолоджується до низьких температур, часто до точки замерзання, отже солоність визначається процесом замерзання. Антарктичнапридонная водна маса має температурою -0,4°С ісоленостью 34,66%0 й поширюється у північному напрямі на глибинах більш 3000 м.Северо-Атлантическая глибиннапридонная водна маса, що утворюється в Норвезькому іГренландском морях і за перетіканні черезШотландско-Гренландский поріг відчуває помітну трансформацію, поширюється на півдні і перекриваєАнтарктическуюпридонную водну масу в екваторіальній та південної частинах в Атлантичному океані.

Концепція водних мас зіграла великій ролі в описах процесів циркуляції в океанах.Течения у затінках океанів це й дуже повільні, і дуже мінливі, щоб їх можна було вивчати з допомогою безпосереднього спостереження. АлеT-S аналіз допомагає виділити ядра водних мас і побачити напрями їх поширення. Але щоб встановити швидкість, із якою переміщаються, необхідні інші дані, такі, як швидкість перемішування і швидкість змінинеконсервативних властивостей. Але навіть їх зазвичай отримати вдається.

2.3Ламинарное ітурбулентное течії

Руху на атмосфери і в океані можна класифікувати в різний спосіб. Одне з них - поділ руху наламинарное ітурбулентное. Приламинарном протягом частки рідини рухаютьсяупорядоченно, лінії струму рівнобіжні. Турбулентне протягом хаотично, і траєкторії окремих частинок перетинаються. У однорідної за щільністю рідини перехід відламинарного режимутурбулентному відбувається, коли швидкість сягає деякою критичної величини, пропорційної в'язкості і навпаки пропорційної щільності і відстані до кордону течії. У океані і атмосфері течії здебільшого турбулентні. У цьому ефективна в'язкість, читурбулентное тертя, в течіях зазвичай кілька порядків більше молекулярної в'язкості і від природи турбулентності і його інтенсивності. У природі спостерігаються два випадкуламинарного режиму.Один-ето протягом на вельми тонкому шарі, що прилягає до гладкою кордоні, інший - спрямування шарах значної вертикальної стійкості (якими є, наприклад, шар інверсії у атмосфері ітермоклин в океані), де флуктуації вертикальної швидкості малі. Вертикальне зрушення швидкістю такі випадки набагато більше, ніж утурбулентних течіях.

2.4 Масштаби руху

Ще одна спосіб класифікації рухів у атмосфери і океані грунтується з їхньої поділі по просторовим і тимчасовим масштабам, і навіть на виділенні періодичних інепериодических

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація