Аналіз природно-кліматичних умов Луганської області

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Украинский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    129,6 Кб
  • Опубликовано:
    2015-06-16
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Аналіз природно-кліматичних умов Луганської області














Курсова робота

з дисципліни «Метеорологія та кліматологія»

Вступ

Метеорологія - це наука про атмосферу, її склад, будову, властивості, фізичні і хімічні процеси, які в ній протікають.

Атмосфера - газоподібна оболонка Землі з аерозольними частинками, які містяться в ній, яка рухається із Землею у всесвітньому просторі як єдине ціле і одночасно і одночасно приймає участь у її обертанні.

Головні задачі метеорології - опис стану атмосфери на даний поточний момент часу та його прогноз на майбутнє.

Фундаментальні метеорологічні дисципліни:

загальна метеорологія (фізика атмосфери) - вчення про загальні закономірності атмосферних явищ і процесів. Атмосферне явище - фізичний процес, який супроводжується якісною зміною стану атмосфери;

синоптична метеорологія - вчення про загальні (глобальні) атмосферні процеси та закономірності розподілу і зміни погоди на земній кулі, а також про методи її передбачення. Погода - фізичний стан атмосфери біля поверхні землі в конкретний проміжок часу, в конкретному районі, що визначається сукупністю метеорологічних величин і атмосферних явищ. Метеорологічні величини - величини, які використовуються для кількісної характеристики стану атмосфери - температура повітря, тиск, вологість, напрямок та швидкість вітру, інтенсивність опадів і т.д.;

кліматологія - наука, що вивчає закономірності формування кліматів, їх розподілу по земній кулі і зміни у минулому і майбутньому. Глобальний клімат - клімат Землі, який поєднує всі типи клімату. Локальний клімат - багаторічний режим погоди, зумовлений сонячною радіацією, її перетворенням у діяльному шарі земної кулі та пов’язаною з ним загальною циркуляцією атмосфери і характерний для певної місцевості, залежно від її географічного положення. Мікроклімат - клімат приземного шару повітря, обмеженої території, зумовлений неоднорідністю земної поверхні.

1. Аналіз природно кліматичних умов Луганської області

Луганська область - адміністративно-територіальна одиниця України, розташована в басейні середньої течії Сіверського Дінця. Посідає шосте місце за населенням і десяте за площею серед адміністративно-територіальних одиниць країни. На північному сході та сході межує з Білгородською, Воронезькою і Ростовською областями Росії. На заході з Донецькою і Харківською областями України. Луганську область образно називають східною брамою чи світанком України.

Площа області складає 26 684 км².

Рельєф

Поверхня області представляє собою хвильову рівнину, що підвищується з долини Сіверського Дінця на північ і на південь, де розташований Донецький кряж.

Він був сформований потужними товщами осадових порід стародавніх морів, що колись існували тут.

Найвища точка - Могила Мечетна - 367 м. Найбільш характерною рисою кряжа є чергування пагорбкуватих водораздільних площин з глибокими крутобережними річковими долинами і сухими балками. В долині рік Міуса і Нагольної висота Донецького кряжа знижується, і східні схили переходять в Приазовську берегову рівнину. На північ зниження проходить поступово і до Сіверського Дінця обривається стрімким виступом, утворюючи мальовничий правий берег ріки. В лівобережній частині області простягається Старобільська рівнина. На крайній півночі в межі області заходять вибалки Середньоруського узгір'я.

Абсолютні висоти тут поступово знижуються (від 216 до 50м) на південь і південний захід до долини Сіверського Дінця.

Вздовж лівого берега ріки тягнеться порівняно неширока (16 - 18 км.) терасова рівнина, вкрита, головним чином пісками, місцями сформованими в дюни.

Ґрунти

Ґрунти родючі, головним чином чорноземні. Потужність найродючіших пластів досягає метра товщини, а іноді навіть більше. Поширені також дернові ґрунти. Застосування правильної агротехніки дозволяє збирати досить високі урожаї вирощуваних тут сільскогосподарських культур, баштанних, овочів.

Клімат

Клімат помірно континентальний з відчутними засухами. Середня температура найтеплішого місяця червня +21°C і січня − 7 °C. Вітри переважно східні і південно-східні. Максимальна середньорічна кількість опадів (550мм) випадає в найбільш піднятій частині Донецького кряжа. Дощі часто випадають у вигляді короткочасних злив. Зима порівняно холодна, з різкими східними і південно-східними вітрами, відлигами і ожеледицями, малосніжна. Весна - сонячна, тепла, нерідко супроводжується сухими східними вітрами, заморозками. Літо жарке, друга половина його - помірно суха. Осінь сонячна, тепла, суха.

Водні ресурси

Водні ресурси області формуються в основному за рахунок річкового стоку р. Сіверський Донець, який поступає з прилеглих територій і безпосередньо в межах області, а також експлуатаційних запасів підземних вод. Сумарні водні ресурси складають у середньому по водності рік 5,65 кв.км, з яких 64 % складає притік, 226 - місцевий стік і 10 % підземні води.

В області - 123 річки, 6 із яких мають довжину більш 100 км. Головна річка - Сіверський Донець, довжина її в межах області складає 265 км, площа водозабору - 24,9 кв.км, або 93 % площі області. Також є 60 озер, найбільші з них Боброве та Вовче, 60 водосховищ площа дзеркала яких складає 5,68 тис.га, 302 ставки - площа дзеркала 2,67 тис.га. Річки, озера, водосховища і ставки використовуються для промислового, комунального водопостачання, зрошення і риборозведення.

Стосовно запасів водних ресурсів Луганська область відноситься до недостатньо забезпечених. Водозабезпеченість території і населення області загальними водними ресурсами в 1,5-2,0 раз нижче ніж в середньому по Україні. Особливістю водного режиму річок області є нерівномірний розподіл стоку протягом року. Місцеві водні ресурси не забезпечують розбавлення стічних, особливо забруднених вод, що не дає можливості підтримувати потрібний санітарно-екологічний стан річок.

Стан підземних вод в області характеризується постійним погіршенням їх якості за рахунок збільшення загальної жорсткості,мінералізації та появи шкідливих компонентів. Основною причиною забруднення підземних вод є значне техногенне навантаження території і незахищеність водоносних горизонтів з поверхні землі. Прогнозні розрахунки запасів коніційних питних підземних вод при незмінному рівні техногенного впливу на території області на 2010 рік очікуються в обсязі 161,0 тис.куб.м на добу. Приведені дані свідчать, що проблема збереження поверхневих та підземних вод в області надто гостра.

Рослинність.

Луганська область знаходиться в зоні різнотравно-топчаково-ковильних степів. Рослинність в результаті діяльності людини зазнала великих змін. Велика частина території області розорана, лише на схилах ярів, в долинах рік і в заповідниках (Стрілецький степ, Провальський степ) збереглися ділянки степової рослинності.

Тут зростає більше тисячі видів різноманітних рослин. Лісів мало (біля 7 % території області). Вони розміщені вподовж річок, на схилах долин, балок і ярів.

Переважають ліси байрачного типу.

Вони ростуть в балках і відзначаються істотною різноманітністю: серед них нараховується близько 50 порід дерев і кущів. Переважають такі породи - дуб, береза, ясен. Підлісок представлений жовтою акацією, кущами терену, бузини, шипшини. Ці види зустрічаються на узліссі та прогалинах.

Тваринний світ

Фауна області представлена головним чином степовими і деякими лісовими тваринами. Степові види поширені переважно в Донецько-Донських степах (на північ від Дінця) та на Кряжі; лісові види проникають на територію області з північного заходу уздовж річища Дінця.

Твариною-символом області є бабак степовий, зокрема зображений на гербі.

Із хижаків зустрічаються: вовк, лисиця, куниця кам'яна, єнот, ласка та ін. Серед гризунів найбільше поширені: заєць сірий, бабак степовий, сліпак, соня лісова, полівка лучна, мишак уральський, і т. д. До рідкісних видів серед ссавців належать тушкан великий, їжак вухатий, більшість поширених в області видів кажанів і мишівок. За останні 20 років зникли такі види як хохуля, хом'як; у той самий час значно збільшили свою чисельність миша курганцева, нориця руда та ін. види, що раніше були не характерні для регіону.

2. Дорожньо-кліматичний графік даної області

Згідно з дорожньо-кліматичним графіком визначають: календарну тривалість лінійних робіт; робіт, які виконують за температури повітря вище , від  до  та вище ; період роботи з мерзлими ґрунтами; кількість днів роботи в дві зміни; кількість неробочих днів за атмосферними умовами; дані для розрахунку весняного та осіннього бездоріжжя.

На основі аналізу кліматичних умов розраховують: терміни початку і закінчення весняного та осіннього бездоріжжя і, відповідно, тривалість лінійних і зосереджених робіт.

Для глинистих (супісок, суглинок, глина) ґрунтів дати можливого початку  і кінця  весняного бездоріжжя визначають за формулами

,

,

де  - дата переходу температури повітря весною через , визначають за ДКГ;

 - середньомаксимальна глибина промерзання ґрунту в районі будівництва,см;

 - кліматичний коефіцієнт, який характеризує швидкість відтавання ґрунту, , (табл. 1.2).

Дати початку  і кінця  осіннього бездоріжжя відносять до зміни середньомісячної температури повітря відповідно від до і до в осінній період.

Тривалість весняного  та осіннього  бездоріжжя


Таблиця 1.1 - Кліматичний коефіцієнт, який характеризує швидкість відтавання ґрунту

Область, республіка

Коефіцієнт ,

Дніпропетровська, Донецька, Запорізька, Кіровоградська, Луганська

2,0

Вінницька, Житомирська, Київська, Одеська, Полтавська, Херсонська, Харківська, Чернігівська

3,0

Волинська, Миколаївська, Рівненська, Сумська, Хмельницька, Черкаська

3,5

Закарпатська, Івано-Франківська, Кримська АР, Львівська, Тернопільська, Чернівецька

4,0


Календарну тривалість для лінійних робіт можна визначити за дорожньо-кліматичним графіком:

при цілорічному будівництві з привізними ґрунтами

;

при цілорічному будівництві при зосереджених роботах та із привізних немерзлих ґрунтів


Термін будівництва визначається як

,

де  - кількість святкових і вихідних днів за період ;

 - кількість днів на технічне обслуговування та ремонт дорожніх машин ;


,

де - час на влаштування конструктивних шарів дорожнього одягу, зміни (захватки);

- організаційно-технологічні розриви між роботою ланок, зміни (захватки);

 - кількість днів простоїв за кліматичними умовами, які припадають на робочі дні (за ДКГ - N5).

Середня кількість робочих змін за даний період будівництва визначається за розрахунковою тривалістю терміну будівництва

,

де  - коефіцієнт змінності, який визначають за формулою

,

де  і  - календарна кількість днів відповідно з одно- та двозмінною роботою.

Роботу у дві зміни планують при тривалості світлового дня, що перевищує 14 години.

Луганська область

Т,год,хв

8,38

10,12

11,48

13, 4

15,16

16, 1

15,49

14,3

12,3

10,54

9,1

8,16

,град-7,2-6,7-1,18,215,719,322,020,915,28,00,9-4,4













,см354423













6,67,26,76,15,64,84,64,14,25,36,96,5













ООООООNWNWNWOOO













30

27

32

39

51

59

56

46

34

39

40

34

1,41,31,42,22,93,33,12,51,82,42,21,7













,см4622














Розв’язок

Початок весняного бездоріжжя

= 15 березня + 5/2 = 18 березня

= (35 + 44 + 23)/ 3= 34

 = 18 березня + (0,7 34)/ 2 = 30 березня

Осіннє бездоріжжя

Початок - 25.10

Кінець - 18.11

Тривалість весняного  та осіннього  бездоріжжя

 = 30.03 -18.03 = 12 днів

 = 18.11 - 25.10 = 24 дні

Строк будівництва

Тк = 209

Т1 = 5 днів святкових + 59 вихідних = 64 дні

Т2 = 0,04 Тк = 0,04 ·209 = 8,36

Т3 =1,4 + 2,2 + 2,9 +3,3 +3,1 + 2,5 + 1,8 + 2,4 + 2,2= 21,8

Тр = 209 - 64 - 8,36 - 21,8 = 115 днів

Середня кількість робочих змін за даний період будівництва

 = 60 днів= 144 дні

 = (60 + 2 144) / (60 + 144) = 1,7

Тзм = 115· 1,7 = 196 днів

3. Реферативний опис атмосферного явища

Вітер - великомасштабний потік <#"793929.files/image045.gif">

Де, ni - кількість випадків повторюваності вітру даних інтервалів швидкості за напрямками у відсотках;


Пн

ПнС

С

ПдС

Пд

ПдЗ

З

ПнЗ

0 - 5

6

6

8

6

10

17

12

10

6 - 10

24

22

26

15

55

101

66

38

11 - 15

6

6

10

16

29

35

25

11

16 - 20

4

4

2

5

4

7

9

10

21 - 25

-

-

-

1

2

4

1

-


∑n=613


Пн

ПнС

С

ПдС

Пд

ПдЗ

З

ПнЗ

0 - 5

1

1

1,3

1

1,6

2,8

1,9

6 - 10

3,9

3,6

4,2

2,4

9

16,5

10,8

6,2

11 - 15

1

1

1,6

2,6

4,7

5,7

4

1,8

16 - 20

0,7

0,7

0,3

0,8

0,7

1,1

1,5

1,8

21 - 25

-

-

-

0,16

0,3

0,7

0,16

-


5. Визначення характеристик вологості повітря

Вологість повітря - вміст водяної пари у повітрі. Міра вологості - парціальний тиск (тиск водяної пари) та відносна вологість. Парціальний тиск - тиск саме цього газу, який би мав цей газ, якби він займав об’єм весь суміші. Тиск водяної пари (e) - пропорційність його щільності та абсолютної температури. Тиск насиченої водяної пари (E) - гранично можливий тиск водяної пари при певній температурі. Тиск насиченої водяної пари визначається за формулою:

Е = Е0∙10

де, а=7,6326; b=241,9,

Відносна вологість - ступінь близькості водяної пари до стану насичення. Це відношення фактичного парціального тиску водяної пари (e), яка є у повітрі, до тиску насиченої пари при температурі цього повітря (E), виражене у відсотках:

ƒ = ·100%

Для кожного значення температури існує гранично можлива кількість водяної пари. Коли досягається така кількість, водяну пару називають тією що насичує, а повітря - насиченим. Температура, за якої водяна пара досягає стану насичення при незмінному загальному тиску називається точка роси., яка визначається за формулою:


Різниця між температурою повітря і точкою роси - дефіцит точки роси:

D = T - τ

Різниця між тиском насиченої пари при даній температурі і фактичним тиском пари в повітрі, називають дефіцит насичення, який показує скільки пари бракує для насичення повітря при даній температурі:

= Et - e

ВИЗНАЧИТИ:

А) тиск водяної пари e, гПа, дефіцит насичення d, гПа, і точку роси τ, ºС,: якщо відомі температура повітря t, ºС і відносна вологість повітря ƒ, %:

Розв’язок:

. Визначаємо тиск водяної пари у стані насичення:

Тиск насиченої водяної пари при t =24 ºС

= 29,829 (гПа)

. За формулою відносної вологості

ƒ = ·100%, визначаємо

τ- тиск водяної пари:

= = (40· 29,829)/100% = 11,9 (гПа)

. Визначаємо дефіцит насичення:

= E - e= 29,829- 11,9 = 17,929 (гПа)

. Визначаємо точку роси:

τ (за табл.) = 9,6 ºС

Відповідь: e =11,9 гПа, d =17,929 гПа, τ = 9,6ºС

Б) тиск водяної пари e, гПа, дефіцит насичення d, гПа, відносну вологість повітря ƒ, %, якщо відомі температура повітря t, ºС і точка роси τ, ºС,:

Розв’язання:

. Визначаємо тиск водяної пари у стані насичення:

Тиск насиченої водяної пари при τ =14 ºС

Е = 15,975 (гПа)


. Визначаємо дефіцит насичення, Е при t = 17,8 ºС:

= E - e = 20,37 - 15,975 = 4,395 (гПа)

. Визначаємо відносну вологість повітря:

ƒ = · 100% = % = 78,4%

Відповідь: е = 15,975 гПа, d =4,395 гПа, ƒ=78,4%

В) тиск водяної пари e, гПа, тиск насиченої водяної пари Е, гПа, температуру повітря t, ºС, якщо відомі відносну вологість повітря ƒ, %, і точка роси τ, ºС,:


Розв’язання:

. Визначаємо тиск водяної пари:

Е при τ = 8ºС:

Е = 10,72 гПа.

е = 10,72 гПа

. Визначаємо тиск насиченої водяної пари:

Е = %= ( гПа)

. Визначаємо температуру повітря:

t = 29,5 ºС, при Е = 41,2 гПа.

Відповідь: е = 10,72 гПа, Е = 41,2 гПа, t = 29,5 ºС

6. Сонячна радіація. Випромінення землі та атмосфери

Сонячна радіація - енергія випромінювання Сонця. Сонячна радіація, яка надходить на верхню межу атмосфери, проходячи через неї до земної поверхні, зазнає низку змін. 15-23 % сонячної радіації поглинається. Цей процес має вибірковий характер (різні гази поглинають радіацію по-різному). Коефіцієнт поглинання залежить від довжини хвилі. Властивість тіл до вибіркового поглинання радіації у різних ділянках спектру називають селективністю.

Також відбувається розсіювання радіації - це часткове перетворення радіації, яка має певний напрямок поширення (пряма сонячна радіація до розсіювання розповсюджується у вигляді рівнобіжних променів) у радіацію, що розповсюджується у різних напрямках. Воно відбувається в оптично неоднорідному атмосферному повітрі, що містить молекули атмосферних газів та дрібні частки рідких і твердих домішок аерозолів. Близько 26% енергії загального потоку сонячної радіації перетворюється в розсіяну. Вона відмінна від прямої радіації за спектральним складом. Розсіювання підпорядковується закону Релея - розсіювання обернено пропорційне четвертому степеню довжини хвилі променів, що розсіюються:


де, Sλ - спектральна щільність енергетичної освітленості прямої радіації з довжиною хвилі λ;λ - спектральна щільність енергетичної освітленості розсіяної радіації з тією ж λ;

α - коефіцієнт пропорційності.

Сумарна радіація - уся радіація, яка надходить до земної поверхні - пряма і розсіяна. Визначається за формулою:
= S sin hc + D

де, S - енергетична освітленість прямої радіації;- енергетична освітленість розсіяної радіації;- висота Сонця.

Падаючи на земну поверхню сумарна радіація в більшій своїй частині поглинається у верхньому тонкому шарі ґрунту або в більш товстому шарі води і переходить у тепло, а частково відбивається. Відношення кількості відбитої радіації (QB) до загальної кількості радіації, що падає на поверхню (Q) називають альбедо земної поверхні, яке виражається у відсотках:

А =

Відбита радіація визначаються за формулою:

= (S sin hc + D)A

Поглинена радіація визначається за формулою:

= (S sin hc + D) (1- A)

Поглинена радіація - частина сумарної радіація, яка поглинається землею і іде на нагрівання верхніх шарів ґрунту і води.

Ефективне випромінювання - це різниця між власним випромінюванням Землі і зустрічним випромінюванням атмосфери:

Ее = Евз - Ез

Радіаційний баланс земної поверхні - різниця між поглиненою радіацією і ефективним випромінюванням:

В = (S sin hc + D) (1- A) - Ee

Визначити величину сумарної та поглиненої радіації, альбедо земної поверхні та її радіаційний баланс, якщо відомі пряма, розсіяна, відбита радіація і ефективне випромінювання, кВт/м2.

Розв’язання:

. Визначаємо сумарну радіацію:

= Qпряма+ Qрозс.=0,56+0,16=0,72(кВт/м2)

. Визначаємо альбедо поверхні:

А =

А == 0,22 (кВт/м2)

. Визначаємо поглинену радіацію:
= Qс (1- A)= 0,72 (1 - 0,22) = 0,56 (кВт/м2)

. Визначаємо радіаційний баланс:

В = Qпогл. - Ее = 0,56 - 0,1 =0,46 (кВт/м2)

Відповідь: Qс=0,72(кВт/м2),         А =0,22(кВт/м2), Qn= 0,56(кВт/м2), В = 0,46(кВт/м2)

7. Визначення характеристик зміни тиску по висоті

Статика атмосфери - розділ метеорології, який вивчає закономірності будови атмосфери при відсутності руху відносно землі. Основне рівняння статики:

(р - dр) + р - gρdh = 0

Воно виражає умову рівноваги між двома силами, які діють на одиницю об’єму повітря по вертикалі. Диференціальне рівняння статики атмосфери показує як змінюється тиск при малому прирості висоти:


 - падіння тиску на одиницю приросту висоти - вертикальний градієнт тиску - вертикальний баричний градієнт.

Після інтегрування основного рівняння статики атмосфери маємо барометричну формулу:
=p1 exp

де Тm - середнє значення температури між рівнями z2, z1 - висота рівнів, Rd - питома стала, яка дорівнює 287,05 м2/с2К.

Формула показує як змінюється тиск з висотою в залежності від температури повітря при наявності сили тяжіння.

Для практичного застосування для барометричного нівелювання використовують формулу Лапласа:

z2 - z1 = B(1 + αTm)lg

де α - коефіцієнт об’ємного розширення газу ;

В - барометрична стала, яка дорівнює 18400 м.

Визначити:

А) перевищення одного пункту над іншим, якщо відомі тиск повітря на нижньому р1 і верхньому р2 пунктах і температура повітря на нижньому t1 і верхньому t2 пунктах.


Розв’язання:

За формулою Лапласа знаходимо перевищення одного пункту над іншим:

∆z = z2 - z1 = B(1 + αTm)lg

∆z = 18400= 1104,06 (м)

Відповідь: ∆z =1104,06 м

Б) тиск повітря на вершині гори р2, якщо відомі різниці висот між підошвою і вершиною ∆h, тиск на рівні підошви р1, температура повітря на рівні підошви t1 і на вершині гори t2.


Розв’язок:

За барометричною формулою визначаємо р2:

=p1·exp;= 955 ехр= 15.05 (гПа)

Відповідь: 15,05 гПа

В) висоту над рівнем моря h2 пункту, в якому відомі тиск р2 і температура повітря t2 , якщо в пункті з висотою над рівнем моря h1 тиск і температура повітря складали величини р1 і t1.

Дано:


Розв'язок:

За формулою Лапласа знаходимо невідому висоту:

вітер роза атмосфера адіабатичний

h2 = B(1 + αTm)lg + h1=5000 + 18400 = 215,73 (м)

Відповідь: h2 =215,73 м

8. Адіабатичні процеси в атмосфері

Термодинамічні процеси в атмосфері, що відбуваються без теплообміну з навколишнім середовищем називають адіабатичні.

При адіабатичному підйомі сухого і ненасиченого повітря, температура на кожні 100м падає на 1 ºС, а при адіабатичному опусканні на 100м вона відповідно підіймається. Сухоадіабатичний градієнт - падіння температури при адіабатичному підйомі сухого повітря на одиницю висоти. Адіабатичний процес у вологій насиченій повітряній масі називається волого адіабатичний. Падіння температури у насиченому повітрі при підйомі його на 100м називається вологоадіабатичним градієнтом.

Для порівняння теплового стану мас повітря, які знаходяться на різних висотах над рівнем моря, вводиться поняття потенціальної температури, це температура, яку буде мати повітряна частка, якщо її опустити або підняти сухоадіабатично до рівня, де тиск дорівнює 1000 Гпа. Зміна температури в атмосфері на одиницю висоти (100м) називається вертикальний градієнт температури:


В атмосфері він змінюється в широких межах (може бути як зі знаком «+», так і «-»). Коли температура піднімається з висотою (γ<0) це інверсія температур. Коли температура не змінюється з висотою, то це ізотерма. Розподіл температури та інших величин по висоті називається стратифікація атмосфери.

Для врахування особливостей вертикального розподілу температур вводяться поняття стійкої та нестійкої повітряної маси. У стійкій масі немає умов для розвитку конвективних рухів. У нестійкій - навпаки, а при достатньому зволоженні нижніх шарів - умови для утворення хмар, опадів, гроз. Для визначення стійкості чи нестійкості повітряної маси проводять порівняння вертикального температурного градієнта з величиною сухо- або волого адіабатичного градієнтів.

Вертикальний градієнт описує характер температурного розшарування повітряної маси над даним пунктом, внаслідок чого його називають вертикальним градієнтом стратифікації. Якщо він менше сухо адіабатичного градієнта, то вертикальні конвективні рухи ненасиченого повітря ускладнені, тоді говорять,що стратифікація повітряних мас сухостійка, сама маса є стійкою. Якщо ж градієнт більше суходіабатичного градієнта, то розвиваються вертикальні конвективні рухи повітря, тобто маса є абсолютно нестійкою. Якщо ці два градієнти дорівнюють один одному, то така маса є індиферентна. Подібно проводять порівняння вертикального температурного градієнта та волого адіабатичного градієнтів. При одній і тій самій величині вертикального градієнта, маса може бути сухостійкою і вологостійкою одночасно, тоді її називають умовно або відносно нестійкою.

Визначити:

А) до якої висоти буде відбуватися конвективних підйом окремої повітряної маси після її нагрівання, якщо відомі: вертикальний температурний градієнт γ, ºС/100м, температура повітря біля земної поверхні t1 , ºС, температура повітряної маси, t2, ºС. повітря ненасичене, процес підйому сухо адіабатичний.


Розв’язок:

Спочатку виражаємо tпов біля земної поверхні.

пов= tпов1 - h/100 ·0,8

Далі виражаємо tпов маси:

маси= t2маси - h/100 1,0/100·0,8 + h/100·1,0 =tмаси - tпов1/100 (1 - 0,8) = tмаси - tпов1/100 0,2 = 28 - 23,5

h = (28 - 23,5) ·100/0,2 = 2250 (м)

Відповідь: h = 2250 м

Б) температуру t2 вологої повітряної маси з початковою температурою t1, після підйому на висоту h при висоті рівня конденсації hк і вологоадіабатичному градієнті температури, який дорівнює 0,5º на 100м.


Розв'язок:

Знаходимо температуру за формулою:

= t1 - (hса·hk/100) = 12 - (1·500/100)=7 (ºС)

∆H = 2000-500=1500 (м)

t2 = tk- γВ·∆H= 7-0,8·1500 = -5(ºС)

Відповідь: t2 = -5 ºС

В) скільки грамів води виділиться із одного кг суміші повітря при змішуванні двох насичених мас повітря з температурами t1 і t2. Яка буде температура суміші при тиску р, гПа.


Розв'язок:

Е1 за t1 = 8 ºС: Е1 = 10,72 гПа

Е2 за t2 = 25 ºС: Е2 = 31,668 гПа

;  (ºС)

ес = (Е1+Е2)/2 = (10,72 +31,668)/2 =21,194 гПа

Ес при tс = 16,5

Ес = 18,76 гПа

∆е = ес - Ес =21,194 - 18,76 =2,434 гПа

∆S = (622 ·2,434)/800 = 1,89

Відповідь: tс = 16,5 ºС, ∆S = 1,89

9. Характеристика помірної зони з континентальним кліматом помірних широт за Б.П. Алісовим

Широко відома класифікація кліматів Б.П. Алісова, побудована на генетичних принципах. На підставі цих принципів тип клімату розглядається як результат умов загальної циркуляції атмосфери. При цьому важливо, що загальна циркуляція помітно змінює границі кліматичних зон, що первинно зв'язані з радіаційними умовами, і створює розчленовування зони на кліматичні області. Виділення кліматичних зон зроблено по середнім (кліматологічним) положеннях головних фронтів тропосфери в екстремальні сезони року і, отже, по цілорічній чи сезонній перевазі повітряних мас. У кожному широтному кліматичному поясі розрізняють чотири основних типи клімату: материковий, океанічний, західних і східних берегів. В екваторіальних широтах у порівнянні з більш високими широтами материковий тип клімату мало відрізняється від океанічного. Прихід сонячної радіації тут рівномірний протягом усього року. Достаток світла, тепла і вологи в тропіках створює тут умови для розвитку багатої лісової рослинності. Самий характерний тип ландшафту - вологі вічнозелені ліси. Сучасний клімат конкретних територій необхідно розглядати на тлі загальної глобальної тенденції зміни клімату. Палеогеографічні дослідження показують, що клімат досить сильно змінювався протягом історії нашої планети. У різних районах земної кулі відбувалися великі потеплення, а також похолодання, що призводили до зледеніння значної території. Щоб зрозуміти сучасний клімат, необхідно установити причини його зміни у геологічному минулому. Розподіл кліматичних зон існував і в минулому, але по різних причинах відбувався їхній зсув до півдня чи півночі. Зміна клімату може відбуватися і під впливом природних причин - тектонічних, астрономічних, радіаційних, хімічних, і під впливом господарської діяльності людини. Астрономічна гіпотеза пояснює зміну клімату Землі змінами нахилу і переміщенням земної осі, змінами орбіти, ексцентриситет якої випробує коливання з періодом близько 92 тис. років. Радіаційний фактор - зміна кількості сонячної енергії, що надходить на Землю. Воно може бути зв'язане зі змінами світності Сонця чи з прозорістю атмосфери. Зміна прозорості атмосфери може бути викликано виверженням вулканів, що викидають в атмосферу вулканічний пил. Вулканічний пил може досягати стратосфери і залишатися там у завислому стані тривалий час. Запилюється атмосфера й у результаті господарської діяльності людини. На особливості циркуляції атмосфери великий вплив робить поверхня, що підстилає. Тому її штучна чи природна зміна може привести до зміни напрямку повітряних потоків, тепло- і вологообміну в атмосфері, а відповідно і характеру загальної циркуляції атмосфери. У зв'язку з цим можливі зміни складових теплового балансу поверхні Землі, умов вологообміну і тим самим клімату.

Висновок

В ході цієї курсової роботи описувала природно-кліматичні умови Луганської області, розробляла дорожньо-кліматичний графік цієї області, де розрахувала строки весняного та осіннього бездоріжжя, виконала реферативний опис такого атмосферного явища як полярне сяйво, будувала розу вітрів. Дуже важливим є те, що я навчилася визначати тиск водяної пари, дефіцит насичення, точку роси, відносну вологість повітря, температуру повітря, величини сумарної і поглиненої радіації, альбедо земної поверхні та її радіаційний баланс. Навчилася знаходити значення тиску на різних висотах і при різних температурах, висоту конвективного підйому повітряної маси та ін.

Отже, можу зробити висновок, що я засвоїла статику та термодинаміку атмосфери, такі поняття як вітер, вологість повітря, тиск, сонячна радіація, адіабатичні процеси. Також варто зауважити, що я ознайомилася із класифікацією кліматів за Б.П. Алісовим.

Список використаної літератури

1.      Методичні вказівки для самостійної роботи студентів при виконанні курсової роботи.

.        Бейдик О.О. Географія: Короткий тлумачний словник. - К.: Либідь, 2011. - 192 с.

.        Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии: Физика атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат., 2010. - 752 с.

.        Тверской П.Н. Курс метеорологии: Физика атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат., 2008. - 700 с.

Похожие работы на - Аналіз природно-кліматичних умов Луганської області

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!