Водяной пар и его распределение в земной атмосфере

Водяной пар и его распределение в земной атмосфере [c.18]

Содержание водяного пара в земной атмосфере сильно изменяется в зависимости от времени, места и высоты измерения — от 2 10 до 5% по объему [14]. Общее представление об особенностях пространственно-временного распределения концентрации Н2О над земным шаром можно получить из рис. 1.2, из которого видно, что значения д в тропосфере претерпевают существенные вариации как в пределах одного сезона, так и в зависимости от времени года. Наиболее сильно концентрация водяного пара в атмосфере изменяется с ростом высоты так от поверхности земли до 8—9 км в среднем она уменьшается на 1—2 порядка. [c.20]

Углекислый газ распределен в земной атмосфере значительно более однородно, чем водяной пар и озон. Он относится к основным поглощающим оптическое излучение газам атмосферы, его концентрация существенно больше концентра- НкМ ций малых газовых примесей. [c.39]

Для решения актуальных задач численного моделирования процессов переноса оптического излучения в земной атмосфере прежде всего необходимо достоверное знание его энергетического ослабления на различных высотах, обусловленного поглощением и рассеянием излучения водяным паром и другими атмосферными газами. В свою очередь такое поглощение и рассеяние излучения не может быть определено без соответствующей информации о пространственно-временном распределении в атмосфере таких физических параметров, как температура и влажность воздуха, концентрация озона, углекислого газа и малых газовых примесей (СО, СН4, N20, N02 и N0). [c.161]

Пространственно-временная изменчивость. Для пространственной изменчивости характеристик атмосферного аэрозоля принято выделять вертикальную структуру и широтный ход. На фоне огромного разнообразия вертикальных профилей концентрации и функций распределения частиц по размерам наблюдаются достаточно устойчивые тенденции, которые позволяют рассматривать отдельно тропосферный аэрозоль, стратосферный аэрозоль, аэрозоль верхней атмосферы. Содержание аэрозоля в тропосфере в среднем убывает с высотой, сосредоточиваясь преимущественно в нижнем 2—3-километровом слое. Именно в этом слое атмосферы сосредоточена основная часть грубодисперсного аэрозоля и суб-микронная фракция. Далее выделяется повышенной концентрацией субмикронной фракции частиц стратосферный слой, обнаруженный Юнге [22] и часто называемый его именем. Оптические наблюдения с космических кораблей позволили обнаружить также аэрозольный слой на высотах 40—50 км, возможно, возникающий в результате попадания сюда вулканических газов и водяного пара. Содержание аэрозоля в верхней атмосфере связано с захватом земной атмосферой космических частиц различного размера (от 10 г до нескольких тонн) и слабо изучено. Такова грубая картина вертикального распределения аэрозоля по высоте. [c.91]

ТРОПОСФЕРА — ближайший к земной поверхности слой атмосферы, простирающийся в полярных и умеренных широтах до высоты 8—11 км, а в тропиках — до 15—18 км. В Т. сосредоточено около 1/5 массы атмосферы и почти весь водяной пар, конденсация к-рого вызывает образование облаков и связанных с ними осадков. В Т., особенно в пограничном слое, сильно развита турбулентность, резко увеличивающая вязкость воздуха и вызывающая его вертикальное и горизонтальное перемешивание. Т. к. воз-71,ух слабо поглощает солнечную радиацию, основным источником тепловой энергии для Т. служит поверхность Земли. От нее тепло передается вверх инфракрасным излучением, к-рое поглощается содержащимися в воздухе водяным паром и углекислым газом. Кроме того, происходит вертикальный турбулентный перенос тенла. Па локальные характеристики темп-рного поля влияет тепло фазовых переходов воды и адиабатич. нагревание и охлаждение при вертикальных перемещениях воздуха. В среднем в Т. темп-ра падает с высотой на 6,5 град/км. Темп-ра на каждом из уровней испытывает, кроме периодических (суточных и годовых), также и непериодич. колебания, вызываемые перемещением воздушных масс из одних районов в другие. Относит, изменчивость вертикальных градиентов темп-ры менее значительна, но и они меняются в широких пределах. Особенно велики периодические и непериодич. колебания значений темп-ры, влажности, давления, ветра и их градиентов в пограничном слое. Давление воздуха на уровне моря в среднем близко к 1013. мб, но горизонтальное его распределение из-за неодинаковости степени нагревания поверхности Земли в разных районах и др. причин весьма сложно и быстро меняется со временем, что связано с возникновением и эволюцией циклопов, антициклонов и их перемещением. Горизонт, градиенты давления приводят к образованию ветров, на направление и скорость к-рых влияют также силы вязкости (в пограничном слое) и силы инерции. В движениях большого масштаба особенно велика роль Кориолиса силы. Основной перенос воздуха в Т. идет с запада на восток, скорость его растет с высотой на 1—4 м/сек на км. Наиболее сильны ветры в струйных течениях. О влиянии Т. на распространение радиоволн см. Распространение радиоволн. [c.204]

АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ, продукты сгущения содержащихся в атмосфере водяных паров, достигшие поверхности земли, — туман, о б л а к.а и т. н. в метеорологии гидрометеоры. Роса, иней образуются на месте их осаждения дождь, снег, крупа и град падают на землю уже образовавшимися. Нередко А. о., проходя через воздушные слои раз.дичной темп-ры, теряют присущую им первоначальную форму. Снег, крупа и град часто при падении превращаются в дождь. Когда капли дождя переохлаждены, т. е. t° их ниже точки замерзания, они от соприкосновения с твердыми предметами мгновенно отвердевают, и происходит образование гололедицы. Сгущение водяных паров в А. о. происходит главным образом при восхождении влажных воздушных масс достигая больших высот, массы воздуха расширяются, поглощая на эту внутреннюю работу тепло и вследствие этого охлаждаясь. Гораздо меньшую роль при образовании А. о. играет смешение воздушных масс различных темп-р. К задачам метеорологии (см.) относится измерение количества выпадающих А. о., изучение распределения их на земной поверхности, выяснение суточной и годичной периодичности их колебаний. Измеряются А. о. толщиной слоя выпавшей воды, к-рый образовался бы на горизонтальной поверхности земли при условии, если бы вода не растекалась, не просачивалась в почву и не испарялась в атмосферу. Количество осадков для определенного промежутка времени (сутки, месяц, год) характеризуется суммой всех выпавших за это время и измеренных дождемером (см.) осадков. Помимо ь оличества А. о. часто приводятся данные об их интенсивности, т. е. количестве, выпавшем в единицу времени. Осадки, интенсивность к-рых превышает 1 мм в 1 мин., называются ливнями. Распределение А. о. на земной поверхности зависит от целого ряда факторов, как то наличия суши и моря, рельефа местности, особенно направления и высоты горных хребтов, морских течений, направления ветров. В областях с восходящими токами теплого и влажного воздуха имеются небольшие количества осад- [c.508]

При решении задач, связанных с проблемой переноса оптической радиации в атмосфере, обычно используются различные справочные модели высотного распределения давления, температуры, влажности воздуха и озона (см., например, [1.59, 1.69, 5, 59, 101]). Это связано с тем, что наиболее распространенные, так называемые стандартные атмосферы (СА)—СА-73 [1.9] в СССР и СА-76 [102] в США содержат только данные о среднегодовом и среднеглобальном распределении давления, температуры и плотности воздуха по высоте и не дают совершенно никакой информации о содержании в нем оптически активных газовых составляющих (в первую очередь, водяного пара и атмосферного озона). Справочные модели (наиболее известной из них является модель Мак-Клатчи [59]) дают наглядное представление о вертикальном среднесезонном распределении физических параметров в различных широтных зонах земного шара полярной (60—90° ш.), умеренной (30—60° ш.) и тропической (О—30° ш.). Кроме того, они содержат данные о высотных профилях таких МГС, как Н2О и О3. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...