Суточный ход атмосферного давления

Всякий газ производит давление на ограничивающие его стенки, т.е. действует на эти стенки с какой-то силой давления, направленный перпендикулярно к стенке. Числовое значение этой силы давления, отнесенной к единице площади, и называют давлением. Давление газа обусловлено движениями его молекул, той «бомбардировкой», которой они подвергают стенки. При возрастании температуры и сохранении объема газа скорости молекулярных движений увеличиваются и давление растет. Если мысленно выделить какой-то объем внутри атмосферы, то воздух в этом объеме испытывает давление извне на воображаемые стенки, ограничивающие данный объем, со стороны окружающего воздуха. Со своей стороны воздух изнутри объема оказывает такое же давление на окружающий воздух. Выделенный объем может быть сколь угодно малым и в пределе сводится к точке. Таким образом, в каждой точке атмосферы имеется определенное атмосферное давление.

Рис.№5 График суточного хода атмосферного давления.

Периодические изменения давления определяются его суточным ходом. Кривая суточного колебания давления, как правило, имеет 2 минимума и 2 максимума. Хотя в рассметриваемом случае (рис№5) выражен только один максимум – в районе 3ч, это вызвано охлаждением воздуха. Снижение давления к 12-15ч объясняется нагреванием воздуха, так как совпадает с суточным максимумом его температуры (рис№2). Далее давление снова начинает падать до 18ч, после чего снова возрастает. Влияние непериодических изменений на упругие суточные колебания атмосферы не позволяют в течение суток достичь атмосферному давлению второго максимума.

Причинами суточного хода давления являются: суточный ход температуры воздуха; собственные упругие колебания атмосферы, возбуждаемые суточными колебаниями температуры; приливные волны в атмосфере, усиливаемые резонансом с ее собственными колебаниями.

Суточный ход направления и скорости ветра

Ветром называют движение воздуха относительно земной поверхности. Говоря о направлении ветра, имеют в виду направление, откуда он дует. Указать это направление можно, назвав либо точку горизонта, откуда дует ветер, либо угол, образуемый направлением ветра с меридианом места, т.е. его азимут. Направление ветра определяется с помощью флюгера, вращающегося около вертикальной оси. Под действием ветра флюгер принимаем положение по направлению ветра.

Рис.№6 Направление и скорость ветра

Масштаб для скорости: 1мм=1м/с

Изменение в течение суток интенсивности турбулентного перемешивания приводит к суточному ходу ветра. Так, в ночное время суток обычно турбулентное перемешивание ослаблено, наблюдается инверсия. С восходом Солнца увеличивается термическая неустойчивость, усиливается турбулентность, и, как следствие, увеличивается взаимодействие между нижними медленными и более высокими быстрыми слоями. Воздух перемешивается, поэтому сверху вниз приходит воздух, который обладает большей скоростью и большим отклонением от направления барического градиента. Как видно из рис№6 к 9ч ветер меняет направление и набирает скорость 1м/с. К 15ч скорость ветра достигает своего суточного максимума. При этом в 9 и 12с направление ветра склонялось к ЮВ и ВЮВ. А набрав максимальную суточную скорость ветер меняет направление на ЮЮЗ. Вслед за уменьшением интенсивности турбулентности взаимодействие между нижними и более высокими слоями снижается, практически прекращаясь ночью. И уже в 18-21ч ветер дует южную сторону. А после полуночи скорость сводится к нулю.

Преобладает направление к северу, однако при этом направлении скорость ветра равна нулю. Кроме северного повторяется направление Ю. Амплитуда суточного изменения скорости ветра составляет 3м/с.

Заключение

Проанализировав все данные, можно судить о погоде 19.08.2007. Максимальная температура воздуха составляла 32,8^оС в 15ч, а наименьшая – 21,2^оС в предрассветное время. Судя по высокой температуре воздуха и большой амплитуде температуры поверхности почвы (30^оС) этот день был жарким и ясным.

Суточный максимум почвы наблюдался в полдень (49^оС), когда почва поглощала наибольшее количество тепла; а суточный минимум, как и у температуры воздуха в 6ч, перед рассветом, когда радиационный баланс становится равным нулю.

За счет изменения в течение суток температуры и интенсивности турбулентного перемешивания, мы наблюдаем двойной суточный ход абсолютной влажности – упругости водяного пара. Максимумы суточного изменения приходятся на 6ч, когда только начинает прогреваться земная поверхность и в послеполуденные часы. А максимумы в 9ч и 3ч.

Относительная влажность изменяется обратно пропорционально изменению температуры, поэтому суточный максимум относительной влажности совпадает с минимумом температуры. Также можно проследить, что день был довольно сухим, так как средняя относительная влажность в этот день равна 48%.

Наименьшее давление наблюдается в 3ч, а наименьшее в 18ч. Судя по неявно выраженному правильному суточному ходу с 2 парами экстремумов, можно предположить, что 19 августа на упругие колебания атмосферы оказывали некое влияние непериодические изменения давления.

Максимальная скорость ветра в этот день достигает 3 м/с в 15ч. В утренние и ночные часы прослеживалось безветрие. Доминирующее направление можно считать Ю, так как в направлении С скорость ветра была нулевой.

Таким образом, можно сказать, что 19 августа – это был ясный, сухой и жаркий, маловетреный день

Список использованной литературы

1. Селиверстов Ю.П., Бобков А.А. Землеведение: Учебное пособие для студентов вузов. – Москва: Издательский центр «Академия»,2004

2. Хабутдинов Ю.Г., Шанталинский К.М. Метеорология и климатология: Учебное пособие. – Казань, Издательство Казанского университета, 2000.

3. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник. – Москва: Издательство Московского университета, 2001.

4. meteo-geofak.narod.ru/programs/geologi.htm

5. www.geogr.msu.ru/GeoSite/docs/Surkova.pdf

Приложение

Табл.1