Физика земли и атмосферы

Физика земли и атмосферы
Дарбинян Г.О., Андреева Н.В.
БГТУимениВ.Г. Шухова
Белгород, Россия
The uneven rotation of the Earth
Darbinyan G.O.,AndreevaN.V.
BSTU behalf V.G.Shukhov
Belgorod, Russia
Физика атмосферы, раздел метеорологии, изучающий физические закономерности
процессов и явлений, происходящих в атмосфере, в том числе определяющих строение и
самой атмосферы: свойства составляющих атмосферу газов, поглощение и излучение ими
радиации, распределение температуры и давления, испарение и конденсацию водяного
пара, образование облаков и осадков, разнообразные формы движения в атмосфере и т.д.
Преобразование солнечной энергии и теплового излучения самой атмосферы и
подстилающей поверхности изучаются актинометрией (в широком смысле этого термина)
и атмосферной оптикой. К последней относятся также и различные оптические явления в
атмосфере (сумерки, заря, гало, цвет н поляризация небосвода, видимость предметов и
др.)[4]
Электрические явления в атмосфере (молнии и др. электрические разряды) и её
электрические свойства (проводимость, ионизация, электрические токи, объёмные заряды,
заряды облаков и осадков и т.д.) – предмет учения об атмосферном электричестве.
Распространение и генерация звука в реальной атмосфере и исследование последней
акустическими методами – предмет атмосферной акустики. К атмосферной физике
относится также физика облаков и микропроцессов, приводящих к образованию твёрдых
и жидких аэрозолей, включая искусственное воздействие на атмосферные процессы.
Взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью – океаном или сушей, которое
происходит в нижнем, пограничном слое атмосферы и результатом которого является
обмен количеством движения, теплом и влагой, также изучается физикой атмосферы. В
этом взаимодействии определяющую роль играет турбулентность в атмосфере и
гидросфере. Процессы в верхней атмосфере, её строение и динамика исследуются
физикой верхней атмосферы или более широким разделом науки – аэрономией,
изучающей также и различные химические процессы, происходящие в верхней
атмосфере[3].
Одна из основных проблем всех разделов физики атмосферы – создание физической
основы для численного моделирования различных атмосферных процессов. В этой связи
наиболее важной является т. н. проблема параметризации – описание различных
мелкомасштабных процессов с помощью величин, характеризующих средние атм.
условия в более крупных масштабах, на фоне которых развиваются изучаемые процессы.
Это необходимо при численном моделировании атмосферных явлений с помощью ЭВМ.
Физика атмосферы занимается также исследованиями атмосфер других планет, что
способствует углублению понимания явлений, происходящих в земной атмосфере[2].
В нашей реферативной работе мы рассмотрим лишь некоторые физические процессы,
происходящие в атмосфере. Цель реферата – рассмотреть основные физические процессы
атмосферы,
обуславливающие
погоду
и
климат
на
планете
Земля.[5]
В земной атмосфере повседневно наблюдаются самые разнообразные явления,
создающиеся в результате протекания в ней различных физических процессов. Они
совершаются в атмосфере не изолировано, а в тесном взаимодействии с процессами,
происходящими в верхних слоях почвы и воды. Все эти явления и процессы протекают в
основном за счёт солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. Наука,
изучающая и объясняющая физические явления и процессы, происходящие в атмосфере
при взаимодействии её с поверхностью почвы, воды, растительностью и т.д.
(подстилающей поверхностью), называется метеорологией. Эта наука есть физика
атмосферы, поскольку совершающиеся в ней процессы имеют физический характер.
Изучение процессов и явлений, наблюдаемых в атмосфере, позволяет выяснить законы их
развития, что имеет большое практическое значение, так как знание этих законов даёт
возможность использовать их в различных областях деятельности человека, разработать
методы прогноза атмосферных процессов, а в отдельных случаях позволяет изменить
развитие
их
в
сторону,
более
благоприятную
для
человека.
Состояние атмосферы над данной территорией и за данное время, определяемое
физическими процессами, совершающимися в ней при взаимодействии с подстилающей
поверхностью,
называется
погодой.
Наблюдения над погодой за многолетней период позволяют определить климат данной
местности. Климатом называется закономерная последовательность атмосферных
процессов, создающаяся в данной местности в результате взаимодействия солнечной
радиации, атмосферной циркуляции и физических явлений, происходящих на
подстилающей поверхности, и обуславливающая в этой местности характерный для неё
режим
погоды[6].
Кроме этих факторов, на климат определённое влияние оказывают и деятельность
человека, поскольку она может изменить физические свойства подстилающей
поверхности
и
свойства
атмосферы[1].
Очень часто смешивают понятие погоды и климат. Между этими понятиями имеется
большое различие. Погода представляет собой физическое состояние атмосферы над
данной территорией и за данное время, характеризуемое определённым сочетанием
метеорологических элементов. Климат же характеризуется многолетним режимом
погоды, причём под многолетним режимом погоды понимаются не только
преобладающие, но и вообще возможные в данной местности условия погоды [7].
литература
1.Белов П.Н. Практические методы численного прогноза погоды. - Л.: Гидрометеоиздат,
1967.
2.Блютген
И.
География
климатов.
М.:
Прогресс,
1972.
3.Гандин Л.С., Лайхтман Д.Л., Матвеев Л.Т., Юдин М.И. Основы динамической
метеорологии.
Л.:
Гидрометеоиздат,
1955.
4.Дроздов О.А., Васильев В.А., Кобышева Н.В. Климатология. - Л.: Гидрометиздат, 1989.
5.Зверев
А.С.
Синоптическая
метеорология.
-Л.:
Гидрометеоиздат,
1977.
6.Качурин Л. Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. – Л.:
Гидрометеоиздат,
1989.
7.Матвеев Л. Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы. - Л.: Гидрометеооиздат,
1965.