Презентация на тему "ПРОГНОЗ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ПРОГНОЗ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

• 
  Слайд 2

  ПРОГНОЗ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

• 
  Слайд 3

  Факторы, влияющие на изменения температуры воздуха

  Из первого начала термодинамики следует т.к. и , то получим уравнение притока тепла в виде

• 
  Слайд 4
  

  Т.о. локальное изменение температуры воздуха зависит от горизонтальной адвекции, вертикальных движений воздуха и притоков тепла, обусловленных турбулентным, лучистым теплообменом и фазовыми переходами воды.

• 
  Слайд 5
  

  Адвективные изменения температуры воздуха В геострофическом приближении адвективный член можно представить в виде Отсюда следует, что (нулевая адвекция), изотермы параллельны изогипсам; (адвекция тепла), изотермы отклоняются вправо от изогипс; (адвекция холода), изотермы отклоняются влево от изогипс.

• 
  Слайд 6
  

  Чем гуще изогипсы (больше скорость ветра) и изотермы (больше градиент температуры) на картах АТ и чем ближе к 90 угол между ними, тем больше величина адвективных изменений температуры. Адвективные изменения температуры практически определяют с помощью построения обратных горизонтальных траекторий воздушных частиц. Адвективные изменения нередко превышают 10С за несколько часов и представляют одну из основных составляющих локальных изменений температуры.

• 
  Слайд 7
  

  Изменения температуры вследствие вертикальных перемещений воздуха. При устойчивой стратификации температуры в случае восходящих движений температура воздуха понижается, а в случае восходящих движений – понижается. Локальные изменения температуры, обусловленные упорядоченными вертикальными движениями, близки к ее адвективным изменениям и могут достигать 5 -10С за 12 часов. Упорядоченные вертикальные движения существенно влияют на вертикальное распределение (стратификацию) температуры воздуха в атмосфере.

• 
  Слайд 8
  

  Изменения температуры воздуха, обусловленные притоком тепла. Турбулентный приток тепла без учета его горизонтальных составляющих

• 
  Слайд 9
  

  Изменения температуры воздуха, обусловленные притоком тепла. Упрощенная формула лучистого притока тепла, учитывающая в основном длинноволновую радиацию, имеет вид

• 
  Слайд 10
  

  Изменения температуры воздуха, обусловленные притоком тепла. Выражение для расчета притока тепла за счет фазовых переходов воды имеет вид

• 
  Слайд 11
  

  При изучении изменений температуры воздуха в атмосфере к уравнению притока тепла в качестве краевого условия на нижней границе атмосферы привлекается уравнение теплового баланса для поверхности Земли Изменение температуры воздуха зависит от соотношения между составляющими теплового баланса. Турбулентный поток тепла Значения коэффициента турбулентности k возрастают с увеличением скорости ветра и уменьшением устойчивости стратификации атмосферы.

• 
  Слайд 12
  

  Поток тепла в почве Теплопроводность почвы возрастает с увеличением ее влажности. Поэтому в случае влажной почвы поток тепла в почве так же, как и расход тепла на испарение, способствует уменьшению турбулентного потока тепла.

• 
  Слайд 13
  

  На высотах лучистый поток тепла непосредственно почти не вызывает изменений температуры воздуха; заметное его влияние проявляется лишь на верхней границе облаков. Фазовые преобразования воды в атмосфере приводят к большим изменениям температуры. В результате действия этого фактора температура воздуха через 12 ч оказывается на 3 – 5С выше по сравнению с той температурой, которая получается при учете лишь сухоадиабатического подъема воздуха. Индивидуальное повышение температуры воздушных частиц, вызываемое выделением скрытой теплоты при мощных конвективных движениях в кучево-дождевых облаках, на отдельных уровнях может достигать 4 – 7С.

• 
  Слайд 14
  

  Наибольшее влияние на изменение температуры воздуха в приземном слое атмосферы оказывает турбулентный приток тепла т, зависящий от радиационного баланса подстилающей поверхности. Изменение температуры воздуха на уровне метеорологической будки в средних широтах под влиянием радиационного баланса подстилающей поверхности и турбулентного обмена может достигать 10 - 15С за 12 ч и обусловливает суточный ход температуры.

• 
  Слайд 15
  

  Трансформационные изменения температуры воздуха у поверхности Земли Индивидуальные изменения температуры воздуха на некотором уровне атмосферы вследствие лучистого, турбулентного теплообмена и фазовых преобразований воды – трансформационные изменения. Наиболее интенсивные трансформационные изменения температуры воздуха происходят в приземном слое атмосферы a и b – коэффициенты, зависящие от скорости ветра и характера подстилающей поверхности.

• 
  Слайд 16
  

  При однородном характере подстилающей поверхности можно не учитывать пространственную изменчивость радиационного баланса R. В этом случае индивидуальное изменение R приближенно равно локальному изменению Расчет локальных изменений радиационного баланса с учетом всех факторов представляет сложную задачу. Ее решение существенно упрощается, если при расчете локальных изменений радиационного баланса воспользоваться кривыми суточного хода температуры воздуха, построенными для различного количества облаков.

• 
  Слайд 17
  

  Прогностическое значение температуры воздуха может быть вычислено по формуле В области низких подвижных циклонов и антициклонов и на периферии обширных малоподвижных циклонов траектории для определения адвективных изменений рекомендуется строить по картам АТ700 с коэффициентом 0,8 к скорости переноса. В области малоподвижных антициклонов при наличии мощных инверсий в пограничном слое траектории строят по изогипсам АТ850 со скоростью переноса на этом уровне. В малоградиентных барических полях в холодную половину года траектории рекомендуется строить по полю ветра в приземном слое, а в теплую – по полю ветра на уровне 1 – 1,5 км.

• 
  Слайд 18
  

  K Н24 Н36

• 
  Слайд 19
  

  Расчет трансформационных изменений температуры воздуха производят по формулам для ночного участка траектории для дневного участка траектории Приведенное количество облачности определяется следующим образом

• 
  Слайд 20
  

  Годовой ход амплитуды приземной температуры воздуха

• 
  Слайд 21
  

  Отклонения приземной температуры воздуха от ее значений в 21 ч.

• 
  Слайд 22
  

  Прогностическое значение приземной температуры воздуха вычисляется по формуле Дополнительные приемы прогноза максимальной и минимальной температуры воздуха Прогноз максимальной температуры методом Бельского Н.И.

• 
  Слайд 23
  

  Tmax

• 
  Слайд 24
  

  Tmax

• 
  Слайд 25
  

  Прогноз минимальной температуры методами М.Е. Берлянда и А.С. Зверева

• 
  Слайд 26
  
• 
  Слайд 27
  

  Прогноз температуры и влажности в свободной атмосфере

• 
  Слайд 28
  

   = -100  = +50

• 
  Слайд 29
  
• 
  Слайд 30
  

  Для ненасыщенного водяным паром воздуха уравнение переноса для Td с учетом главных факторов имеет вид Прогноз приземной влажности воздуха Для приземного слоя воздуха, где вертикальные движения малы Таким образом, локальные изменения точки росы в ненасыщенном воздухе в приземном слое зависят от горизонтального переноса водяного пара и турбулентного влагообмена с подстилающей поверхностью.

• 
  Слайд 31
  

  Трансформационные изменения влажности воздуха Трансформационные изменения приземной влажности воздуха зависят главным образом от степени увлажненности подстилающей поверхности вдоль траектории переноса воздуха и интенсивности вертикального турбулентного влагообмена. Наиболее сложной задачей является определение влияния вертикального турбулентного влагообмена на локальные изменения точки росы. В случае перемещения воздуха над однородно увлажненной поверхностью и при ожидаемом повышении температуры воздуха

• 
  Слайд 32
  

  При перемещении с сухой почвы на размокшую или сырую еслиDa 4С, то Td  2С; если4С

• 
  Слайд 33
  

  Учет суточного хода влажности воздуха Наблюдается над сухой поверхностью при малооблачной погоде (0 – 4 балла) Имеет два максимума (утром и вечером) и два минимума (ночью и днем). Первый тип суточного точки росы

• 
  Слайд 34
  

  Учет суточного хода влажности воздуха Второй тип суточного хода точки росы Наблюдается над влажной поверхностью при облачной погоде (5 – 7 баллов) часто с ливневыми осадками. Имеет один максимум (днем) и один минимум (ночью).

• 
  Слайд 35