Вторник, 11 Ноябрь. 2008
Однородна ли погода в циклоне?
Нет, погода в циклоне внетропических широт далеко не однородна: различают переднюю и тыловую части циклона и левую и правую по отношению к направлению его движения. В передней части циклона преобладают сплошная слоистообразная облачность теплого фронта, обложные осадки с ветрами южной четверти горизонта. В тылу циклона, за холодным фронтом, погода отличается неустойчивостью, с выпаданием осадков ливневого типа, порывистым ветром северо-западной и северной четвертей; облачность может быть с разрывами и даже с кратковременными прояснениями, летом она будет конвективного типа.
Продолжить чтение "Однородна ли погода в циклоне?"
Почему циклоны приносят с собой плохую погоду?
Атмосферные вихри большого масштаба с низким давлением в центре, называемые циклонами, как правило, приносят с собой сложные условия погоды — облачность, осадки, усиление ветра, нередко характерные сезонные явления, такие, как грозы, метели, туманы, гололед и пр. Это связано с особенностями распределения давления и характером циркуляции воздуха.
Продолжить чтение "Почему циклоны приносят с собой плохую погоду?"
Что такое ведущий поток в атмосфере?
Синоптики называют ведущим потоком ветер в средней или верхней тропосфере, направление которого определяет перемещение циклонов и антициклонов и других синоптических объектов. Его высота зависит от распространения вверх этих крупномасштабных вихрей, которые смещаются со скоростью, пропорциональной скорости ведущего потока и равной 0,5—0,9 этой скорости в зависимости от уровня, на котором она определяется.
Продолжить чтение "Что такое ведущий поток в атмосфере?"
Что такое ячейка Гадлея?
Английский ученый Гадлей в 1735 году дал объяснение пассатной циркуляции, механизм которой получил название ячейки Гадлея (смотрите на рисунке).
Ячейка Гадлея
Продолжить чтение "Что такое ячейка Гадлея?"
Что такое термический экватор?
Линию, соединяющую точки с максимальной температурой воздуха на ежедневных картах погоды низкоширотной зоны Земли, в метеорологии принято называть термическим экватором. На средних годовых картах температуры земного шара термический экватор оказывается приблизительно совпадающим с положением параллели 5° с. ш. Несовпадение его положения с настоящим экватором (географической широтой 0°) объясняется тем, что в северном полушарии больше материков, чем в южном, и очень высокая температура воздуха субтропических пустынь северного полушария делает северные тропики на 2° С теплее южных тропиков.
Продолжить чтение "Что такое термический экватор?"
Что такое точка росы и где она используется?
Температура, при которой воздух достигает состояния насыщения при данном содержании в нем водяного пара и при неизменном давлении, называется точкой росы.
Продолжить чтение "Что такое точка росы и где она используется?"
Что такое расчетные метеорологические характеристики?
В метеорологии помимо измеренных значений состояния воздуха широко используются и так называемые расчетные характеристики, которые вычисляются, а не измеряются. Некоторые из них являются чисто теоретическими величинами. Например, помимо обычного ветра существует понятие эквивалентного ветра (см. рисунок), который непосредственно не может быть измерен, его можно только вычислить.
Эквивалентный ветер
w — путевая скорость, v — воздушная скорость, ū — скорость ветра, w — скорость эквивалентного ветра, ε — угол ветра, φ — угол сноса, α — путевой угол
w — путевая скорость, v — воздушная скорость, ū — скорость ветра, w — скорость эквивалентного ветра, ε — угол ветра, φ — угол сноса, α — путевой угол
Продолжить чтение "Что такое расчетные метеорологические характеристики?"
Насколько устойчивы полярные льды?
Полярные льды называют маятником земного климата — его раскачивание дестабилизирует климат Земли, делает его неустойчивым в силу большой отражательной способности льдов и сильной зависимости теплового баланса земной поверхности от размеров площади, занятой льдами... Поэтому вопрос об устойчивости полярных льдов — решающий при оценке устойчивости земного климата.
Продолжить чтение "Насколько устойчивы полярные льды?"
Что такое энтальпия воздуха?
Это количество тепла, заключенное во влажном воздухе, то есть суммарное теплосодержание сухой части воздуха и смешанного с ним водяного пара. В биометеорологии в отличие от физики, где энтальпия — тепловая функция воздуха, или просто теплосодержание, это понятие служит для оценки физиологического комфорта живых существ.
Продолжить чтение "Что такое энтальпия воздуха?"
Есть ли разница в величинах инсоляции северного и южного полушарий Земли?
Годовые суммы инсоляции обоих полушарий приблизительно одинаковые, но сезонные различия существенны: летом северного полушария Земля находится у афелия своей орбиты, на наибольшем расстоянии от Солнца, и северное полушарие летом получает меньше солнечного тепла, чем южное, находящееся в свой летний сезон в лучших условиях облучения, так как Земля в это время находится у перигелия орбиты, то есть на наименьшем расстоянии от Солнца.
Продолжить чтение "Есть ли разница в величинах инсоляции северного и южного полушарий Земли?"
Что такое суточная инсоляция?
Это суточная сумма тепла, получаемая на земной поверхности с учетом угла наклона ее к солнечным лучам и в условиях отсутствия воздуха, то есть атмосферы. Поскольку любая точка земной поверхности за сутки описывает полную окружность, то величина суточной инсоляции не зависит от долготы места, а только от широты.
Продолжить чтение "Что такое суточная инсоляция?"
Что такое турбопауза?
Турбопаузой называют область перехода от гомосферы к гетеросфере, то есть из слоя активной турбулентной диффузии и неизменного состава воздуха в слой молекулярной диффузии, в котором с высотой относительное содержание легких газов увеличивается, а тяжелых — уменьшается, и, таким образом исчезает однородность состава воздуха.
Продолжить чтение "Что такое турбопауза?"
Насколько устойчиво состояние верхней атмосферы?
Состояние атмосферы на больших высотах подвержено очень значительным колебаниям в зависимости от времени суток, солнечной активности, сезона и широты места. Практически приходится говорить не столько об устойчивости, сколько о неустойчивости верхней атмосферы: так, на высоте 300 км плотность воздуха ото дня к ночи может изменяться в три-четыре раза, а на высоте 600 км — даже в 10 раз!
Продолжить чтение "Насколько устойчиво состояние верхней атмосферы?"
Что такое аэрономия?
Аэрономия — наука о верхней атмосфере, о ее строении и происходящих в ней микропроцессах. Она занимается изучением распределения с высотой плотности и температуры, а также давления газов на высотах 100 км и более. Кроме того, аэрономия изучает концентрацию заряженных частиц — ионов, образующих ионосферу (как обычно называют радиофизики верхнюю атмосферу, известную в метеорологии под названием гетеросферы).
Продолжить чтение "Что такое аэрономия?"
Что такое моделирование атмосферных процессов и что достигается с его помощью?
Моделирование атмосферных процессов — сравнительно новое и перспективное направление метеорологических исследований, основанное на применении математических моделей атмосферы и климата Земли. Модель атмосферы, правдоподобно воспроизводящая ее среднее состояние, позволяет рассматривать и возможные изменения этого состояния в результате тех или иных изменений отдельных факторов, влияющих на развитие атмосферных процессов и состояние земного климата. Модели атмосферных процессов могут быть различной сложности.
Продолжить чтение "Что такое моделирование атмосферных процессов и что достигается с его помощью?"
Что такое климатический мониторинг?
Советская национальная программа исследований климата Земли, утвержденная в 1978 году, в числе пяти основных направлений предусматривает обоснование климатического мониторинга, то есть системы непрерывного сбора, анализа и оценки данных, определяющих состояние климата и его изменений во времени и в пространстве. Эта программа является составной частью Международного климатического мониторинга, который осуществляется ВМО в рамках Всемирной климатической программы.
Продолжить чтение "Что такое климатический мониторинг?"
Можно ли считать современный климат единственно возможным на Земле?
Современная теория климата Земли рассматривает климатическую систему нашей планеты состоящей из цепи сложных звеньев — атмосферы, океана, льдов, суши, биосферы. В этой системе множество переплетающихся прямых и обратных связей, она, как говорят, имеет большое число степеней свободы и при данных внешних условиях может иметь множество состояний с равной вероятностью их возникновения.
Продолжить чтение "Можно ли считать современный климат единственно возможным на Земле?"
Какова высота циклонов и антициклонов?
Крупномасштабные вихри в атмосфере, какими являются циклоны и антициклоны, могут иметь самую различную высоту распространения от земной поверхности: от 1 до 100 км. В зависимости от вертикального развития их принято делить на приземные (до 1 км), низкие (от 1 до 3 км), средние (от 3 до 5 км) и высокие (развитые выше 5 км, то есть прослеживающиеся в верхней тропосфере).
Продолжить чтение "Какова высота циклонов и антициклонов?"
Можно ли оценить экономический эффект работы службы погоды?
В 70-х годах двадцатого столетия экономический эффект работы оперативных подразделений Государственного комитета по гидрометеорологии и контролю природной среды по предупреждению только стихийных бедствий оценивался суммой, в четыре раза превышающей все расходы, связанные с содержанием всех учреждений Комитета.
Продолжить чтение "Можно ли оценить экономический эффект работы службы погоды?"
Какова предсказуемость погоды и чем она определяется?
Пределы возможности предвидеть будущее состояние погоды различны как для отдельных метеорологических величин и явлений, так и для атмосферных процессов, определяющих изменения погоды. Поэтому дать общую оценку предсказуемости погоды практически невозможно. К тому же следует различать возможности прогнозирования в качественной форме и возможности предвычисления, когда дается количественный прогноз. В самом общем виде предсказуемость зависит от заблаговременности составления прогноза, уменьшаясь с увеличением последней.
Продолжить чтение "Какова предсказуемость погоды и чем она определяется?"
Какие идеи лежат в основе современной теории прогноза погоды?
Через 50 лет после реализации идеи Леверье о составлении карт погоды, дающих возможность одновременно рассматривать погоду на большом пространстве, норвежские метеорологи отец и сын Вильгельм и Якоб Бьеркнес стали рассматривать задачу предсказания погоды с точки зрения математики и механики, то есть решая уравнения гидромеханики, которые описывают состояние атмосферы.
Продолжить чтение "Какие идеи лежат в основе современной теории прогноза погоды?"
Кто был первым ученым, заложившим фундамент научного предсказания погоды?
Им следует считать директора Парижской астрономической обсерватории Урбана Леверье, который, выполняя поручение французского правительства после катастрофической бури 14 ноября 1854 года в Балаклаве, составил 19 февраля 1855 года первую карту погоды.
Продолжить чтение "Кто был первым ученым, заложившим фундамент научного предсказания погоды?"
Кто заложил первый камень в здание науки о погоде?
Установить достаточно достоверно, кто первым пришел к мысли, что погоду следует рассматривать как предмет науки, а не порождение божьей воли, — сейчас не представляется возможным. Известно, что уже у Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры, автора первой книги под названием «Метеорологика», были не оставившие нам своих имен предшественники, давшие название этой науке.
Продолжить чтение "Кто заложил первый камень в здание науки о погоде?"
Для почти метеорологов — полупрофессиональные разговоры о погоде
В метеорологии есть много вопросов, представляющих интерес почти исключительно для метеорологов-профессионалов. Однако некоторые из этих вопросов оказались близкими к проблемам других наук; их нередко задают люди, хотя и далекие от метеорологии, но вникающие в те или иные разделы ее настолько глубоко, что возникает необходимость освещения деталей, лежащих за пределами обычной любознательности неспециалистов.
Продолжить чтение "Для почти метеорологов — полупрофессиональные разговоры о погоде"
Понедельник, 10 Ноябрь. 2008
Почему из одних облаков выпадает дождь, а из других нет?
Дождь, как и другие осадки (снег, морось, крупа, град), выпадает из тех облаков, которые перестали быть устойчивыми, то есть не могут удерживать во взвешенном состоянии водяные капли или ледяные кристаллы, из которых состоят. Неустойчивым облако становится, когда перестает быть однородным по своей структуре и размерам формирующих его облачных элементов — тех же капелек воды и ледяных кристалликов.
Продолжить чтение "Почему из одних облаков выпадает дождь, а из других нет?"
Как удобнее всего вести дневник погоды?
Наиболее рациональный в смысле затрат времени и бумаги способ ведения дневника погоды (как по собственным наблюдениям, так и по данным, сообщаемым по радио) заключается в использовании символов и системы обозначений характеристик погоды, принятых при составлении синоптических карт. Чтобы овладеть таким удобным способом ведения дневника погоды, достаточно изучить несколько значков для разных метеорологических явлений и усвоить схему их расположения вокруг кружка, обозначающего пункт наблюдений.
Схема (вверху) и пример (внизу) нанесения информации в дневнике погоды
В примере половина небосвода закрыта облаками (облачность 5 баллов), ветер северный 12 м/с, в срок наблюдения дымка, между сроками наблюдения был туман, температура воздуха 15° С, точка росы 10° С, атмосферное давление 760 мм рт. ст.
В примере половина небосвода закрыта облаками (облачность 5 баллов), ветер северный 12 м/с, в срок наблюдения дымка, между сроками наблюдения был туман, температура воздуха 15° С, точка росы 10° С, атмосферное давление 760 мм рт. ст.
Продолжить чтение "Как удобнее всего вести дневник погоды?"
Почему облака на небе иногда движутся в разные стороны?
Движение облаков в разных направлениях можно наблюдать в тех случаях, когда они не сплошные, располагаются на разных уровнях, а ветер на разной высоте имеет различное направление.
Продолжить чтение "Почему облака на небе иногда движутся в разные стороны?"
Могут ли старые и больные люди предсказывать погоду по изменениям своего самочувствия?
В ряде случаев могут, но этой способностью обладают далеко не все старые и не все больные, а кроме того, это умение распространяется не на все изменения погоды, а лишь на некоторые, главным образом связанные с резким ухудшением ее.
Продолжить чтение "Могут ли старые и больные люди предсказывать погоду по изменениям своего самочувствия?"
Как научиться «читать небо»?
Умение разбираться в погоде по состоянию неба может прийти в результате длительных и систематических наблюдений за погодой, которые доступны тем, кто по роду своей деятельности проводит большую часть времени на открытом воздухе, или же — что доступно всем — в результате вдумчивого изучения основ метеорологии, и в частности ее разделов об облачности, оптических явлениях и местных признаках погоды. И в том, и в другом случае необходим некий минимум наблюдательности, навыков в анализе и сопоставлении фактов, критического и объективного отношения к результатам своих наблюдений и их обобщения.
Продолжить чтение "Как научиться «читать небо»?"
Почему температуру воздуха измеряют в специальной будке?
Температура воздуха — это степень его нагретости, определяемая по тому, как воздух нагревает ртуть или спирт в термометре. Для этого термометр должен свободно обдуваться воздухом и быть защищенным от прямого нагревания солнечными лучами. Если же на термометр будут попадать лучи солнца, то он покажет не температуру воздуха, а температуру нагреваемой солнцем ртути или спирта.
Продолжить чтение "Почему температуру воздуха измеряют в специальной будке?"
Как мороз сушит висящее на улице белье?
Чем сильнее мороз, тем меньше в воздухе водяного пара, то есть тем суше воздух, из которого весь избыток влаги удаляется сублимацией, процессом перехода пара в ледяные кристаллики. В сухом морозном воздухе мокрое белье сперва «замерзает», вся вода превращается в лед, который затем постепенно испаряется из ткани благодаря все той же сухости воздуха.
Продолжить чтение "Как мороз сушит висящее на улице белье?"
Правда ли, что спасти от заморозка цветущую яблоню можно, поливая ее водой?
Опытные садоводы считают опрыскивание цветущих деревьев при заморозках эффективным средством спасения урожая: обладая большой теплоемкостью, вода, охлаждаясь, замедляет охлаждение воздуха и поверхности растений, кроме того, и это главное, когда начинается замерзание воды, происходит выделение скрытой теплоты льдообразования (каждый грамм замерзающей воды выделяет 320 Дж тепла).
Продолжить чтение "Правда ли, что спасти от заморозка цветущую яблоню можно, поливая ее водой?"
Как возникают пушистые иголочки на деревьях зимой и как их правильно называть: инеем или изморозью?
Иней и изморозь — две разновидности твердых кристаллических осадков из морозного воздуха. В отличие от обычного снега их выпадение не связано с облаками и может происходить при ясной погоде. Иней возникает на поверхности почвы, травы, снежного покрова, различных предметов, обладающих малой температуропроводностью, в ясную, тихую погоду, когда происходит сильное выхолаживание земной поверхности и ее температура становится ниже температуры воздуха.
Продолжить чтение "Как возникают пушистые иголочки на деревьях зимой и как их правильно называть: инеем или изморозью?"
Почему на земле при первых морозах иногда образуются ледяные цветы?
Узоры из кристалликов льда в форме листьев растений или цветов образуются на теплой, слегка влажной почве при резком похолодании. Это чаще всего случается на рыхлой обнаженной почве, в местах выхода теплого почвенного воздуха.
Продолжить чтение "Почему на земле при первых морозах иногда образуются ледяные цветы?"
Как перелетные птицы избегают встречи с непогодой?
Установлено, что птицы чутко реагируют на изменения погоды над местностью, где они пролетают. Так, спасаясь от жары над Сахарой, они увеличивают высоту полета до 2000 м, а облачность в горных районах обходят верхом, на высоте более 5000 м. (Гуси, пролетая над Гималаями, поднимаются до высоты около 9000 м!)
Продолжить чтение "Как перелетные птицы избегают встречи с непогодой?"
Как перелетные птицы узнают дорогу?
Специальные исследования показали, что разные птицы по-разному ориентируются в пути. Некоторые птицы используют для ориентировки хорошо различимые с воздуха крупные постоянные ориентиры: побережья морей, горные цепи, речные долины, вдоль которых лежит маршрут их перелетов. Есть птицы, которые ориентируются по солнцу, есть птицы, совершающие перелеты в ночное время и ориентирующиеся по звездам (например, журавли). Отдельные виды птиц способны ориентироваться и при облачной погоде, когда скрыты и солнце, и звезды.
Продолжить чтение "Как перелетные птицы узнают дорогу?"
Может ли затонувший в море предмет всплыть, когда замерзнет море, и потом плавать вместе со льдинами?
Сами по себе затонувшие в море предметы не всплыва ют, но бывают случаи, когда при сильном перемешивании толщи морской воды течениями или волнением образование льда происходит не у поверхности воды, а на дне, и донный лед, всплыв, иногда поднимает с собой вмерзшие в него предметы, лежавшие на дне.
Продолжить чтение "Может ли затонувший в море предмет всплыть, когда замерзнет море, и потом плавать вместе со льдинами?"
Какой лед на море называют склянкой и почему?
В устьях больших северных рек, где на поверхности моря бывает слой пресной речной воды, при наступлении холодов возникает тонкий прозрачный лед, который при продвижении судна легко ломается с характерным звуком бьющегося стекла.
Продолжить чтение "Какой лед на море называют склянкой и почему?"
Почему море замерзает по-разному: иногда оно покрыто сплошным ровным льдом, а иногда пятнами — ледяными блинами?
Замерзание морской воды, содержащей более 3% растворенной в ней соли, — сложный процесс, требующий охлаждения не только верхнего слоя воды, но и воды на глубинах.
Продолжить чтение "Почему море замерзает по-разному: иногда оно покрыто сплошным ровным льдом, а иногда пятнами — ледяными блинами?"
Правда ли, что из облаков могут вместе с дождем выпадать и монетки?
Такие случаи действительно бывают, хотя и чрезвычайно редко: это может произойти, когда смерч пройдет над местом, где рассыпаны деньги или находится неглубоко зарытый клад... Много ли таких мест на Земле?
Продолжить чтение "Правда ли, что из облаков могут вместе с дождем выпадать и монетки?"
Какая сила поднимает морскую воду в облака при смерче?
Смерч всасывает воду (а с нею иногда и рыбок или лягушек из прудов на суше) потому, что в центральной части вихря, образующего смерч, давление сильно понижается, а кроме того, большая скорость кругового вращения воздуха в смерче создает эффект восходящего движения, увлекающего вверх капли воды и различные предметы на поверхности земли или воды, над которой проходит смерч.
Может ли дождь быть соленым на вкус?
Обычно дождевая вода пресная, не имеет никакого специфического вкуса — она свободна от солей, всегда присутствующих в небольшом количестве в колодезной, речной или озерной воде. Но если дождь выпадает в местности, где воздух сильно загрязнен промышленными выбросами, то дождевые капли могут поглощать и растворять различные химические вещества, содержащиеся в загрязненном подоблачном воздухе.
Продолжить чтение "Может ли дождь быть соленым на вкус?"
Почему на берегу моря летом всегда бывает тихо только рано утром и под вечер, а днем, при солнышке, поднимается ветер и волны?
Так бывает довольно часто, хотя и не всегда, потому что вода и суша нагреваются неодинаково быстро и остывают тоже с разной скоростью — вода обладает большей теплоемкостью, медленнее нагревается и медленнее остывает. В ранние утренние часы, когда солнце слегка прогревает землю, температура поверхности моря и температура земли выравниваются; днем суша оказывается теплее воды, а к вечеру, остывая, она снова становится некоторое время нагретой так же, как и вода.
Продолжить чтение "Почему на берегу моря летом всегда бывает тихо только рано утром и под вечер, а днем, при солнышке, поднимается ветер и волны?"
Как снег может согревать землю и растения, ведь он холодный?
Снег, покрывающий землю, подобен одеялу: сам по себе он тепла не дает, но препятствует потере тепла земной поверхностью, уменьшает промерзание почвы и способствует лучшему сохранению корневой системы растений. Благодаря пористости, то есть наличию между снежинками свободного пространства, в котором находится воздух, снег обладает теплоизоляционными свойствами, особенно когда он рыхлый и сухой, или, как говорят, пушистый.
Продолжить чтение "Как снег может согревать землю и растения, ведь он холодный?"
Почему море бывает разного цвета — то веселое, голубое, то грустное, серое?
Цвет поверхности моря, как и воды в озере или реке, зависит главным образом от состояния неба, цвет которого отражается в воде. При ясной солнечной погоде небо — голубое, и такого же «веселого» цвета бывает вода в море; при пасмурном, хмуром небе, которое заволокли облака, и море кажется темным, «грустным».
Продолжить чтение "Почему море бывает разного цвета — то веселое, голубое, то грустное, серое?"
Правда ли, что некоторые растения способны выделять вредные вещества?
В местностях, где почва сильно загрязнена промышленными отходами, некоторые растения действительно могут выделять в воздух пары ядовитых веществ.
Продолжить чтение "Правда ли, что некоторые растения способны выделять вредные вещества?"
Почему ранней весной в лесу деревья иногда «стреляют»?
Это лопается кора на стволах деревьев, нагреваемых с одной стороны солнечными лучами и остающихся холодными с другой — теневой — стороны.
Продолжить чтение "Почему ранней весной в лесу деревья иногда «стреляют»?"
Правда ли, что при грозе скисает молоко?
Да, правда. Это связано, скорее всего, с тем, что тепловым грозам предшествует влажная теплая погода, благоприятствующая развитию молочнокислых бактерий.
Продолжить чтение "Правда ли, что при грозе скисает молоко?"
Правда ли, что дождь, при котором на поверхности луж образуются пузыри, скоро кончается?
Пузыри на воде во время дождя образуются при ударе падающих дождевых капель о воду, когда под пленку воды, выплескиваемой наверх, попадает воздух. Чтобы пузыри были достаточно крупными и хорошо заметными и к тому же были способны сохраняться на поверхности воды достаточно долго, чтобы их можно было увидеть, — капли дождя сами должны быть крупными.
Продолжить чтение "Правда ли, что дождь, при котором на поверхности луж образуются пузыри, скоро кончается?"
Почему в сырую погоду при тумане шум электрички слышен в лесу дальше, чем в сухую погоду?
Скорость звука в воде в несколько раз больше, чем в воздухе. При тумане в воздухе находится бесчисленное множество мелких капелек воды, улучшающих звукопроницаемость туманного воздуха, отчего шум электропоезда, как и любой другой звук, слышен лучше, чем когда воздух чист, не содержит водяных капелек. Этот эффект можно наблюдать не только в лесу, но и в поле, над озером или над другими поверхностями.
Продолжить чтение "Почему в сырую погоду при тумане шум электрички слышен в лесу дальше, чем в сухую погоду?"
