Notatki z działu atmosfera

Atmosfera:
-składniki stałe czyli stały udział w objętości atmosfery bez względu od czasu i badanej przestrzeni(Azotu-78%; Tlenu-21%; inne-1%);
-składniki zmienne czyli ich ilość jest różna w zależności od miejsca, czasu i przestrzeni(Para wodna, Jod, CO2, tlenki siarki, ozon, aerozole(pyłki roślin, pyły przemysłowe, bakterie, pyły wulkaniczne)).

Budowa atmosfery:
-troposfera(max. zasięg 17-18km na równiku a w okolicach biegunów 6-8km; stały spadek temp. 0,6oC na każde 100m; górna krawędź -55oC, -60oC; im wyżej tym ciśnienie jest niższe; gęstość bardzo duża- 80% całej masy powietrza atmosferycznego i prawie 100% pary wodnej i aerozoli);
-tropopauza(nad troposferą);
-stratosfera(do wys. ok.25km utrzymuje się niska temp(-55oC, -60oC; ozonosfera), później pow. (ozonosfery) 25km temp. zaczyna wzrastać i dochodzi do 0oC. Na wysokości ok.25km koncentruje się ozon(ozonosfera), wzrost temp. spowodowany jest przez pochłanianie promieni przez ozon;
-stratopauza;
-mezosfera(stały spadek temp. wraz z wysokością do ok. -90oC, -120oC);
-mezopauza;
-termosfera(wyodrębnia się jonosferę)(temp. gwałtownie rośnie do ok.1000oC, wzrost jest spowodowany pochłanianiem promieni słonecznych przez cząsteczkowy azot i tlen(jonizacja gazów), zjonizowane(rozrzedzone) atomy azotu i tlenu świecą(zjawisko zorz polarnych). W jonosferze dochodzi do odbicia fal radiowych(łączność na świecie);
-egzosfera(jest to zewnętrzna warstwa bardzo słabo zbadana, stopniowo przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną, mała zawartość tlenu i azotu, rośnie zawartość wodoru i helu, temp. spada do -273oC).

Bilans cieplny ziemi - pochłonięte promieniowanie przez atmosferę(20%); odbite od chmur(22%); rozproszone przez aerozole(11%); dociera do ziemi 47%.

Albedo - ilość promieniowania odbitego od powierzchni ziemi podzielone przez ilość prom. docierającego do pow. ziemi razy 100%.(albedo śniegu(do 95%), asfaltu(ok.5-10%), trawy(ok.30%), wody(ok.30%).

Ruchy powietrza:
-pionowe(konwekcyjne; ciepłe powietrze idzie do góry;
-pogoda niżowa-pochmórno i może padać deszcz;
-pogoda wyżowa-świeci słońce, nie pada);
-poziome(wiatr; z wyżu do niżu).

Rodzaje wiatrów:
-wiatry stałe(pasaty, wiatry wschodnie i zachodnie);
-wiatry okresowo-zmienne(powstają na obszarach kontaktu powierzchni lądowych i wodnych w wyniku różnicy szybkości nagrzewania się i oddawania ciepła przez wodę i ląd; bryza nocna(z wody na ląd) i dzienna(z lądu do morza); monsun(rytm roczny, latem od morza a zimą od lądu); wiatr górski(noc, ze szczytu na dół) i dolinny(dzień, z dołu na szczyt));
-wiatry lokalne(fen(halny, chinook, zonda) - po stronie dowietrznej zachodzi przemiana wilgotnoadjabatyczna(wznoszące się powietrze wilgotne traci temp. 0,6oC na 100m), po stronie zawietrznej zachodzi przemiana suchoadjabatyczna(schodzące w dół suche powietrze ociepla się 1oC na 100m; cyklony tropikalne - powstają na obszarze międzyzwrotnikowym w jednorodnych, bardzo ciepłych i wilgotnych masach powietrza zalegających nad oceanami, lokalna nazwa w Azji płd.-wsch. tajfun, w Ameryce środ. huragan, w Australii willy-willy; trąby powietrzne i morskie - tworzą się w niskich i umiarkowanych szer. geogr.(10o, 20, 30o i 50o, 60o, 70o), najgwałtowniejsze tworzą się nad lądem w Ameryce Płn.(tornado);
-wiatry spływowe - powstają w chłodnej porze roku na obszarze styku gór lub wyżyn ze zbiornikiem wodnym. Zimy, porywisty wiatr spływa z obszaru górskiego w kierunku morza, nazwy: Bora(nad Adriatykiem), Mistral(dolina Rodanu).

Wilgotność powietrza (im masa cieplejsza tym więcej pary wodnej przyjmie):
-bezwzględna (jest to zawartość pary wodnej w jednostce objętości(g/m3), zależy od temp;
-względna(jest to % stosunek udziału pary wodnej w powietrzu do max ilości pary wodnej jaką powietrze o danej temp. może wchłonąć).

Prężność pary wodnej - ciśnienie pary wodnej w hPa.
Temp. punktu rosy - temp. przy, której para wodna ulega skropleniu.

Etapy powstawania opadów:
-1.Musi zaistnieć stan nasycenia parą wodną(wilgotność wzgledna-100%);
-2.Dalsza dostawa pary wodnej prowadzi do stanu przesycenia(temp. punktu rosy);
-3.Dochodzi do kondensacji(skroplenia pary wodnej) lub resublimacji(przejście pary wodnej w stan stały).Poziom kondensacji - wysokość na jakiej zaczyna się proces kondensacji, zjawisko kondensacji zachodzi przy spadku temp. i istnieniu w powietrzu jąder kondensacji.
-4.Powstanie chmur.
-5. Kropelki zaczynają rozrastać się do takich rozmiarów, że siła grawitacji staje się większa od sił podtrzymujących krople w powietrzu i następują opady atmosferyczne.

Spadek temp. do temp. punktu rosy może nastąpić: podczas ruchów wznoszących gdzie zachodzi adiabatyczny spadek temp. powietrza; w czasie nocnego wychłodzenia podłoża(tworzą się osady atmosferyczne).

Rodzaje osadów atmosferycznych: rosa(nocne wychłodzenie podłoża, nie ujemna temp.);
-szron(nocne wychłodzenie podłoża temp. poniżej zera);
-gołoledź(krople deszczu zamarzają na silnie wychłodzonej powierzchni);
-szadź(zamarznięta mgła).

Rodzaje chmur:
-podział ze względu na wygląd(chmury kłębiaste--cumulus--Cu; pierzaste--cirrus--Ci; warstwowe--stratus--St);
-podział ze względu na wysokość występowania(chmury pietra wysokiego pow. 6km, nie dają opadów(cirrus--Ci; cirrostratus--Cu; cirrocumulus--Cc); chmury piętra średniego od 2 do 6km(altostratus--As--średnia-warstwowa; altocumulus--Ac--średnia-pierzasta); chmury piętra niskiego do 2km(cumulus--Cu; cumulonimbus--Cb--kłębiasto-burzowa; stratus--St; nimbostratus--Ns--deszczowo-warstwowe; stratocumulus--Sc)).

Mgła-zawiesina składająca się z kropelek wody lub kryształków lodu, dotykająca swą podstawą powierzchni terenu, ograniczająca widzialność poniżej 1km.
Typy mgieł:
-mgła radiacyjna(powstaje w skutek silnego nocnego wychłodzenia powierzchni, najczęściej jesienią i zima w pobliżu bagien i na leśnych polanach);
-mgła adwekcyjna(powstaje w skutek napływu ciepłej i wilgotnej masy powietrza nad wychłodzone podłoże);
-mgła zparowana(powstaje w wyniku parowania z ogrzanych zbiorników wodnych przy wieczornym ochłodzeniu powietrza znajdującego się nad nim).

Rodzaje opadów atmosferycznych(podział ze względu na ich genezę):
-konwekcyjne(ruchami wznoszącymi powietrza);
-opady frontalne(wywołane zderzeniem się różnych mas powietrza);
-orograficzne(przy efekcie fenowym, bariera górska).

Podział mas powietrza:
-ze względu na temp.(ciepłe(pc); chłodne(pch));
-ze względu na zawartość pary wodnej(powietrze morskie(pm); pow. kontynentalne(pk));
-ze względu na położenie obszarów źródłowych(pow. arktyczne(PA): PAm, PAk; pow. polarne(PP) tworzy się w umiarkowanych szero. geog., zależy od pory roku: PPm, PPk; pow. zwrotnikowe(PZ): PZm, PZk; pow. równikowe(PR)).

Front atmosferyczny-strefa przejściowa pomiędzy dwoma różnymi masami powietrza w której obserwuje się dużą dynamikę atmosfery(szybkie zmiany temp., ciśnienia, wilgotności).
Fronty:
-front ciepły(nad obszar o pow. chłodnym napływa ciepłe; występuje opad mało intensywny ale długotrwały, temp. rośnie, ciś. obniża się; strefa ciepłego frontu atmosferycznego przemieszcza się nad danym obszarem w ciągu kilkunastu godzin);
-front zimny(nad obszar o ciepłym powietrzu napływa zimne; gwałtowny opad krótkotrwały, temp. spada, ciś. rośnie; strefa zimnego frontu atmosferycznego przemieszcza się nad danym obszarem w ciągu kilku godzin);
-front okluzji(zokludowany; bardzo szybkie zmiany temp., ciśnienia, natężenia opadów).

Klimat-charakterystyczny dla danego obszaru przebieg stanów pogody ustalony na podstawie wieloletnich pomiarów i obserwacji meteorologicznych.

Strefowe czynniki kształtujące klimat na ziemi: szerokość geograficzna i związany z nią kąt padania promieni słonecznych, im kat wyższy tym cieplej.

Czynniki astrefowe zakłócające strefowy układ klimatu na ziemi:
-wielkość i rozmieszczenie lądów i mórz;
-wysokość nad poziomem morza;
-rozkład form i ukształtowanie powierzchni;
-szata roślinna;
-prądy morskie.
Czynniki kształtujące klimat Polski:
-szerokość i długość geograficzna;
-sąsiedztwo morza bałtyckiego;
-równoleżnikowy układ form powierzchni(łagodny przepływ mas powietrza na wschód i zachód);
-ciepły prąd Golfsztrom(zatokowy);
-ośrodki baryczne kształtujące pogodę w Europie, a tym samym i w Polsce(niż islandzki(aktywny zimą), wyż azorski(głównie latem), wyż azjatycki(zima), niż południowoazjatycki(lato).

Masy powietrza kształtujące pogodę w Polsce:
-płn.-zach.(PPm-napływa z płn. atlantyku-65% dni w roku, jest pod wpływem tej masy powietrza);
-płn.-wsch.(PPk-napływa z umiarkowanych szerokości geograficznych-brak opadów latem, mroźno zimą-30% dni w roku jest pod wpływem tej masy powietrza, zalega wiosną i jesienią);
-płn.(PA- 4% dni w roku-napływa z Antarktydy późną zimą i wczesną wiosną);
-płd.-wsch.(PZk-napływa z Afryki i półwyspu Azja Mniejsza - głównie latem i wczesną jesienią);
-płd.-zach.(PZm-napływa znad morza śródziemnego i znad Azorów - głównie latem);
PZm+k-2% dni w ciągu roku.

Klimat Polski-to klimat umiarkowany przejściowy pomiędzy morskim a kontynentalnym(częste zmiany temp., ciśnienia,(raz lata suche, raz deszczowe)).

Składniki pogody w Polsce:
-wiatry(60% wiatry zachodnie);
-zachmurzenia(średnie zachmurzenie 65-70% nieba);
-warunki termiczne(zima-układ izometr południkowy-z siły oddziaływań morskich mas powietrza słabnących w kierunku przesuwania się na wschód; lato-ukł.izometr prawie równoleżnikowy-decyduje o tym kąt padania promieni słonecznych); średnia temp. roczna jest najmniejsza na Suwalszczyźnie(6,5oC); średnia temp. roczna jest najwyższa na wyż. śląskiej; najwyższe amplitudy roczne-polska płn.-wsch., a najniższe -nad Bałtykiem);
-długość okresu wegetacyjnego(jest to liczba dni w roku ze średnią temp. dobową wynoszącą 5oC i więcej, najkrótszy okres wegetacyjny w Polsce płn.-wsch.(głownie Suwalszczyzna)-180dni, najdłuższy od 220-230 dni w Polsce zachodniej i płd.-zach.);
-opady(śr. roczne opady w Polsce to 600mm, najwyższe opady w górach-1200-1500mm; inwersja opadowa-im wyżej to opady są niższe, powyżej granicy tworzenia się chmur i opadów; najniższe opady na nizinach-500mm(Kujawy-450mm ponieważ znajdują się w cieniu opadowym wzgórz morenowych pojezierza pomorskiego; w Polsce przeważają opady półrocza letniego(2/3 opadów-czerwiec, lipiec, sierpień); cofka rzeczna-wiatr wpycha wodę morską do Wisły).