ЧС МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ АТМОСФЕРЫ. ОСНОВНЫЕ БАРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ - ГЕНЕЗИС И ХАРАКТЕР ПОГОДЫ ОПРЕДЕЛЯЕМОЙ ИМИ.

Классификация опасных природных

явлений

Опасные метеорологические (агрометеорологические) явления – природные процессы и явления, возникающие в атмосфере, которые по своей интенсивности (силе), масштабу распространения и продолжительности оказывают или могут оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую среду.

К ним относят: - бури, ураганы, смерчи (торнадо), шквалы; - сильные осадки (снегопад, ливень, град, метель, гололед); - сильный мороз; - сильная жара, засуха, суховей;- сильный туман;- поздние заморозки

Метеорологические и агрометеорологические опасные явления

Классификация опасных природных

явлений

Атмосфера – это газовая оболочка земного шара, с находящимися в ней аэрозолями

Смесь газов, составляющих атмосферу, называют воздухом

Стихийные бедствия в атмосфере

СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ h, км t° С

3000 экзосфера

+9000

800 термосфера

+1600

80 мезосфера -90

55 стратосфера 0

10-15 тропосфера -60

Строение атмосферы

СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ СОСТАВ СУХОГО ВОЗДУХА (ПОСТОЯННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ)

Газ

Молекулярная масса,

г/моль

Содержание, % объема

Плотность

абсолютная, г/м3

по отношению к сухому воздуху

Азот 28,106 78,084 1250 0,967

Кислород 32 20,946 1429 1,105

Аргон 39,944 0,934 1786 1,379

Углекислый газ 44,01 0,033 1977 1,529

Неон 20,183 18,18*10-4 900 0,695

Гелий 4,003 5,24*10-4 178 0,138

Криптон 83,7 1,14*10-4 3736 2,868

Водород 2,016 0,5*10-4 90 0,07

Озон 48 (0…0,07)*10-4 2140 1,624

Сухой воздух 28,966 100 1293 1

водяной пар (до 4 % объема), и

природные антропогенные

Переменные составляющие воздуха:

аэрозоли:

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ

психрометрические будки

высокие башни и мачты

аэростаты, шары-зонды, летающие лаборатории

Средства космического мониторинга: метеорологические и геофизические ракетыискусственные спутники Земли

космические корабли и орбитальные станции

косвенные методы

Для изучения атмосферы могут использоваться:

РАСПОЛОЖЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ НА ЗЕМЛЕ

ПСИХРОМЕТРИЧЕСКАЯ БУДКА

РАДИОЗОНД

Европейский метеорологический спутник MetOp

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Масса атмосферы 5 000 триллионов т. Масса загрязнений 1/10 тыс. %

Загрязняющие вещества в атмосфере: Накапливаются со временем Распределены неравномерно на Земле Токсичны в небольших концентрациях

ПРИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА АТМОСФЕРЫ:

Источники загрязнения атмосферы:

I – Естественные:

пылевые, солевые,

вулканические.II –

Искусственные (антропогенные)

:

Промышленные предприятия:

- предприятия химической

промышленности

- металлургические предприятия

- тепловые электростанции

- цементные заводы

Автотранспорт

Сельскохозяйственные

предприятия

- животноводческ

ие комплексы

- птицефабрики

- химические средства защиты

растений

- обработка почвы

МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И БОРЬБЫ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ

Снижению загрязнения атмосферы способствуют:

– регулирование в крупных городах транспортных потоков;

– переход транспорта на альтернативные источники топлива

(спирт, газ и др.)

– строительство очистных сооружений;

– перевод ТЭЦ на экологически безопасные виды топлива;

– совершенствование технологий производства;

– централизация мелких котельных;

– вывод промышленных предприятий за черту города и др.

ОБЩАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ

Общая циркуляция атмосферы - система воздушных течений крупного, планетарного масштаба, переносящих огромные массы воздуха из одних широт в другие.

Рис. Распределение атмосферного давления и ветров у земной поверхности; справа – меридиональный разрез направления ветра (по А.П. Шубаеву):

1 – направление ветра; 2 – направление горизонтального барического градиента

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ

Тип воздушной массы Обозначение Где формируется

Арктические (антарктические) А В Арктика, Антарктика

Умеренных широт (полярные) П В Умеренные широты

Тропические Т В Субтропические и тропические широты

Экваториальные Э В Экваториальный пояс земли

Основные географические типы воздушных масс

АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ

Узкие переходные зоны, которые разделяют воздушные массы между собой, называют атмосферными фронтами.

Различают теплый и холодный фронт

Рис. Схема вертикального строения теплого и холодного фронта (по С. П. Хромову)

Атмосферные вихри Местное название Характеристика

Циклон (тропический и внетропический) – замкнутая барическая система - вихри, в центре которых низкое давление

Тайфун (Китай, Япония)Вилли-Вилли (Австралия)Ураган (Сев. и Южной Америке)

Ширина 500-1000 кмВысота 1-12 кмДиаметр области затишья ("глаз бури") 10-30 кмСкорость ветра до 120 м/сВремя действия - 9-12 суток

Характеристика атмосферных вихрей

Атмосферные вихри

ЦИКЛОН, АНТИЦИКЛОН

Область пониженного давления – циклон (Н);Область повышенного давления – антициклон (В)

Рис. Схема циклона (а) и антициклона (б)

УРАГАН, СМЕРЧЬ

Первичные Вторичные

- сильный ветер, несущий большие массы воды, грязи, песка (до 250 км/ч);- морские волны (высотой более 10 м);- ливни (500-2500 мм).

- тяжелые предметы, переносимые ветром;- подтопление, затопление территории;- разрушение зданий и сооружений;- обрыв линий электропередач;- повыл деревьев, мачт, труб, опор и т.п.;- пожары, взрывы.

Поражающие факторы урагана

Первичные Вторичные

- потоки воздуха, несущие воду, грязь, предметы и пр. (скорость ветра в воронке до 50-80 км/ч, иногда до 400 км/ч);- пониженное давление воздуха в воронке;- спиральное или вертикальное движение потоков воздуха в пределах воронки;- ливни;- грозы.

- разрушение объектов при боковых ударах;- отрыв объектов и людей, подъем вверх с переносом на сотни метров;- всасывание газообразных и жидких масс с их последующим выбросом;- обрыв линий электропередач;- пожары, взрывы;- затопление территории.

Поражающие факторы смерчей

Смерч - атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли (воды), в виде облачного рукава или хобота

Торнадо (США, Мексика)Тромб (Зап. Европа)

Высота – от нескольких сот метров до неск. км.Диаметр - от нескольких сот метров до 1,5 км и более.Скорость перемещения от 20-60 до 100 км/чСкорость вращения вихрей в воронке до 300 км/ч

Ураган - ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности, возникающий в основном с июля по октябрь в зонах сближения циклона и антициклона.

Тайфун (Тихий океан)

Скорость ветра более 33 м/сПродолжительность 9-12 днейШирина - до 1000 км

Катрина2005 г

Торнадо категории F5 вблизи Эли (Манитоба), 22 июня 2007 года

Атмосферные вихри Местное название Характеристика

Шквал - кратковременные вихри, возникающие перед холодными атмосферными фронтами, нередко сопровождаемые ливнем или градом и возникающие во все сезоны года и в любое время суток.

Буря Скорость ветра 25 м/с и болееВремя действия до 1 часа

Буря – очень сильный ветер, скорость которого меньше ураганного.

Шторм Продолжительность - от нескольких часов до нескольких сутокСкорость ветра 20-30 м/сШирина - до нескольких сот километров

Бора - очень сильный порывистый холодный ветер приморских районов, приводящий в зимнее время к обледенению портовых сооружений и кораблей

Сарма (на Байкале)Бакинский норд

Продолжительность - несколько сутокСкорость ветра до 40-60 м/с

Фён - жаркий сухой ветер, дующий со склонов гор в долину. (Кавказ, Алтай, Ср. Азия)

  Скорость 20-25 м/с, высокая температура и низкая относительная влажность воздуха

Характеристика атмосферных вихрей (продолжение)

БУРЯ

Буря - длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с, наблюдающийся при прохождении циклона и сопровождающийся сильным волнением на море и разрушениями на суше. Длительность действия - от нескольких часов до нескольких суток.

Вид бури Первичные факторы Вторичные факторы

Шторм - высокая скорость ветра;- сильное волнение моря

- разрушение строений, плавсредств;- разрушение, размыв побережья

Пыльная буря - высокая скорость ветра;- высокая температура воздуха при крайне низкой относительной влажности;- потеря видимости, пыль.

- разрушение строений;- иссушение почв, гибель с/х растений;- вынос плодородного слоя почвы (дефляция, эрозия);- потеря ориентации.

Снежная буря (буран, пурга, метель)

- высокая скорость ветра;- низкая температура;- потеря видимости, снег.

- разрушение объектов;- переохлаждение;- обморожение;- потеря ориентации.

Шквал - высокая скорость ветра (в течение 10 минут скорость ветра возрастает с 3 до 31 м/с)

- разрушение строений;- бурелом.

Поражающие факторы бури

  Название ветрового режима

Скоростьветра (км/ч) Баллы Признаки

Затишье 0 – 1,6 0 Дым идёт прямоЛёгкий ветерок 3,2 – 4,8 1 Дым изгибаетсяЛёгкий бриз 6,4 – 11,3 2 Листья шевелятсяСлабый бриз 12,9 – 19,3 3 Листья двигаютсяУмеренный бриз 20,9 – 28,9 4 Листья и пыль летятСвежий бриз 30,6 – 38,6 5 Тонкие деревья качаютсяСильный бриз 40,2 – 49,9 6 Толстые деревья качаютсяСильный ветер 51,5 – 61,1 7 Стволы деревьев изгибаютсяБуря 62,8 – 74,0 8 Ветви ломаютсяСильная буря 75,5 – 86,9 9 Черепица и трубы срываютсяПолная буря 88,5 – 101,4 10 Деревья вырываются с корнемШторм 103,0 – 120,7 11 Везде поврежденияУраган Более 120,7 12 Большие разрушения

ВЕТЕР

Шкала Бофорта