Тема: Солнечная радиация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Географический факультет
Кафедра общего землеведения
Е. В. Матюшевская
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛИРУЕМОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО МЕТЕОРОЛОГИИ И КЛИМАТОЛОГИИ
МИНСК, 2004
ЧАСТЬ 1
МЕТОДЫ ПРОГНОЗА ПОГОДЫ
Практическая работа № 1
ЧТЕНИЕ ПРИЗЕМНЫХ КАРТ ПОГОДЫ
Цель: научиться оценивать условия погоды по приземным
синоптическим картам.
Задачи: 1) изучить схему нанесения данных на приземные карты
погоды; 2) приобрести навыки чтения таких карт.
Рабочие материалы: рабочая тетрадь, обработанная основная
приземная карта погоды, микрокольцовка для территории Беларуси с
выполненной компьютерной наноской данных.
Методические указания:
Местоположение метеостанции отмечается пунсоном. Значения
метеорологических элементов наносятся вокруг кружка станции в
определённом порядке, цифрами и условными знаками (рис. 1).
Соблюдение порядка расположения цифр и знаков обязательно, в
противном случае корректное чтение карты погоды будет невозможно.
Рис. 1 Схема и пример нанесения данных на приземную карту погоды
Цифрами наносятся следующие данные:
ТТtт – температура воздуха (две или три цифры), целые (ТТ) и
десятые (tт) доли градуса Цельсия;
2
TdTdtd – точка росы (две или три цифры), целые (TdTd) и десятые (td)
доли градуса Цельсия;
VV
–
горизонтальная
видимость
цифрами
кода,
предусматривающего инструментальные и визуальные способы
измерения (табл. 1).
Таблица 1
Значения цифр кода видимости и высоты облаков
3
h (hh) – высота облаков нижнего яруса цифрами кода (одной или
двумя), предусматривающего методы измерения: инструментальный (hh)
и визуальный (h) (см. табл. 1);
Nh – количество облаков нижнего яруса в октах; употребляются
цифры от 1 до 8, цифры кода окты (1 окт – 1/8 неба), их можно перевести
в баллы (табл. 2);
РРР – давление воздуха, приведенное к уровню моря, в гПа
(десятки, единицы и десятые доли). Если трехзначное число начинается с
5 или большей цифры, то при расшифровке следует впереди поставить
цифру 9, а если число начинайся с 4 или меньшей цифры, впереди
следует поставить цифру 10;
рр – величина барической тенденции за последние три часа, в гПа
(целые и десятые доли). При росте давления знаку не ставится, при
падении давления знак «–» ставится обязательно.
Условными знаками на карты наносятся следующие элементы
погоды (см. табл. 2):
N – общее количество облаков; предусмотрено восемь условных
знаков, соответствующих различному количеству облачности от 1 до
8 октов, если определение количества облачности затруднено, то в
кружке станции ставится знак «Х» (опрокинутый крест);
W – погода между сроками наблюдения; период времени между
сроками соответствует принятой частоте составления той или иной
карты, т. е. 6-ти или 3-м часам (основная или кольцевая карта
соответственно);
CL – форма облаков нижнего яруса;
CM – форма облаков среднего яруса;
Сн – форма облаков верхнего яруса;
а – характеристика барической тенденции за последние три часа,
каждый знак соответствует кривой на ленте барографа.
Для отображения характеристик ветра также используются
специальные символы (табл. 3):
dd – направление ветра у поверхности земли (откуда дует) стрелкой;
ff – скорость ветра, обозначается на стрелке «оперением».
При штиле пунсон станции обводится другим кружком чуть
большего радиуса, при неустойчивом направлении ветра в конце стрелки
ставится крест (X).
4
Таблица 2
Условные обозначения метеорологических данных
5
Таблица 3
Условные обозначения направления и скорости ветра
Примечание. Узел равен скорости в 1 морскую милю в час (1,853 км/ч).
Условными обозначениями показываются ww – атмосферные
явления погоды в срок наблюдения или в течение последнего часа перед
сроком наблюдения (табл. 4).
Sn – знак отрицательного значения температуры воздуха, точки
росы и барической тенденции.
6
Таблица 4
Атмосферные явления в срок наблюдения и за последний час
Продолжение табл. 4
8
Порядок выполнения работы:
1. В рабочей тетради зарисовать схему нанесения данных вокруг пункта
станции, сделать необходимые пояснения.
2. Изучить обработанную приземную карту, сопоставив приземную
карту с физической картой, выявить метеорологическую обстановку в
столицах государств, территория которых показана на карте погоды.
3. Прочитать метеорологическую обстановку по микрокольцовке для
метеостанций: Минск, Витебск, Гродно, Могилёв, Брест, Гомель.
4. Используя микрокольцовку, в рабочей тетради зарисовать комплексы
цифр и символов, характеризующих погодные условия:
вариант 1 – Минск, Витебск;
вариант 2 – Гродно, Могилёв;
вариант 3 – Брест, Гомель;
вариант 4 – Брест, Витебск.
5. Подготовить письменное сравнительное описание погодных условий
для одного из вариантов, объясняя взаимосвязь метеорологических
характеристик и их наблюдаемые территориальные различия.
6. Оформить с применением цифр и условных знаков характеристику
метеорологической обстановки, например:
Вариант 1
Задание 1
Температура воздуха составляет 16,5 °С. Чтобы водяной пар,
содержащийся в воздухе, достиг состояния насыщения, температура должна
составлять 4,5 °С. Атмосферное давление, приведённое к уровню моря, на
протяжении последних 3-х часов неизменно составляет 1021,9 гПа.
Видимость, определённая инструментально, достигает 20 км. Небо покрыто
тонкими высококучевыми облаками, закрывающими около 40 % видимого
небосвода. Инструментальные наблюдения за высотой облачности не
проводились. Ветер неустойчивый, со скоростью около 4 узлов.
Задание 2
Температура воздуха составляет 15,3 °С с точкой росы, равной 5,1 °С.
Атмосферное давление, приведённое к уровню моря, составляет 1023,2 гПа, 3
часа назад оно достигало 1023,6 гПа, кривая барограммы на данном участке
имеет вид
. Видимость, определённая инструментально, достигает 15
км. Небо на 6/8 видимого пространства закрыто тонкими высококучевыми и
мощными кучево-дождевыми облаками, последние составляют половину
всего облачного покрытия, их нижняя граница «на глаз» находится не выше
1000 м. Идёт ливень, начавшийся около часа назад. Ветер северо-северозападный, со скоростью 3 м/с.
1
Вариант 2
Задание 1
Температура воздуха составляет 10,0 °С. Содержащийся в воздухе
водяной пар достигнет насыщения при температуре 6,4 °С. Атмосферное
давление, приведённое к уровню моря, по данным предшествующего
срочного часа составляло 1015,6 гПа, к настоящему моменту уменьшилось на
0,4 гПа, кривая барограммы на данном участке имеет вид .
Видимость,
определённая инструментально, достигает 20 км. На небе наблюдаются
перистые нитевидные, в среднем ярусе – тонкие высококучевые облака,
общая облачность превышает 7 баллов, нижняя – менее 1 балла.
Инструментальные наблюдения за высотой облачности не проводились.
Ветер имеет устойчивое южное направление и дует со скоростью около 3
км/ч.
Задание 2
Температура воздуха составляет 6,1 °С с точкой росы, равной 3,5 °С.
Атмосферное давление, приведённое к уровню моря, составляет 1020,2 гПа,
что на 0,1 гПа больше, чем в предыдущий срочный час; кривая барограммы
на данном участке имеет вид
.
Видимость,
определённая
визуально, достигает 15 км. Облачность 10 баллов, облака слоистые,
начинаются с высоты 300 м. Между срочными часами и в настоящий момент
наблюдается морось. Ветер юго-восточный, 4-6 м/с.
2
Вариант 3
Задание 1
Температура воздуха – 11,8 °С, точка росы – 10,7 °С, атмосферное
давление, приведённое к уровню моря – 1013,0 гПа. Давление падает,
предыдущие измерения зафиксировали 1013,3 гПа, кривая барограммы на
данном участке имеет вид
.
Наблюдается
туман,
который
постепенно усиливается, однако небо пока видно. Видимость, определённая
инструментально, не превышает 200 м. Слоисто-кучевые облака, нижняя
граница которых, как видно «на глаз», не поднимается выше 1000 м,
закрывают 5/8 неба. Между сроками наблюдений выпали осадки в виде
ливня. Штиль.
Задание 2
При температуре воздуха 19,5 °С водяной пар, содержащийся в воздухе,
может достигнуть состояния насыщения при температуре 12,3 °С.
Атмосферное давление, приведённое к уровню моря, составляет 998,2 гПа,
барическая тенденция 0,1 гПа, кривая барограммы на данном участке имеет
вид
. Видимость, определённая визуально, достигает 20 км. Небосвод
закрыт мощными кучево-дождевыми облаками, начиная с высоты 0,6 км.
Облачность составляет 7 октов. Ветер западно-северо-западный, со
скоростью 4-6 м/с.
3
Вариант 4
Задание 1
Температура воздуха составляет 5,5 °С. Водяной пар, содержащийся в
воздухе, близок к состоянию насыщения: точка росы 5,3 °С. Атмосферное
давление, приведённое к уровню моря, на протяжении последних 3-х часов
увеличилось на 0,3 гПа и составляет 1017,8 гПа. Кривая барограммы на
данном участке имеет /. Видимость, определённая инструментально, не
превышает 1 км, причём видимые объекты затянуты дымкой. Небо с высоты
300 м затянуто слоистыми облаками, облачность 10 баллов. Между сроками
наблюдений были отмечены туман, морось. Ветер юго-восточный, со
скоростью 2 м/с, порывами до 3 м/с.
Задание 2
Температура воздуха составляет 11,4 °С с точкой росы, равной 7,4 °С.
Атмосферное давление, приведённое к уровню моря, составляет 1019,6 гПа,
что на 0,2 гПа больше, чем в предыдущий срочный час; кривая барограммы
на данном участке имеет вид /. Видимость, определённая инструментально,
достигает 24 км. Ясно, безоблачно. Наблюдается штиль.
4
Практическая работа № 2
ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ПРИЗЕМНЫХ КАРТ ПОГОДЫ
Цель: научиться выявлять синоптическую обстановку по приземным
картам погоды.
Задачи: 1) усвоить основные правила и приёмы оформления и
обработки приземных карт погоды; 2) обработать учебную карту.
Рабочие материалы: приземная карта погоды с выполненной
компьютерной наноской данных; контурная карта той же территории, что и
карта погоды; набор цветных карандашей.
Методические указания:
Для целей синоптического анализа картам погоды должны быть
приданы как можно более наглядные формы, позволяющие быстро
улавливать основные закономерности в географическом распределении
метеорологических элементов. Обработка и оформление карт решаются
путём:
1) выявления и закрашивания зон осадков, выделения значками особых
(опасных) явлений погоды;
2) разграничения воздушных масс различных свойств путём проведения
линий фронтов;
3) проведения изобар и выявления расположения центров циклонов,
антициклонов и др. особенностей барического поля;
4) проведения изотенденций и выявления областей наибольших
изменений давления воздуха.
Кроме того, на карте делается ряд надписей: подписываются значения
давления на изобарах, обозначаются буквами центры низкого и высокого
давления и т. д. (рис. 2). При выполнении указанных операций постепенно
формируется представление о развитии атмосферных процессов, на
основании которого строятся прогнозы синоптического положения и условий
погоды.
Выявление зон осадков и особых явлений погоды
Все виды осадков выделяются зелёным карандашом. Зона обложных
осадков закрашивается сплошь, остальные осадки и особые явления
отмечаются в соответствии с условными обозначениями.
5
Рис. 2. Пример обработанной приземной карты погоды
6
Проведение линий фронтов
Линии тёплых фронтов проводят красным карандашом, холодных
фронтов – синим, фронтов окклюзии – лиловым. В одноцветной печати
линии фронтов выделяются условными обозначениями. Проведение фронтов
– наиболее сложная операция синоптического анализа. Так как фронты часто
сильно размыты, то даже опытные синоптики не всегда проводят их
одинаково. Поэтому карты погоды за один срок, но проанализированные
различными синоптиками, имеют в деталях различие, что придаёт известную
субъективность анализу этих карт. При проведении линий фронтов
руководствуются следующими признаками:
1) как правило, фронт проходит вдоль оси барической ложбины. Чем
резче выражена барическая ложбина, тем резче выражен фронт;
2) вдоль линии фронта наблюдается сходимость линий тока. Если
продолжить векторы направления ветра, взятые по обе стороны фронта, то
они пересекутся;
3) при переходе через линию фронта обычно наблюдается достаточно
резкое изменение температуры. Изменение температуры при переходе через
фронт от одной воздушно массы к другой составляет около 5°, а иногда
превышает 10°;
4) как правило, барическая тенденция не одинакова по обе стороны
фронта. Перед фронтом наблюдается падение давления, а за фронтом рост
или более слабое падение. В тех случаях, когда имеет место общий рост
давления в большом районе, перед фронтом наблюдается более слабый рост,
чем за фронтом;
5) вдоль линий фронтов обычно располагаются характерные для
каждого вида фронта системы облаков и зоны осадков.
Эти признаки помогают проводить линии фронтов на приземных картах
погоды. Однако они наблюдаются одновременно и хорошо выражены только
для очень резких фронтов. Для размытых фронтов часть этих признаков
может быть плохо выражена или совсем отсутствовать.
Проведение изобар
Изобары проводятся непрерывными линиями (простым черным
карандашом) через 5 гПа на основных картах и через 2,5 гПа на кольцевых
картах. При проведении изобар учитывается барический закон ветра: угол
между изобарой и вектором ветра составляет около 30°, и изобары
располагаются гуще там, где ветер сильнее. При равномерном распределении
скоростей ветра изобары проводятся путём простой интерполяции по
значениям давления, нанесенным на карту.
Чтобы не загромождать карту ненужными подробностями, изобары
проводят в виде сглаженных линий, так как излишняя волнистость линий
отвлекает внимание синоптика от главных закономерностей в распределении
давления. Сглаживание при проведении изобар тем более оправдано, что
сами величины давления, нанесенные на карту, не являются абсолютно
точными вследствие небольших погрешностей при отсчетах барометра и при
7
приведении давления к уровню моря. Сглаживание при проведении изобар не
должно быть чрезмерным и нарушать правильность анализа, особенно в
таких районах, где искривление изобары связано с возникновением нового
циклона или антициклона.
Не следует также стремиться к тому, чтобы угол между вектором ветра
и изобарой был обязательно 30°. Величина этого угла может колебаться в
довольно широких пределах, не говоря уже о погрешностях при нанесении
направления ветра на карту.
Разумеется, все операции по интерполяции при проведении изобар
должны проводиться относительно расположения кружков станций, а не
относительно цифр давления.
При пересечении линий фронтов изобары претерпевают характерный
изгиб (излом).
Над районами, где данные отсутствуют, изобары проводятся
предположительно путем экстраполяции. Концы изобар у обреза карты
рекомендуется располагать вдоль одной прямой линии.
Проведение изотенденций
Изолинии барических тенденций проводятся простым черным
карандашом в виде тонких прерывистых линий через 1 гПа. Во многих
случаях изотенденции образуют достаточно сложный рисунок, но перед
теплым фронтом характерно наличие замкнутых изотенденций, образующих
область (ядро) падения давления с наибольшим падением давления в центре
такой области. Аналогично за холодным фронтом обычно располагается
область роста давления.
На картах за прошлые годы производились надписи географических
типов воздушных масс. При этом районы, занятые воздухом арктического
происхождения, иногда закрашивались в синий цвет, а районы, занятые
воздухом тропического происхождения, закрашивались в красный цвет. Эта
операция выполняется иногда и в настоящее время.
Для того, чтобы после выполнения анализа нанесенные данные можно
было легко прочесть, важно все операции проводить мягкими простыми
карандашами без излишнего нажима. Важно также хорошее качество бумаги
бланка карты и хорошее качество простой резинки.
8
Порядок выполнения работы
1. Проанализировать приземную карту погоды, выделив не менее
10 основных («переломных» по наблюдённым значениям) пунктов станций.
2. На контурную карту перенести метеорологическую информацию по
отобранным станциям в виде символьно-цифровых комплексов
(см. Практическая работа № 1).
3. Простым карандашом едва заметно, без нажима, провести изобары.
4. Слегка закрасить зеленым карандашом зоны обложных осадков.
5. Закрасить желтым карандашом зоны туманов.
6. Отметить зелёным карандашом условными знаками районы ливневых
осадков, мороси, гроз, метелей и т. д.
7. Без нажима провести прерывистыми линиями изотенденции.
8. Наметить простым карандашом положение линий фронтов.
9. Провести линии фронтов цветными карандашами.
10. Окончательно оформить зоны обложных осадков вдоль фронтов.
11. Окончательно провести изобары с учетом положения линий фронтов,
на которых изобары делают излом. Линии изобар должны быть более
выразительными, чем линии изотенденций.
12. Надписать изобары.
13. Отметить буквами центры циклонов (Н) и антициклонов (В).
14. Отметить буквами центры областей падения (П) и роста (Р)
давления.
15. Сплошными стрелками показать имевшее место перемещение
циклонов и антициклонов.
16. Прерывистыми стрелками показать ожидаемое перемещение центров
циклонов и антициклонов.
17. В верхнем правом углу карты подписать число, месяц, год и час, за
который составлена карта, указать собственные Ф.И.О. и № группы.
18. В рабочей тетради подготовить развёрнутое описание погодных
условий региона в пределах и на основании обработанной карты по
следующему плану:
9
Состояние погоды (наименование региона)
(время, число, месяц, год)
1. Температура воздуха
2. Облачность (количество облаков и их формы)
Облачность указывается терминами: небольшая облачность – не более 5
баллов нижнего яруса, или просвечивающие облака среднего яруса, или
любое количество облаков верхнего яруса; переменная облачность – от 1-3
до 6-9 баллов, или 3-8 баллов облаков нижнего яруса либо плотных облаков
среднего яруса; облачно с прояснениями – от 8-10 до 0-3 баллов облаков
нижнего яруса; облачно – 7-10 баллов облаков нижнего яруса; пасмурно – 10
баллов облаков нижнего яруса.
3. Атмосферные осадки (см. табл. 2-4)
4. Ветер (направление, скорость в м/с)
5. Явления погоды (за искл. осадков; см. табл. 2-4)
Если атмосферное явление наблюдается менее чем на 30 % территории,
следует использовать термин «местами».
10
ЧАСТЬ 2
ЗАДАНИЯ ДЛЯ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ
Тема: Радиационный баланс
Задание. Построить и проанализировать карту распределения значений
годового радиационного баланса поверхности Земли.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 36; С. П. Хромов, М. А. Петросянц.
Метеорология и климатология, 2001.
Методические указания. Используя данные атласа, на контурную карту
мира нанести изолинии годовых величин радиационного баланса с
интервалом значений 840 МДж/м2·год (20 ккал/см2·год). Изолинии подписать
в разрывах, не менее двух раз на протяжении каждой из них, так, чтобы
подписанные значения образовали вертикальный ряд значений. Выделить на
карте (цветом или штриховкой) территории, отличающиеся наибольшими и
наименьшими значениями радиационного баланса
Вопросы для контроля:
1. В чём заключаются общие закономерности изменения радиационного
баланса поверхности Земли? Как их можно объяснить?
2. Существуют ли различия в радиационном балансе суши и поверхности
океана? Почему?
3. Как изменяются значения радиационного баланса земной поверхности
зимой и летом? Когда наблюдаются наибольшие широтные различия его
значений?
4. На каких широтах и в какое время года наблюдаются отрицательные
значения радиационного баланса?
11
Тема: Суммарная солнечная радиация
Задание. Построить и проанализировать карту годового поступления
суммарной солнечной радиации на земную поверхность.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Физико-географический
атлас мира (1964) – с. 22.
Методические указания. Используя данные атласа, на контурную карту
мира нанести изолинии годовых величин суммарной солнечной радиации с
интервалом значений 840 МДж/м2·год (20 ккал/см2·год). Значения суммарной
солнечной радиации подписать в разрывах изолиний, не менее двух раз на
протяжении каждой из них, так, чтобы они образовали вертикальный ряд
значений. Выделить (цветом или штриховкой) территории наибольшего и
наименьшего поступления суммарной солнечной радиации. Сравнить
построенные карты «Радиационный баланс» и «Суммарная солнечная
радиация»
Вопросы для контроля:
1. В чём заключаются общие закономерности в распределении суммарной
солнечной радиации, поступающей к земной поверхности? Как их можно
объяснить?
2. Какие районы Земли отличаются наибольшим поступлением суммарной
солнечной радиации, а какие – наименьшим? Почему?
3. Как изменяется радиационный баланс земной поверхности в связи с
различным поступлением солнечной радиации?
12
Тема: Температура воздуха в январе
Задание. 1. Построить и проанализировать карту температуры воздуха
у земной поверхности в январе.
2. Используя метод интерполяции, дополнительно провести изотермы
10 °С и 20 °С.
3. Применяя построенную карту изотерм, построить температурные
профили (кривые изменения температуры воздуха) в январе по меридианам:
а) 30° в. д., б) 70° з. д.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 37
Методические указания. 1. Используя данные атласа, на контурной
карте мира провести январские изотермы через 8 °С. Изотермы подписать
таким образом, чтобы значения температуры воздуха располагались одно над
другим, образуя вертикальные столбцы. Изолинии большой протяжённости
(более половины карты) должны быть подписаны не менее двух раз.
2. В узлах пересечения изолиний с линиями меридианов, показанными
на карте (а в случае нарушения общего широтного распределения
температуры воздуха – с линиями параллелей) сделать засечки карандашом.
Отрезки меридианов между изотермами 8 °С, 16 °С и 24 °С разделить на
равное число отрезков, соответствующих интервалу значений 2°С. Точки
значений 10 °С и 20 °С соединить плавными линиями – изотермами
соответствующих величин.
3. В одной системе координат построить два графика: один – вдоль
меридиана от экватора к северному полюсу, второй – вдоль меридиана от
экватора к южному полюсу. По оси абсцисс в избранном масштабе отложить
расстояние от экватора до полюса (тыс. км), по оси ординат – значения
температуры воздуха (°С). Кривые графиков оформить различным цветом и
подписать: «Изменение температуры воздуха в январе», с указанием долготы
обрабатываемого меридиана
Вопросы для контроля:
1. Каковы общие закономерности изменения температуры воздуха у земной
поверхности в январе? Чем они объясняются?
2. Почему наблюдаются отклонения от общего широтного распределения
температурных значений?
3. Чем объясняются различия в распределении температуры воздуха
Северного и Южного, западного и восточного полушарий?
13
Тема: Температура воздуха в июле
Задание. 1. Построить и проанализировать карту температуры воздуха
у земной поверхности в июле.
2. Используя метод интерполяции, дополнительно провести изотермы
10 °С и 20 °С.
3. Применяя построенную карту изотерм, построить температурные
профили в июле по меридианам: а) 30° в. д., б) 70° з. д.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 37
Методические указания. 1. Используя данные атласа, на контурной
карте мира провести июльские изотермы через 8 °С и подписать их (см.
Температура воздуха в январе). Сравнить карты январских и июльских
изотерм.
2. См. Температура воздуха в январе.
3. См. Температура воздуха в январе. Кривые графиков оформить
различным цветом и подписать: «Изменение температуры воздуха в июле», с
указанием долготы обрабатываемого меридиана
Вопросы для контроля:
1. Каковы общие закономерности изменения температуры воздуха у земной
поверхности в июле? Чем они обусловлены?
2. Почему наблюдаются отклонения от общего широтного распределения
температурных значений?
3. Чем объясняются различия в распределении температуры воздуха
северного и южного, западного и восточного полушарий?
14
Тема: Температурные аномалии
на поверхности Земли в январе
Задание. Построить и проанализировать карту температурных
аномалий у земной поверхности в январе.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Физико-географический
атлас мира (1964) – с. 28.
Методические указания. Используя данные атласа, на контурную карту
мира нанести линии равных значений отклонения температуры воздуха от
среднеширотных значений (изаномалы) в январе, с интервалом
значений 2 °С. Сравнить величины январских температурных аномалий в
северном и южном, западном и восточном полушариях
Вопросы для контроля:
1. Можно ли выявить общие пространственные закономерности
распространения температурных аномалий на поверхности Земли в
январе? В чём они заключаются и чем обусловлены?
2. К каким регионам приурочены наибольшие величины температурных
аномалий в этом месяце? Почему?
3. Каково влияние подстилающей поверхности на формирование
температурных аномалий?
15
Тема: Температурные аномалии
на поверхности Земли в июле
Задание. Построить и проанализировать карту температурных
аномалий у земной поверхности в июле.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Физико-географический
атлас мира (1964) – с. 29.
Методические указания. Используя данные атласа, на контурную карту
мира нанести линии равных значений отклонения температуры воздуха от
среднеширотных значений (изаномалы) в июле, с интервалом значений 2 °С.
Сравнить величины июльских температурных аномалий в северном и
южном, западном и восточном полушариях
Вопросы для контроля:
1. Можно ли выявить общие пространственные закономерности
распространения температурных аномалий на поверхности Земли в июле?
В чём они заключаются и чем обусловлены?
2. К каким регионам приурочены наибольшие величины температурных
аномалий в этом месяце? Почему?
3. Каково влияние подстилающей поверхности на формирование
температурных аномалий?
16
Тема: Атмосферное давление
на уровне моря в январе
Задание. 1. Построить и проанализировать карту распределения
атмосферного давления на уровне моря в январе.
2. Используя метод интерполяции, восстановить ход изобары 1013 гПа.
3. Применяя созданную карту изобар, построить барические профили
(кривые изменения атмосферного давления) в январе по меридианам: а) 30°
в. д., б) 70° з. д.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 38
Методические указания. 1. Используя данные атласа, на контурную
карту мира нанести изобары января с интервалом 6 ГПа (1гПа = 1 мб).
Значения атмосферного давления подписать одно-трёхкратно (в зависимости
от протяжённости той или иной изолинии).
2. В узлах пересечения изолиний с линиями меридианов, показанными
на карте (а в случае нарушения общего широтного распределения
атмосферного давления – с линиями параллелей) сделать засечки
карандашом. Отрезки меридианов между изобарами 1012 гПа и 1018 гПа
разделить на шесть отрезков (через 1 гПа). Точки значения 1013 гПа
соединить кривыми линиями.
3. В одной системе координат построить два графика: один – вдоль
меридиана от экватора к северному полюсу, второй – вдоль меридиана от
экватора к южному полюсу. По оси абсцисс в избранном масштабе отложить
расстояние от экватора до полюса (тыс. км), по оси ординат – значения
атмосферного давления (гПа). Кривые графиков оформить различным цветом
и подписать: «Изменение атмосферного давления на уровне моря в январе», с
указанием долготы обрабатываемого меридиана
Вопросы для контроля:
1. В чём заключаются общие закономерности распределения атмосферного
давления по земной поверхности в январе?
2. Чем вызваны различия атмосферного давления в этом месяце в северном и
южном, западном и восточном полушариях?
17
Тема: Атмосферное давление
на уровне моря в июле
Задание. 1. Построить и проанализировать карту распределения
атмосферного давления на уровне моря в июле.
2. Используя метод интерполяции, восстановить ход изобары 1013 гПа.
3. Применяя созданную карту изобар, построить барические профили
(кривые изменения атмосферного давления) в январе по меридианам: а) 30°
в. д., б) 70° з. д.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 39
Методические указания. 1. См. Атмосферное давление на уровне моря
в январе. Сравнить карты январских и июльских изобар.
2. См. Атмосферное давление на уровне моря в январе.
3. См. Атмосферное давление на уровне моря в январе. Кривые
графиков оформить различным цветом и подписать: «Изменение
атмосферного давления на уровне моря в июле», с указанием долготы
обрабатываемого меридиана.
Вопросы для контроля:
1. В чём заключаются общие закономерности распределения атмосферного
давления по земной поверхности в июле?
2. Чем вызваны различия атмосферного давления в этом месяце в северном и
южном, западном и восточном полушариях?
3. Чем обусловлены сезонные различия в распределении атмосферного
давления над сушей и поверхностью океана?
18
Тема: Центры действия атмосферы
Задание. Используя созданные карты «Атмосферное давление на
уровне моря в январе» и «Атмосферное давление на уровне моря в июле», на
контурную карту нанести постоянные и сезонные центры действия
атмосферы
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 38, 39; С. П. Хромов, М. А. Петросянц.
Метеорология и климатология, 2001 г.
Методические указания. Нанести замкнутые изобары, очерчивающие
условные границы основных погодообразующих циклонов и антициклонов –
центров действия атмосферы (ЦДА), с указанием величины атмосферного
давления вдоль них. Контуры постоянных ЦДА оформить чёрными,
сезонных – синими (зимних) и красными (летних) линиями. Каждый ЦДА
подписать соответствующим цветом в пределах замкнутой области.
На карту нанести:
— постоянные ЦДА: Антарктический пояс низкого давления; ЮжноТихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Индийский максимумы;
Северо-Тихоокеанский и Северо-Атлантический максимумы; Гренландский
максимум;
— летние ЦДА: Южно-Азиатский минимум; Австралийский
максимум;
— зимние ЦДА: Южно-Американский и Южно-Африканский
минимумы; Австралийский минимум; Исландский минимум; Алеутский
минимум; Азиатский максимум; Северо-Американский и Канадский
максимумы.
Вопросы для контроля:
1. Как происходит образование центров действия атмосферы?
2. В чём заключаются пространственные и временные закономерности
формирования центров действия атмосферы?
3. В чём заключается погодообразующее значение центров действия
атмосферы?
19
Тема: Климатологические фронты
и тропосферные воздушные потоки
постоянного направления
Задание. Используя созданные карты «Атмосферное давление на
уровне моря в январе» и «Атмосферное давление на уровне моря в июле», на
контурной карте показать положение основных климатообразующих
фронтов, воздушных масс и ветров постоянного направления.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 38, 39; С. П. Хромов, М. А. Петросянц.
Метеорология и климатология, 2001 г.
Методические указания. На контурной карте сплошными кривыми
линиями отобразить положение климатологических фронтов и границы
воздушных масс в январе (синими линиями) и июле (красными линиями),
каждый из фронтов и название воздушных масс подписать шрифтом
соответствующего цвета. Направление воздушных потоков постоянного
направления показать вычерченными стрелками (чёрными оформить потоки
с неизменным направлением в течение года, синими и красными –
соответственно, с различающимся в январе и июле положением) и подписать
(см. выше).
На карту нанести:
— климатологические фронты: арктический, антарктический,
полярные, внутритропическая зона конвергенции;
— воздушные массы: арктическая и антарктическая, полярные,
тропические, экваториальная;
— ветры постоянного направления: западный перенос, северовосточный и юго-восточный пассаты (круглогодичные), северо-восточный и
северо-западный муссоны (в январе), юго-западный и юго-восточный
муссоны (в июле).
Вопросы для контроля:
1. Каковы причины, порождающие западный перенос воздушных масс?
2. В чём заключаются особенности западного переноса воздушных масс?
3. Каков механизм образования северо-восточных и юго-восточных
пассатов?
4. Каковы причины, порождающие зимний и летний муссоны?
20
Тема: Годовое распределение осадков
по земной поверхности
Задание. 1. Построить карту распределения годового количества
осадков по земной поверхности.
2. Применяя созданную карту годовых изогиет, провести кривые,
отражающие изменения в выпадении осадков по меридианам: а) 30° в. д., б)
70° з. д.
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 40
Методические указания. 1. На контурную карту мира нанести изогиеты
– линии равных значений количества выпадающих осадков. Изогиеты
подписать таким образом, чтобы значения количества осадков располагались
одно над другим, образуя вертикальные столбцы. На карте должен быть
показан ход следующих изолиний: 100, 250, 500, 1000, 2000, 3000, 5000 мм.
2. В одной системе координат построить два графика: один – вдоль
меридиана от экватора к северному полюсу, второй – вдоль меридиана от
экватора к южному полюсу. По оси абсцисс в избранном масштабе отложить
расстояние от экватора до полюса (тыс. км), по оси ординат – годовое
количество осадков мм). Кривые графиков оформить различным цветом и
подписать: «Изменение количества осадков за год», с указанием долготы
обрабатываемого меридиана
Вопросы для контроля:
1. Каковы основные закономерности в распределении годовых сумм осадков
на земном шаре? Чем они обусловлены?
2. Какие районы земного шара отличаются наибольшим, а какие –
наименьшим количеством выпадающих за год осадков? Почему?
3. В чём заключаются различия в атмосферном увлажнении Северного и
Южного, западного и восточного полушарий?
21
Тема: Сезонность выпадения осадков
Задание. На контурной карте мира показать области постоянного и
периодического выпадения осадков
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 41; С. П. Хромов, М. А. Петросянц.
Метеорология и климатология, 2001 г.
Методические указания. Карту выполнить в цвете, согласно палитре
легенды карты Географического атласа для учителей средней школы.
Условные обозначения выполнить в виде градуированной шкалы. На карте
должны быть показаны: области постоянного выпадения осадков с
равномерным распределением в течение года, с двойным максимумом и с
летним максимумом; области периодического выпадения осадков с летним,
весенним и зимним максимумом; постоянно засушливые территории.
Вопросы для контроля:
1. Чем обусловлены территориальные различия в периодичности выпадения
осадков?
2. Каковы причины формирования постоянно засушливых областей?
22
Тема: Испарение с земной поверхности
Задание. На контурной карте показать изменение величины испарения
с поверхности Земли
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Физико-географический
атлас мира (1964) – с. 22
Методические указания. На контурной карте мира провести и
подписать линии одинаковых величин испарения с земной поверхности.
Должен быть показан ход следующих изолиний: 100, 200, 300, 400, 600, 800,
1000, 1500, 2000, 2500 и 3000 мм. Сравнить величины испарения по
северному и южному, западному и восточному полушариям. Сравнить
величины испарения на суше и над океанами на одних и тех же широтах: а)
40° с. ш., б) 20° ю. ш.
Вопросы для контроля:
1. Какие факторы влияют на величину испарения с земной поверхности?
2. В чём заключаются основные широтные закономерности в
распространении годовых величин испарения?
23
Тема: Континентальность климата
Задание. Построить и проанализировать карту континентальности
климата
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Физико-географический
атлас мира (1964) – с. 32; С. П. Хромов, М. А. Петросянц. Метеорология и
климатология, 2001 г.
Методические указания. Используя данные атласа, на контурную карту
нанести линии равных значений годовой амплитуды температуры воздуха,
отражающие разность температур самого холодного и самого тёплого
месяцев в году. Изолинии провести через 2 °С и подписать.
Вопросы для контроля:
1. Что означает понятие «континентальность климата»? Почему для
отражения пространственного распределения этой климатической
характеристики используется величина годовой амплитуды температуры
воздуха?
2. Каковы пространственные закономерности изменения континентальности
климата поверхности Земли?
3. Какие районы земного шара отличаются наибольшей, а какие –
наименьшей степенью климатических условий?
4. В чём заключаются различия континентальности климата северного и
южного, западного и восточного полушарий?
24
Тема: Климатические пояса и области Земли
Задание. На контурной карте мира показать климатические пояса и
области Земли и дать их краткую характеристику
Рабочие материалы. Контурная карта мира; Географический атлас для
учителей средней школы (1980) – с. 42; Физико-географический атлас мира
(1964) – с. 20; С. П. Хромов, М. А. Петросянц. Метеорология и климатология,
2001 г.
Методические указания. Карту выполнить в цвете, согласно палитре
легенды карты Географического атласа для учителей средней школы.
Границы поясов провести сплошными линиями, границы областей –
прерывистыми линиями. Условные обозначения выполнить в виде
градуированной шкалы. На карте должны быть показаны пояса:
экваториальный,
субэкваториальные,
тропические,
субтропические,
умеренные,
субарктический,
субантарктический,
арктический
и
антарктический, а также климатические области каждого пояса и области
формирования высокогорного климата.
Сравнить построенные карты «Радиационный баланс», «Суммарная
солнечная радиация», «Температура воздуха в январе», «Температура
воздуха в июле», «Атмосферное давление на уровне моря в январе»,
«Атмосферное давление на уровне в июле», «Годовое количество осадков»,
«Климатологические фронты и тропосферные воздушные потоки
постоянного направления», «Континентальность климата».
Вопросы для контроля:
3. Какие факторы обусловливают формирование климатических различий?
4. Охарактеризуйте каждый климатический пояс по следующей схеме:
— территория распространения;
— господствующий тип воздушных масс;
— поступление солнечной радиации и радиационный баланс поверхности
каждого пояса;
— барическая и температурная характеристики поясов;
— атмосферное увлажнение территории поясов;
— набор климатических областей каждого пояса.
25
ЧАСТКА 3
КАЛЁКВІУМЫ
КСР № 1
Форма правядзення: калёквіум.
ТЭМА: ГЕАГРАФІЧНЫЯ ЗАКАНАМЕРНАСЦІ РАЗМЕРКАВАННЯ
АСОБНЫХ КЛІМАТЫЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАЎ.
Мэта: На аснове колькасных паказчыкаў выявіць геаграфічныя фактары і
зразумець узаемасувязь размеркавання кліматычных элементаў па Зямному
шару.
План
1.
Размеркаванне сонечнай радыяцыі на верхняй мяжы атмасферы.
2.
Занальнае размеркаванне сонечнай радыяцыі каля зямной паверхні.
3.
Геаграфічнае размеркаванне сумарнай радыяцыі.
4.
Геаграфічнае размеркаванне радыяцыйнага баланса.
5.
Гадавая
амплітуда,
кантынентальнасць
клімата,
індэксы
кантынентальнасці.
6.
Тыпы гадавога ходу тэмпературы паветра.
7.
Геаграфічнае размеркаванне тэмпературы паветра каля зямной
паверхні для ўсяго года, для студзеня, для ліпеня.
8.
Тэмпературы
шыротных
кругоў,
анамаліі
тэмпературы,
тэрмаізанамалы.
9.
Геаграфічнае размеркаванне выпаральнасці і выпарэння.
10. Геаграфічнае размеркаванне пругкасці вадзяной пары і адноснай
вільготнасці.
11. Геаграфічнае размеркаванне воблачнасці.
12. Геаграфічнае размеркаванне туманаў.
13. Тыпы гадавога ходу ападкаў.
14. Геаграфічнае размеркаванне ападкаў.
Літаратура
1.
Хромов С.П., Петросянц . метеорология и климатология.//.: 1994.
2.
Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. Л.: 1974.
3.
Климатология. Л.: 1989.
4.
Алисов Б.П. Климатология. Л.: 1981.
5.
Логинов В.Ф. Причины и следствия климатических изменений. Мн.:
Наука и техника, 1992.
6.
Клімат Беларусі. Пад рэд. В.Ф. Логінава. Мн.: 1996.
7.
Каўрыга П.А. Лабараторны практыкум па метэаралогіі і кліматалогіі.
Мн.: 1997.
8.
Каўрыга П.А. Характарыстыка клімату Беларусі. Мн.: 1996.
Распрацаваў дацэнт П.А. Каўрыга.
26
КСР № 2 – 3
форма правядзення: калоквіум
ТЭМА: АГУЛЬНАЯ ЦЫРКУЛЯЦЫЯ АТМАСФЕРЫ
КСР № 2
1.
Агульная цыркуляцыя атмасферы і яе роля ў фарміраванні клімату.
2.
Уласцівасці
цыркуляцыі
атмасферы:
квазігеастрафічнасць,
занальнасць, мерыдыянальнасць.
3.
размеркаванне атмасфернага ціску ў студзені і ў ліпені па Зямному
шару.
4.
Геаграфічнае размеркаванне ціску ў свабоднай атмасферы.
5.
Пераважаючыя напрамкі ветру на Зямлі.
6.
Цыркуляцыя ў тропіках. Пасаты.
7.
Антыпасаты.
8.
Мусоны.
9.
Трапічныя мусоны.
10. Унутрытрапічная зона канвергенцыі.
11. Трапічныя цыклоны, іх узнікненне і перамяшчэнне.
12. Раёны распаўсюджвання трапічных цыклонаў.
13. Надвор’е ў трапічных цыклонах.
КСР № 3
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Пазатрапічная цыркуляцыя.
Пазатрапічныя цыклоны.
Узнікненне і эвалюцыя цыклонаў.
Перамяшчэнне пазатрапічных цыклонаў.
Надвор’е ў цыклонах.
Антыцыклоны.
Роля цыклонаў у міжшыротным абмене паветра.
Энергія цыклона.
Тыпы атмасфернай цыркуляцыі ў пазатрапічных шыротах.
Пазатрапічныя мусоны.
Мясцовыя ветры, прычыны ўзнікнення.
Брызы.
Горна-далінныя ветры.
Ледніковыя ветры.
Фён.
Бара.
Распрацаваў
Дацэнт
П.А. Каўрыга
27
КСР № 4
Форма правядзення: пісьмовая работа.
ТЭМА : КЛІМАТАЎТВАРАЛЬНЫЯ ПРАЦЭСЫ
ФАКТАРЫ КЛІМАТУ.
І
ГЕАГРАФІЧНЫЯ
1 Варыянт
1.
2.
3.
4.
Кліматаўтваральныя працэсы.
Геаграфічная шырата.
Араграфія.
Расліннае покрыва.
2 Варыянт
1.
2.
3.
4.
Кліматычная сістэма.
Цеплаабарот.
Геаграфічныя фактары клімату.
Снегавое покрыва.
3 Варыянт
1.
2.
3.
4.
Вільгацеабарот.
Вышыня над ўзроўнем мора.
Акіянічныя цячэнні.
Размеркаванне сушы і мора.
4 Варыянт
1.
2.
3.
4.
Роля агульнай цыркуляцыі атмасферы ў фарміраванні клімату.
Вышфынная кліматычная занальнасць.
Кліматычны феномен Эль-Нін’ё.
Кліматаўтваральныя працэсы.
Распрацаваў
дацэнт
/ Каўрыга П.А./
28