01введение

Автор – доцент кафедры Экологии
и природопользования
Владивостокского
государственного университета
экономики
и сервиса, кандидат географических
наук,
Тарасова Е.В.
ГЕОСТАЦИОНАРНЫЙ
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СПУТНИК
СТАНЦИЯ
ПОЛЯРНЫЙ ОРБИТАЛЬНЫЙ
СПУТНИК
САМОЛЁТ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ
РАДАР
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ
СПУТНИКОВЫЙ ЦЕНТР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
КОРАБЛЬ
БУЙ ОКЕАНИЧЕСКИЙ
НАЗЕМНАЯ СТАНЦИЯ ПРИЁМА
СПУТНИКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
СТАНЦИЯ НАЗЕМНЫХ
НАБЛЮДЕНИЙ
СТАНЦИЯ ЗОНДИРОВАНИЯ
ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
И РЕДАКТИРОВАНИЯ ДАННЫХ
ЧИСЛЕННЫЙ
ПРОГНОЗ ПОГОДЫ
РЕГИОНАЛЬНЫЙ
АРХИВЫ
ГОЛОВНОЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ
ЦЕНТР
РАСШИФРОВКА,
ФОРМУЛИРОВКА
КРАТКОСРОЧНЫЕ ПРОГНОЗЫ
СПЕЦИАЛЬНО
И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
ОРИЕНТИРОВАННЫХ
ПРГНОЗОВ
ЧИСЛЕННЫЙ
ПРОГНОЗ
ПОГОДЫ
КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ И СООБЩЕНИЯ
ВСЕМИРНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ (ВМО)
• ВМО – специализированное агентство
Организации объединенных наций
• Членами ВМО являются 121 государство
и 10 территорий
• Высшим органом ВМО является
Всемирный метеорологический
конгресс, созываемый раз в 4 года
ВСЕМИРНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ (ВМО)
• Секретариат ВМО находится в Женеве
• ВМО образована в 1947г. Ранее, до
второй мировой войны, существовала
Международная метеорологическая
организация
ЗАДАЧИ ВМО
• Содействовать международному
сотрудничеству в установлении сети
метеорологических станций и центров
• Способствовать стандартизации
метеорологических наблюдений и
достижению единообразия форм
публикации и статистической обработки
результатов наблюдений
ЗАДАЧИ ВМО
• Расширять использование метеорологии
в разных отраслях человеческой
деятельности
• Поощрять метеорологические
исследования и подготовку
метеорологов
• Способствовать созданию систем для
быстрого международного обмена
метеорологической информацией
ВСЕМИРНАЯ СЛУЖБА ПОГОДЫ (ВСП)
• ВСП – запроектированная Всемирной
1.
2.
метеорологической организацией мировая
система, состоящая из:
Сети метеорологических (и аэрологических)
станций и других средств производства
наблюдений по единой глобальной
программе
Метеорологических центров для обработки
данных наблюдений и хранения материалов
в глобальном масштабе
ВСЕМИРНАЯ СЛУЖБА ПОГОДЫ (ВСП)
3. Глобальной службы связи для быстрого
обмена данными наблюдений и
обработанной информацией
4. Программы научных исследований,
необходимых для улучшения прогнозов
погоды и изучения возможностей
непосредственного воздействия на погоду и
климат
• Три мировых метеорологических центра
ВСП работают в Москве, Вашингтоне и
Мельбурне
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
• Метеорологические величины –
количественные характеристики
состояния атмосферы (температура,
давление, влажность воздуха и т.д.)
• Метеорологические (атмосферные)
явления – определенный физический
процесс, сопровождающийся резким
качественным изменением состояния
атмосферы (туман, гроза, метель и т.д.)
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА
• Воздух, как и всякое тело, всегда имеет
•
температуру, отличную от абсолютного нуля
Температура воздуха, а также почвы и воды в
метеорологии в большинстве стран
измеряется в единицах СИ, т.е. в градусах
Цельсия (ºС). Нуль этой шкалы приходится на
температуру, при которой тает лед, а 100ºС –
на температуру кипения воды (и то и другое
при нормальном давлении – 1013 гПа)
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА
• В теоретических расчетах часто используется
•
абсолютная шкала температур – шкала
Кельвина (К). По абсолютной шкале
температура может быть только
положительной, т.е. выше абсолютного нуля.
1К = 1ºС
Т(К) = t ºС + 273, 16
В некоторых странах используется шкала
Фаренгейта (F):
tºС = (5/9) (t ºF – 32);
tºF = (9/5) t ºC + 32
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
• Давление – физическая величина,
численно равная силе, действующей на
единицу площади поверхности тела по
направлению нормали к этой
поверхности Р = dP/dS
• Атмосферное давление представляет
собой силу гидростатического давления
воздуха, действующего на единичную
площадку (в СИ – м2)
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
• В предположении статического равновесия (результирующая всех сил, действующих на систему, равна нулю)
атмосферное давление в
каждой точке атмосферы
равно весу вышележащего
столба воздуха, имеющего
основание в 1 единицу площади и простирающегося
от данного уровня
до пределов атмосферы
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
• В СИ давление измеряется в паскалях (Па). Один
•
•
•
паскаль – это давление силой в 1 ньютон,
приходящееся на площадь 1м2
1 Па = 1 Н/м2
Атмосферное давление принято измерять в
гектопаскалях (гПа),
1гПа = 100 Па
На практике широко используется внесистемная
единица давления – 1 мм рт. ст.
1 гПа = 0,75мм рт.ст.
Нормальное давление на широте 45°, на уровне моря
– 760 мм рт. ст.
760 мм рт. ст. = 1013,3 гПа
ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
ВОДЯНОГО ПАРА
• Парциальное давление – та часть
общего давления газовой смеси,
которая обусловлена данным газом или
паром
• Парциальное давление сухого воздуха –
атмосферное давление за вычетом
парциального давления водяного пара
(е)
ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
НАСЫЩЕННОГО ПАРА
• Парциальное давление насыщения
(давление насыщенного водяного пара)
– парциальное давление водяного пара
максимально возможное при данной
температуре (Е)
• Е и е – основные характеристики
влажности воздуха, выражаются в
гектопаскалях (гПа)
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЛАЖНОСТИ
ВОЗДУХА
• Абсолютная влажность (а) – масса
водяного пара в граммах в 1 м³
влажного воздуха (г/м³)
• Относительная влажность (f ) –
отношение фактического давления
водяного пара е к давлению насыщения
Е над плоской поверхностью чистой
воды, выраженное в процентах:
f = (е/Е)∙100%
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЛАЖНОСТИ
ВОЗДУХА
• Удельная влажность (q) - масса
водяного пара в граммах в 1 кг
влажного воздуха (г/кг)
• Точка росы () – температура, при
которой воздух достигает состояния
насыщения (по отношению к воде) при
данном содержании водяного пара и
неизменном давлении (°С)
ГРАДИЕНТ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ
ВЕЛИЧИНЫ
• Количественной мерой изменения
•
метеорологической величины f в
пространстве служит градиент этой величины
Градиентом (grad f) величины f называют
вектор, который по направлению совпадает с
нормалью N к эквискалярной поверхности
(положительное направление – в сторону
уменьшения f), а по модулю равен
производной от f по N с обратным знаком:
|grad f| = - df/dN
ГРАДИЕНТ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ
ВЕЛИЧИНЫ
• Наибольший практический интерес
представляют горизонтальная и
вертикальная проекции grad f:
gradnf = - ∂f / ∂n, gradzf = - ∂f / ∂z,
где n – нормаль к изолиниям величины f на
уровенной поверхности (например, к
изобарам или изотермам), z - высота