КНІГІ ОНЛАЙН
Пошук сярод кніг, што прайшлі індэксацыю гуглам. Некаторыя кнігі гугл не знаходзіць
Прыклады рашэння задач
Прыклад 1. Шырата станцыі 60°, вышыня над узроўнем мора 300 м; адлік па барометры 1000 гПа; паказанні тэрмометра на барометры t = 18,0 °C. Паправіць адлік па барометры.
Рашэнне. 3 сертыфіката бяром інструментальныя папраўкі тэрмометра (0,1 °C) і барометра (0,5 гПа). Тады тэмпература ў час адліку па барометры наступная: 18 + 0,1 = 18,1 °C. У дадатку 3 знаходзім тэмпературную папраўку, з дапамогай якой прыводзім паказанні барометра да тэмпературы 0 °C. Гэта папраўка складае -2,9 гПа. У дадатку 5 знаходзім папраўку на вышыню над узроўнем мора, якая роўная 0,06 гПа, а ў дадатку 4 папраўку на шырату, якая складае 1,3 гПа. У выніку агульная папраўка складае: 0,5 + (-2,9) + 1,3 + 0,06 = -1,0 гПа. Знаходзім папраўленую велічыню ціску: 1000 1,0 999 гПа.
Прыклад 2. Каля паверхні Зямлі тэмпература паветра t = = 12,0 °C пры атмасферным ціску р = 980,0 гПа, а на нейкай вышыні ў пункце А тэмпература t = 8,0 °C пры ціску р = = 920,0 гііа. Якое перавышэнне пункта А над зямной паверхняй?
Рашэнне.
f = 12,0 + 8’° = 10 °C; 2
Z = 8000 2(980 92°\1 + 0,004 ■ 10) = 525 м.
980 + 920
2а Зак. 681
Прыклад 3. На метэаралагічнай станцыі, якая знаходзіцца на вышыні 200 м над узроўнем мора, ціск р = 1000,0 гПа, a тэмпература t = 10,0 °C. Вылічыць ціск на ўзроўні мора.
Рашэнне. Вызначаем велічыню барычнай ступені h па формуле (3.8). Знаходзім сярэднюю тэмпературу паміж тэмпературамі ўзроўню станцыі і ўзроўню мора. Тэмпература на ўзроўні мора вызначаецца па вертыкальным градыенце тэмпературы ў трапасферы, які прымаецца роўным 0,6/100 м. Значыць, калі станцыя знаходзіцца на вышыні 200 м, а тэмпература на ёй 10,0 °C, то тэмпература на ўзроўні мора роўная 11,2 °C. Тады сярэдняя тэмпература слупа паветра паміж станцыяй і ўзроўнем мора складае 10,6 °C.
Вызначаем барычную ступень:
h = (1 + 0,004 -10,6) = 8,3 м/гПа.
1000
Знаходзім ціск на ўзроўні мора:
р = 1000 + — = 1024,0 гПа.
8,3
Вызначаем сярэдні ціск паміж верхнім і ніжнім узроўнямі:
Тады дакладная велічыня барычнай ступені
h = 8000 + 0 0()4 } 0 = 8
1012
а ціск на ўзроўні мора
р = 1000 + = 1024,4 гПа.
8,2
Q Задачы
1. Паказанні барометра-анероіда 750,5 мм рт.сл., шкалавая папраўка пры 745,0 мм роўная 0,1 мм, пры 755 мм 0,3 мм, паказанні тэрмометра пры барометры складаюць 18,4 °C, тэмпературная папраўка на 1 °C 0,03 мм, дадатковая папраўка
2,5 мм рт.сл. Знайсці ціск у міліметрах ртутнага слупа і ў гектапаскалях.
2. Вышыня станцыі 300 м, шырата месца 55°. Паказанні ртутнага барометра 967,8 гПа, інструментальная папраўка дадзенага барометра 0,3 гПа. Паказанні тэрмометра ў барометры складаюць 14,5 °C, яго папраўка роўная 0,2 °C. Вылічыць папраўкі, увесці іх да паказанняў барометра і знайсці ціск на станцыі.
3. На вяршыні гары Лысая (вышыня 342 м) Мінскага ўзвышша атмасферны ціск р = 990,0 гПа, тэмпература паветра t = = 8,0 °C. Вызначыць ціск на ўзроўні мора.
4. Выразіць у міліметрах ртутнага слупа ціск, роўны 900,0 гПа. Знайсці пры гэтым ціску вагу і масу слупа паветра з сячэннем 1 см2, 1 м2, які распаўсюджваецца да верхняй мяжы атмасферы.
5. На метэаралагічнай станцыі атмасферны ціск р = 980,0 гПа, а тэмпература паветра t = -10,0 °C. Вызначыць ціск на вышыні 600 м, дзе тэмпература t = -20,0 °C.
6. Пры нармальных (стандартных) умовах ціскр = 1015 гПа. Знайсці вышыню, якую будуць мець слупы ртуці, вады і бензіну (шчыльнасць бензіну 0,7 г/см3), што ўраўнаважваюць гэты ціск.
7. Перавесці ў гектапаскалі ціск 723,5; 749,4 і 792,2 мм рт.сл. Перавесці ў міліметры ртутнага слупа ціск 956,4; 989,7 і 1045,8 гПа.
8. Пры правядзенні бараметрычнага нівеліравання ў горным раёне атмасферны ціск на ўзроўні мора быў 978,0 гПа пры тэмпературы 6,0 °C; на вяршыні гары ціск склаў 922,0 гПа пры тэмпературы 8 °C. Вызначыць вышыню гары.
9. Пры ўваходзе ў слаіста-кучавое воблака адзначаліся ціск 910 гПа і тэмпература 3 °C; пры выхадзе з воблака ціск паменшыўся на 55 гПа, а тэмпература панізілася на 2 °C. Вызначыць вертыкальную магутнасць воблака.
10. На метэаралагічнай станцыі назіраліся ціск 1031,0 гПа і тэмпература 13,5 °C. У гэты час на радыёзондзе над станцыяй прыборы адзначалі ціск 947,0 гПа і тэмпературу 8,5 °C. На якой вышыні знаходзіцца радыёзонд?
11. У момант запуску радыёзонда каля паверхні Зямлі ціск раўняўся 1013,4 гПа, а тэмпература складала 22,5 °C. Пры ўваходзе радыёзонда ў кучавое воблака адзначаліся ціск 940,6 гПа і тэмпература 18,7 °C. Якая вышыня ніжняй мяжы воблака?
12. Каля паверхні Зямлі тэмпература раўнялася -3,2 °C пры атмасферным ціску 1014,8 гПа, а на верхняй мяжы слоя прыземнай інверсіі тэмпература склала 1,4 °C пры атмасферным ціску 940,0 гПа. Якая магутнасць слоя інверсіі?
13. Вызначыць барычную ступень, калі на ўзроўні мора атмасферны ціск роўны 1010,0 гПа, а тэмпература паветра складае 10 °C.
14. Як зменіцца барычная ступень пры стандартным атмасферным ціску, калі тэмпература паветра зменіцца ад -45 °C да +45 °C?
Кантрольныя пытанні
1. Што разумеецца пад шчыльнасцю паветра?
2. Што такое ціск атмасферы?
3. Што называецца нармальным ці стандартным ціскам?
4. Якія існуць адзінкі вымярэння атмасфернага ціску і якія іх суадносіны?
5. Як пабудаваны ртутныя барометры?
6. Чаму барометры запаўняюцца менавіта ртуццю, а не іншай вадкасцю?
7. У чым заключаюцца правілы назіранняў па ртутным барометры?
8. Якія папраўкі ўводзяцца да адліку па ргутным барометры?
9. Як пабудаваны барометр-анероід?
10. Якія папраўкі ўводзяцца да адліку па барометры-анероідзе?
11. Як пабудаваны і працуе барограф?
12. Што такое бараметрычнае нівеліраванне і як яно выконваецца?
13. Як выводзіцца бараметрычная формула Бабінэ?
14. Што называецца барычнай ступенню?
15. Як прыводзіцца ціск да ўзроўню мора?
16. 3 якой мэтай ціск прьіводзіцца да ўзроўню мора?
Глава (Jj
СОНЕЧНАЯ РАДЫЯЦЫЯ
4.1. Віды сонечнай радыяцыі
Энергетычнай крыніцай для ўсіх працэсаў і з'яў, якія адбываюцца ў атмасферы і на Зямлі, з’яўляецца прамянёвая энергія Сонца. Сонечная радыяцыя, у склад якой уваходзяць электрамагнітныя хвалі даўжынёй менш за 4 мкм1, з’яўляецца кароткахвалевай. У спектры сонечнага выпраменьвання вылучаюць ультрафіялетавую (X = 0,01 0,4 мкм), бачную (X = 0,4 0,76 мкм) і інфрачырвоную (X > 0,76 мкм) радыяцыю.
Адзінкай вымярэння імгненных значэнняў радыяцыйных струменяў з’яўляецца кілават на квадратны метр (кВт/м2). Пры актынаметрычных вымярэннях радыяцыйныя струмені вызначаюцца з дакладнасцю да 0,01 кВт/м2, што эквівалентна 0,014 кал/см2 • мін.
Гадзінныя і сутачныя сумы прамянёвай энергіі Сонца выражаюцца ў мегаджоўлях на квадратны метр (МДж/м2).
Актынаметрычныя вымярэнні забяспечваюць вызначэнне гадзінных і сутачных сум сонечнай радыяцыі з дакладнасцю да 0,01 МДж/м2.
Месячныя сумы радыяцыйных струменяў вылічваюцца з дакладнасцю да цэлых, а гадавыя да дзясяткаў мегаджоўляў на квадратны метр. Для пераходу ад пазасістэмных адзінак да адзінак СІ патрэбна помніць, шта 1 кал = 4,19 Дж; 1 кал/см2 • мін = = 697,8 Вт/м2; 1 Вт/м2 = 1 Дж/с ■ м2; 1 ккал/см2 = 41,9 МДж/м2.
Сонечная радыяцыя, якая паступае на перпендыкулярную паверхню непасрэдна ад сонечнага дыска, называецца прамой сонечнай радыяцыяй S.
Энергетычная асветленасць, г.зн. шчыльнасць патоку радыяцыі на нармальную да промня паверхню за межамі атмасферы пры сярэдняй адлегласці паміж Зямлёй і Сонцам, называецца сонечнай пастаяннай (So), якая роўная 1,367 кВт/м2 або 1,98 кал/см2 • мін. Праходзячы праз усю атмасферу, сонечная радыяцыя аслабляецца: часткова рассейваецца малекуламі
11 мкм = 10-3 нм = 10-6 м, мікраметры яшчэ называюць мікронамі, а на-
наметры мілімікронамі, 1 нм = 10-9 м.
газаў, кроплямі вады, крышталікамі лёду і пылу, часткова паглынаецца вадзяной парай Н2О, вуглякіслым газам СО2 і азонам О3, а часткова адбіваецца атмасферай. У выніку аслаблення прамая сонечная радыяцыя ў зямной паверхні заўсёды значна меншая, чым сонечная пастаянная. Аслабленне прамой сонечнай радыяцыі ў атмасферы характарызуецца каэфіцыентам празрыстасці р і падпарадкоўваецца закону аслаблення, які выражаецца формулай Бугэ:
Sm=SoPm, (4.1)
дзе Sm прамая сонечная радыяцыя каля зямной паверхні пры дадзенай масе атмасферы; So — сонечная пастаянная; р каэфіцыент празрыстасці пры дадзенай масе атмасферы; т -
, 1 /
маса атмасферы на шляху сонечных промняў, т = (да-
sin h
датак 6).
Прамая сонечная радыяцыя, якая прыходзіць на гарызантальную паверхню, вылічваецца па формуле
5' = S sin h, (4.2)
дзе h вышыня Сонца над гарызонтам.
Радыяцыя, якая паступае на зямную паверхню ад усяго нябеснага схілу, называецца рассеянай (D). Уся сонечная радыяцыя, якая дасягае зямной паверхні, прамая і рассеяная, уяўляе сабой сумарную радыяцыю (0:
Q = S' + D = Ssmh + D. (4.3)
Дасягнуўшы зямной паверхні, сумарная радыяцыя часткова паглынаецца дзейным слоем, а часткова адбіваецца. Адносіны адбітай ад зямной паверхні радыяцыі (R^) да агульнай яе колькасці (сумарнай радыяцыі Q) называюцца альбеда (Л):
А = ^(4-4)
Велічыня альбеда характарызуе адбівальную здольнасць дзейнай паверхні. Яна выражаецца ў частках адзінкі ці ў працэнтах. Рознасць паміж сумарнай і адбітай радыяцыяй называецца паглынутай радыяцыяй або балансам кароткахвалевай радыяцыі зямной паверхні Вк\
BK^Q-Rk ЦІ BK=Q{\-A\
(4.5)
У выніку паглынання сонечнай радыяцыі паверхня Зямлі і яе атмасфера награваюцца. Як усе целы, што маюць тэмпературу вышэй за абсалютны нуль, паверхня Зямлі і атмасфера таксама выпраменьваюць радыяцыю, якая называецца даўгахвалевай інфрачырвонай (X = 4 100 мкм).
Зямное выпраменьванне называецца ўласным выпраменьваннем зямной паверхні (£3), якое ў адпаведнасці з законам Стэфана Больцмана прапарцыянальна чацвёртай ступені яе абсалютнай тэмпературы Т\
Е3 = So/4, (4.6)
дзе 5 адносная выпраменьвальная здольнасць дзейнай паверхні; a пастаянная Стэфана Больцмана, роўная 5,65 ■ 10-10 мВт (см2 ■ К4) ці 8,14-1011 кал (см2 ■ мін • К4). Для чорнага цела 8 = 1, для снегу 8 = 0,98, для сухога пяску 8 = 0,9.
Выпраменьванне атмасферы накіравана як да Зямлі, так і ў касмічную прастору. Частка даўгахвалевага атмасфернага выпраменьвання, што накіравана да зямной паверхні, называецца сустрэчным выпраменьваннем атмасферы (Е.ф.