Метеорологія та кліматологія

          Приморозком називають зниження температури приземного шару повітря або поверхні грунту до 0⁰ С і нижче в час вегетації рослин на фоні позитивних середніх добових температур повітря. Приморозки зумовлюються як добовим ходом температури повітря, так і неперіодичними її змінами. Обидві ці причини зазвичай діють спільно.

          Приморозки спостерігаються в перехідні сезони року − весною і восени, а на півночі вони бувають і влітку. Весняні та осінні приморозки у помірній зоні бувають щороку, або іншими словами це нормальне кліматичне явище, а не виняток. Інша справа, що вони наносять  великої шкоди лише у ті роки, коли значне зниження температури буває досить пізньої весни або ранньої осені, коли рослини активно вегетують.

          Залежно від процесів, які сприяють виникненню приморозків, їх поділяють на три типи: ...

          При характеристиці клімату місцевості крім середніх температур слід називати й крайні можливі їх значення за період спостереження, тобто абсолютні мінімуми та максимуми.

          Полюсом холоду землі є Антарктида і за середніми температурами і за абсолютним мінімумом. Тут на станції „Восток” (78,1⁰ пд.ш.,96,6⁰ с.д., висота 3488 м) в липні 1983 р. зафіксована температура -89,2⁰С, а на поверхні снігу – -90,4⁰С! У північній півкулі найнижчу температуру -70⁰С зафіксовано в Якутії (Верхоянськ 67,5 пн.ш., 133,4 с.д., Оймякон 63,2⁰ пн.ш., 143,1 с.д.). Вважається також, що таке зниження температури можливе на о. Гренландія.

          Абсолютний мінімум у Європі також дуже низький. У басейнах річок ...

          Температура повітря в кожному місці змінюється протягом року разом із зміною сонячної радіації. Ці зміни досить плавні. Температура повітря підвищується від січня або лютого до липня або серпня, а далі знову знижується. Різниця між середніми місячними температурами найтеплішого і найхолоднішого місяців називається річною амплітудою температури повітря (Київ, липень 19,6⁰ С, січень – 5,9⁰ С, амплітуда 25,5⁰ С).

          Річна амплітуда температури повітря збільшується із збільшенням географічної широти. В районі екватора надходження сонячної радіації протягом року змінюється мало. При збільшенні широти місцевості різниця між літніми і зимовими величинами радіації збільшується, і разом з цим збільшується і річна амплітуда температури повітря. Над океаном, на відстані від берегів, ця широтна зміна річної амплітуди невелика. Так, над центром південної частини Тихого океану річна амплітуда між 20 і 60⁰ пд. ш. збільшується від 3 до 5⁰ С. Над вузькою північною частиною Тихого океану, де відчутнішим є вплив сусідніх материків, амплітуда від 20 до 60⁰пн. ш. збільшується від 3 до 15⁰ С.

           Річні амплітуди температури повітря над суходолом ...

          Характер розподілу та зміни температури повітря називається тепловим режимом атмосфери. Оскільки тепловий режим атмосфери визначається головним чином теплообміном з діяльною поверхнею, то температура повітря в добовому ході змінюється за температурою земної поверхні. Амплітуда добової зміни температури на висоті два метри менша на одну третину, ніж на поверхні грунту.

          Температура повітря вранці після сходу Сонця починає підвищуватись хвилин на п’ятнадцять пізніше, після підвищення температури поверхні грунту. Це підвищення продовжується до 14-15 годин, після цього починається зниження до вранішнього мінімуму через ті ж причини, як і  зниження температури грунту. Отже, мінімум температури повітря поблизу земної поверхні спостерігається після сходу Сонця, а максимум о 14-15 год.

           Добова зміна температури повітря досить чітко ...

          Добовий хід або добові зміни температури поверхні ґрунту в середньому за багато років – це періодичні коливання з одним максимумом і одним мінімумом. Мінімальна температура поверхні ґрунту спостерігається в проміжку часу між сходом Сонця і до півгодини після його сходу, коли радіаційний баланс поверхні ґрунту вже стає рівним нулю – витрати тепла з ґрунту ефективним випромінюванням уже урівноважується збільшенням надходження сумарної радіації. При поступовому зростанні висоти Сонця над обрієм і збільшенні радіаційного балансу температура поверхні ґрунту підвищується і досягає максимуму близько 13-14 години. Після цього температура починає знижуватись, хоч радіаційний баланс залишається ще великим. Однак у цей час різко збільшується турбулентне перемішування повітря й конвекція і різко збільшується потік тепла в атмосферу. Разом з витратами тепла на випаровування та потоком тепла в глибину ґрунту це призволить до зниження температури поверхні ґрунту. Це зниження триває до ранкового мінімуму.

          В окремі дні крива добового ходу температури може мати неправильну форму, оскільки вона залежить ще й від хмарності протягом доби, опадів, а також від неперіодичних (адвективих) змін температури повітря. При великій адвекції холоду добовий мінімум може спостерігатись вдень.

          Максимальна температура поверхні ґрунту в середньому ...

          У помірних широтах грунт замерзає спочатку на поверхні, а потім він промерзає до значної глибини. У ґрунтовій волозі є значна кількість розчинених солей. Тому грунт замерзає при температурі нижчій за 0⁰ С. Глибина промерзання ґрунту залежить від кліматичних умов місцевості, теплових властивостей ґрунту, його вологості, характеру рослинного покриву, товщини снігового покриву.

           За холодної тривалої зими грунт промерзає на більшу глибину, ніж за теплої чи короткої зими. Вологі грунти промерзають менше, ніж сухі, оскільки при замерзанні води виділяється тепло, що уповільнює подальше промерзання, болота промерзають менше, оскільки вода має велику теплопровідність і надходження тепла знизу зменшує промерзання. Піщані грунти промерзають на більшу глибину, ніж глинисті, які ліпше проводять тепло. Сніговий покрив є добрим ізолятором, тому за більшої його товщини глибина промерзання грунту менша. Достатньо розвинутий рослинний покрив також запобігає великому промерзанню. У лісі грунт промерзає менше, ніж, наприклад, виоране поле, тому що в лісі є лісова підстилка з листя та дрібних гілочок.

          У Києві промерзання грунту ...

          Основним джерелом енергії майже для усіх процесів та явищ, що відбуваються в атмосфері Землі і на її поверхні, є промениста енергія Сонця. Енергія, яку випромінює Сонце, називається сонячною радіацією. Майже вся сонячна радіація, що надходить на Землю, перетворюється на тепло. Сонячні промені поширюються зі швидкістю 3·10⁵ км/с досягають поверхні Землі через 8 хвилин.

          На верхню межу атмосфери надходить потік радіації 1,7·10¹⁷ Вт/м². Це в сотні тисяч разів більше, ніж потрібно людству. На кожен квадратний кілометр земної поверхні щорічно надходить 4,27·10¹⁶ Дж. Щоб одержати таку кількість тепла потрібно спалити понад 400 тис т. кам’яного вугілля. За 1,5 доби Сонце дає Землі стільки ж енергії, скільки дають електростанції усіх країн протягом року. Такі великі витрати променистої енергії Сонцем поповнюються в результаті термоядерних реакцій перетворення водню в гелій в середині світила.

          Порівняно із сонячною радіацією інші джерела ...