1. Co jest kluczowym czynnikiem w globalnym rozprowadzaniu ciepła i chłodu?

W przenoszeniu ciepła na znaczne wysokości główna rolę odgrywają ruchy turbulencyjne i ruchy konwekcyjne. W meteorologii przez pierwsze pojęcie rozumie się ruch powietrza, w którym jego cząsteczki poruszają się chaotycznie po bardzo złożonych torach, przez drugie zaś pojęcie należy rozumieć uporządkowane ruchy pionowe powietrza wywołane jego nierównomiernym nagrzaniem się od podłoża. Dzięki tym ruchom nagrzane cząsteczki powietrza, jako lżejsze unoszą się do góry, a na ich miejsce napływają cząsteczki chłodniejsze, co w efekcie prowadzi do tego, że ciepło oddane przez powierzchnię ziemi zostaje przenoszone do wyższych warstw atmosfery.

2. Podano informację o utrzymywaniu się w atmosferze inwersji temperatury zimą w godzinach przedpołudniowych. Z jakim typem inwersji prawdopodobnie mamy do czynienia?

Inwersja dolna radiacyjna - powstaje podczas bezwietrznych i bezchmurnych nocy, ( I UTRZYMUJE SIĘ DO PRZEDPOŁUDNIA?) głównie po zachodzie słońca. Po dniu podłoże i powietrze przy ziemi jest ogrzane, podłoże wypromieniowuje (stąd nazwa radiacyjne) swoje ciepło do atmosfery, szybko ochładzając się, tymczasem powietrze traci ciepło znacznie wolniej. W warstwie tuż przy powierzchni, powietrze staje się wtedy chłodniejsze niż znajdujące się ponad nim powietrze uprzednio ogrzane.

3. Cyklony strefy umiarkowanej - opisz krótko budowę

Cyklon − rodzaj cyrkulacji atmosferycznej typowej dla niżów barycznych; wirowy układ wiatrów w obrębie niżu (przemieszczają się po liniach spiralnych od zewnątrz do środka), na półkuli północnej kierunek przeciwny do kierunku ruchu wskazówek zegara, zaś na południowej zgodny z kierunkiem wskazówek zegara.

Cyklony występują zazwyczaj w umiarkowanych i wysokich szerokościach geograficznych, ich przechodzeniu towarzyszą zmiany pogody (zmiany temperatury powietrza, ciśnienia, prędkości wiatru, pojawienie się silnych opadów itp.)

4. Opisz główne składowe bilansu energetycznego Ziemia-Atmosfera-Przestrzeń kosmiczna

SKŁADOWE BILANSU CIEPLNEGO ZIEMI;

Bilans energetyczny:

+- Q +- A +- L +- G = 0

Q - bilans radiacyjny - dodatni w dzień, ujemny w nocy,

A - strumień turbulencyjny (ciepło + powietrze),

G - wymiana z gruntem przez przewodnictwo z podłożem,

L - ewaporacja - wymiana ciepła drogą utajoną;

5. Jaki typ mas powietrza jest odpowiedzialny za wilgotną, chłodną pogodę z mżawką?

Ciepła masa powietrza przemieszczając się nad dany obszar, ochładza się. Proces ten (ochładzania) rozpoczyna się w miejscu styku ciepłej masy z podłożem i stopniowo obejmuje wyższe warstwy. W miarę ochładzania się wzrasta wilgotność względna powietrza i obniża się poziom kondensacji pary wodnej. napływ ciepłej masy powietrza sprzyja ustaleniu się pogody z dużym zachmurzeniem warstwowym, niewielkim opadem (mżawka) oraz mgłami (obserwowane na dużym obszarze - w Europie takie mgły obserwowane SA zimna i wczesną wiosną).

6. Dlaczego w Polsce wyższe temperatury rejestruje się w drugiej połowie lipca, mimo że najwyżej Słońce nad linią horyzontu znajduje się pod koniec czerwca?

Napływają do nas masy powietrza polarnego kontynentalnego

7. Jaki typ mas powietrza jest odpowiedzialny za świeże, chłodne powietrze po upalnych dniach latem?

masa powietrza polarno morskiego - to powietrze, którego obszarem źródłowym jest powierzchnia oceanów w strefie umiarkowanej i dlatego też ta masa powietrza odznacza się dużą wilgotnością bezwzględną, a pod względem temperatury można ją generalnie podzielić na chłodną, jeśli zalegała w północnej części strefy umiarkowanej i ciepłą, gdy zalegała w południowej części strefy umiarkowanej. Na ogół przynosi opady, w ciepłej porze roku ochłodzenie, a w chłodnej porze roku odwilż. Jest to oprócz powietrza polarnego kontynentalnego najczęściej napływająca do Polski masa powietrza.

8. Wyjaśnij co rozumiesz przez procesy adiabatyczne i podaj przykłady

Procesy adiabatyczne - przemiany adiabatyczne - zmiany temperatury zachodzące bez wymiany (oddawania czy dostarczania) ciepla, np.: wzrost (spadek) temperatury powietrza jest podowany wzrostem (spadkiem) ciśnienia.

9. Niż baryczny umiarkowanych szerokości geograficznych. Podaj krótką charakterystykę

Pewna część powietrza z obszaru wyżów zwrotnikowych ulega odpływowi w umiarkowane szerokości geograficzne, gdzie wytwarza się obszar niżu barycznego. Działająca siła Coriolisa zmienia ich kierunek docelowy na kierunek zachodni. Jest to strefa wiatrów zachodnich.

jest to teren, na którym ciśnienie słupa rtęci ulega obniżeniu w kierunku środka wewnątrz zamkniętych izobarów. Pewne masy powietrza, znajdującego się w wyżu zwrotnikowym odpływają w kierunku szerokości umiarkowanych, gdzie istnieje niż baryczny. Siła Coriolisa zmienia ich kierunek na zachód.

10. Które z określeń nie można ze sobą łączyć: grad, cumulonimbus, stratus, chwiejność.

Nie łączymy cumulonimbusa i stratusa. Cumulonimbus to burza, stratus zaś jest chwiejny, bo na drugi dzień po stratusie, będzie zmiana pogody na gorsze.

11. Dlaczego wyższe temperatury rejestruje się w godzinach popołudniowych, a nie kiedy Słońce jest w najwyższym punkcie na horyzoncie?

Ziemia się wystarczająco nagrzała i zaczyna oddawać swoje ciepło do atmosfery

12. Jaki typ mas powietrza jest odpowiedzialny za gorące i duszne dni?

Powietrze zwrotnikowe kontynentalne (PZk) napływa do nas z znad obszarów pustynnych Bliskiego Wschodu.

13. Dlaczego w Polsce przeważają wiatry z kierunków zachodnich?

Powietrze, które uniosło się nad równikiem, potem rozeszło się w wyższe szerokości geograficzne i opadło nad zwrotnikami, przemieszcza się w dwóch kierunkach: część z powrotem nad równik, część do strefy umiarkowanej. Tak więc nad zwrotnikiem mamy wyż. Ponadto nad kołami podbiegunowymi występują niże. Wiatr wieje zatem w umiarkowanych szerokościach z południa na północ, jest to jednak jedynie kierunek zapoczątkowany i jest on odchylany przez siłę Coriolisa: na półkuli płn. w prawo, na południowej - w lewo. Zatem w umiarkowanych szerokościach wieją wiatry zachodnie.

14. Czym się różni promieniowanie słoneczne od ziemskiego?

Promieniowanie słoneczne czyli fale elektromagnetyczne napływają od Słońca do Ziemi, natomiast w promieniowaniu ziemskim kierunek ten jest odwrotny, od Ziemi do Słońca.

15. Stała równowaga w atmosferze - scharakteryzuj i podaj przyczyny jej powstawania

Wyróżnia się trzy stany równowagi atmosfery:

• stan równowagi stałej (atmosfera stabilna)
  występuje kiedy aktualny gradient termiczny jest mniejszy od wilgotno adiabatycznego (0,5 st. C / 100 m), tzn. spadek temperatury wynosi np. 0,3 st. C na 100 m wzniesienia; w takich warunkach każda paczka powietrza i tego suchego i tego wilgotnego stanie się ostatecznie chłodniejsza od otoczenia i zacznie opadać (brak warunków do konwekcji).

• stan równowagi względnej
  występuje gdy aktualny gradient termiczny jest pośredni między sucho adiabatycznym (1 st. C / 100 m) a wilgotno adiabatycznym (0,5 st. C / 100 m) - wynosi np. 0,6 st. C / 100 m. Taki stan atmosfery jest najczęściej spotykany. Wnoszenie nienasyconego powietrza w tym stanie najczęściej powoduje front atmosferyczny lub topografia terenu (góry) jeśli powietrze to jest dostatecznie wilgotne, na pewnym poziomie staje się nasycone - dochodzi do kondensacji, powstają chmury (opady). Taki proces często powoduje letnie burze i opady.

• stan równowagi chwiejnej (atmosfera niestabilna)
  występuje jeśli aktualny gradient termiczny jest większy od sucho adiabatycznego (1 st. C / 100 m), tzn. spadek temperatury wynosi np. 1,2 st. C / 100 m. Każdy blok powietrza w tym stanie atmosfery będzie się stale unosić, gdyż zawsze będzie cieplejszy od otoczenia. Taki stan atmosfery najczęściej ma miejsce w warstwie atmosfery przy powierzchni ziemi w upalny i słoneczny dzień.

16. W której sytuacji efekt Coriolisa jest największy:

Duża prędkość i niska szerokość geograficzna

Uzasadnij: gdyż: wiemy, że przy biegunach ziemia zapierdala wolniej, niż na równiku, więc może będzie większa prękość i mniejsza szerokość?

17. Dlaczego warstwy atmosfery są cieplejsze bliżej powierzchni Ziemi, a nie wyżej, bliżej Słońca?

Ponieważ Ziemia intensywnie paruje, czyli oddaje swoje ciepło, przez co ogrzewa powietrze znajdujące się nad ziemią.

18. Od czego zależy efekt Coriolisa?

Zależy od masy ciała, jego prędkości oraz prędkość kątowej układu.

19. Jeżeli dany obszar został uznany jako „dobry obszar źródłowy mas powietrza”, to jak to rozumiesz?

Tego nie umiem wyjaśnić. Ale zapewne chodzi o to, że jest dobrym źródłem mas powietrza, które napływaja w większości nad kontynenty. Nie mam pojęcia jak to napisać.

20. Co to jest absorbcja?

Absorpcja - proces, w którym ciało zatrzymuje, wchłania padającą nań energię promienistą. przebiega w różnych warstwach atmosfery. Za kolory odpowiedzialna jest SELEKTYWNA ABSORPCJA.

21. Dlaczego temperatura na Arktyce i Antarktydzie nie obniża się?

Ponieważ te 2 kontynenty leżą na biegunach polarnych, gdzie panuje klimat polarny, czyli długie, ciemne, o Niskiej temperaturze zimy i bardzo krótkie lata. Ciepłe masy powietrza tam nie docierają.

22. Jakie są podobieństwa i różnice między parą wodną a chmurami?

Chmury i para wodna składają się z małych kropelek wody, chmury dodatkowo składają się z kryształków lodu. I chmura i para wodna wyparowują po wejściu w strefę ciepłego powietrza.

Chmura unosi się w pewnej wysokości nad powierzchnią Ziemi. Chmura jest widoczna, para wodna niewidoczna.

23. Czy klimat Ziemi ma wpływ na jej bilans energetyczny? Tak

24. Które chmury w klimacie umiarkowanym mają najwyżej podstawę?

Chmury wysokie: cirrusy, cirrostratusy, cirrocumulusy.

25. Dlaczego temperatura w lipcu nie wzrasta sukcesywnie?

Ponieważ w lipcu do Polski napływają 4 rodzaje mas powietrza (polarne morskie-zachmurzenie i opady, polarne kontynentalne ciepłe-słoneczna i upalna pogoda, zwrotnikowe morskie-latem powstają opady i zwrotnikowe kontynentalne-wysokie temperatury). Co prawda lipiec jest najcieplejszym miesiącem w ciągu roku, jednak występuje dużo opadów i gwałtownych zmian pogody, co uniemożliwia sukcesywne wzrastanie temperatury. A także w sąsiedztwie Morza Bałtyckiego zaznacza się obniżenie temperatur o 1-2°C, natomiast w górach (zwłaszcza wysokich) słupki rtęci spadają jeszcze bardziej.

26. Co to jest inwersja termiczna?

 Inwersja temperatury (inaczej inwersja termiczna) to odwrócenie układu temperatur powietrza. Normalnie temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości. W przypadku inwersji mamy do czynienia z zaburzeniem tej prawidłowości: temperatura w niższej warstwie powietrza jest niższa niż w wyższej warstwie. Zjawisko to zachodzi w troposferze przy braku prądów pionowych.

27. Co wpływa na kierunek i siłę wiatru?

Poziomy gradient ciśnienia, różnica gęstości powietrza, siła Coriolisa, siła tarcia, ukształtowanie powierzchni, siła odśrodkowa

28. Czy stan równowagi i inwersja temperatury oddziaływują na siebie? Czy to jest to samo?

Oddziałują. To nie jest to samo.

29. Jak ogrzewana jest Ziemia podczas zachodu słońca? Dlaczego temperatura jest niższa?

 Po dniu podłoże i powietrze przy ziemi jest ogrzane, podłoże wypromieniowuje swoje ciepło do atmosfery, szybko ochładzając się, tymczasem powietrze traci ciepło znacznie wolniej. W warstwie tuż przy powierzchni, powietrze staje się wtedy chłodniejsze niż znajdujące się ponad nim powietrze uprzednio ogrzane.

30. Dlaczego w niżu tworzą się chmury?

Przez powietrze (ruchy) wstępujące

31. Dlaczego na równiku nie wieją wiatry geostroficzne?

Ponieważ nie występuje tam sila Coriolisa 

32. Jest lekka/ostra zima we Wrocławiu. Jest to wynik:

Adwekcji chłodnego powietrza, dlatego że wiatr wieje od chłodniejszego powietrza do cieplejszego co powoduje ochłodzenie cieplejszego powietrza ponadto ten typ adwekcji może prowadzić do występowania prądów zstępujących.

33. Głównym źródłem energii na Ziemi i nad oceanem jest promieniowanie słoneczne. Prawda czy fałsz? Uzasadnij

PRAWDA

 Ziemia jest ogrzewana nierównomiernie, a lądy nagrzewają się (i stygną) szybciej niż morza, na Ziemi cały czas tworzą się różnice temperatur. Wywołuje to prądy konwekcyjne w atmosferze, różnice ciśnień i cyrkulację powietrza. Szacuje się, że około 1% energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi przekształca się w energię wiatrów,

34. Niski komin fabryczny, przy jakiej równowadze będzie najmniejsza emisja zanieczyszczeń na pobliskie tereny?

Smuga wentylacyjna - równowaga stała

35. W pobliżu centrum wysokiego ciśnienia na półkuli południowej wiatry wieją zgodnie z ruchem wskazówek zegara odchylone w lewo

36. Przy powierzchni ziemi zalega powietrze ciepłe, górą napływa chłodne. Jaka równowaga ustali się w atmosferze?

1. Chwiejna

37. Cały styczeń świeci słońce we Wrocławiu. Ziemia absorbuje dochodzące promieniowanie słoneczne. Dlaczego nie wzrasta sukcesywnie maksymalna temperatura powietrza?

Temperatura nie wzrasta tak bardzo ponieważ jest mniejszy kąt padania promieni słonecznych i wiatr wieje przez co następuje cyrkulacja powietrza

38. Przy powierzchni ziemi zalega powietrze ciepłe, górą napływa ciepłe. Jaka równowaga ustali się w atmosferze?

Obojętna

39. Co powoduje powstawanie chmury?

Konwekcja, orografia, fronty atmosferyczne, adwekcja

 Chmura może się utworzyć, gdy para wodna zamienia się w ciecz, czyli, gdy wilgotne powietrze zostaje ochłodzone i dochodzi do kondensacji pary wodnej na niewielkich cząstkach stałych.

40. Przy jakim gradiencie wystąpi równowaga chwiejna?

1/1000m

41. Czy istnieje równowaga w bilansie energetycznym Ziemi? Uzasadnij

Ziemia i atmosfera są w stanie równowagi określonej przez energię dostarczaną przez Słońce oraz emitowaną przez Ziemię w kosmos.

BILANS ENERGETYCZNY

To co Ziemia zyskuje i to co traci musi się zbilansować

ZIEMIA

Zyski:

Absorpcja fal krótkich (45), Promieniowanie zwrotne (88)

Straty:

Emisja fal długich (104), Przewodnictwo turbulencyjne (5), Ciepło utajone (24)

ATMOSFERA

Zyski:

Absorpcja fal krótkich (25), Absorpcja fal długich (100), Ciepło utajone (24), Przewodnictwo turbulencyjne (5),

Straty:

Emisja fal długich do podłoża (88), Emisja fal długich w przestrzeń kosmiczną (66),

PRZESTRZEŃ MIĘDZYPLANETRANA

Zyski:
Promieniowanie odbite krótkofalowe (30), Uchodzące promieniowanie długofalowe (70),

Straty:

Dochodzące promieniowanie słoneczne (100)

Przyczyny zmian w bilansie energetycznym:

powody naturalne (kształt orbity)

- może zmienić się kąt nachylenia osi Ziemi,

- może zmienić się położenie osi Ziemi (póki co skierowana jest w stronę gwiazdy pn),

b) zmiany w albedo (naturalne i antropogeniczne)

- pożary,

- pokrycie planety lodem,

c) działalność człowieka (uprzemysłowienia związane z emisja gazów)

42. Zjawisko El Nino - powiąż to z globalną cyrkulacją powietrza.

El Niño, choć obserwowany głównie na Pacyfiku, ma wpływ na całą Ziemię, ponieważ masy ciepłej i zimnej wody krążą po całym wszechoceanie. Jeśli ich kierunek zmieni się w jednym miejscu, zmienia się on wszędzie. To samo dotyczy wiatrów. W Polsce El Niño objawia się w postaci szczególnie wysokich opadów latem, natomiast np. w krajach śródziemnomorskich występują wtedy bardzo wysokie temperatury.

43. Przy powierzchni ziemi zalega powietrze chłodne, górą napływa chłodne. Jaka równowaga ustali się w atmosferze? Stała

44. Chmury nad Tobą płyną z północy na południe. Po której stronie znajduje się centrum niskiego ciśnienia?

Po naszej prawej stronie. Prawo baryczne:

a) górna atmosfera

Jeśli wiatr wieje w plecy ( górze atmosfery) to zwasze po prawej stronie jest W a po lewej N

b) dolna atmosfera:

Gdy znajdujemy się w atmosferze dolnej, to gdy wiatr wieje w plecy a my skręcimy o 30^O tp po prawej mamy W a po lewej N.

45. Jeżeli wzrasta temperatura ciała to wzrasta też ilość wypromieniowanej energii. Prawda czy fałsz? Uzasadnij

Prawda

Promieniowanie, którego źródłem jest energia cieplna ciała, nazywamy promieniowaniem temperaturowym lub cieplnym. Powstaje ono na skutek nieustannego ruchu cząsteczek ciała promieniującego. Każde nagrzane ciało promieniując energię obniża swoją temperaturę i jeżeli nie będziemy uzupełniali strat tej energii na skutek promieniowanie, to temperatura ciał promieniującego obniży się po pewnym czasie do temperatury otoczenia.

Ustali się zatem równowaga pomiędzy ilością energii wypromieniowanej a ilością energii pochłoniętej przez to ciało w jednostce czasu. Aby więc ciało wysyłało więcej energii niż pochłania, temperatura ciała promieniującego musi być wyższa od temperatury otoczenia.

46. Czy istnieje równowaga pomiędzy energią słoneczną a energią wypromieniowaną przez ziemię? Odpowiedź uzasadnij

Długookresowy bilans energetyczny Ziemi jest równy zero. Oznacza to, że Ziemia oddaje z powrotem to co otrzymała.

Gdyby Ziemia nie wypromieniowywała z powrotem w kosmos energii, którą dostaje od Słońca to coraz więcej energii gromadziłoby się na Ziemi i stawałaby się ona coraz cieplejsza. Tak się jednak nie dzieje.

Wczorajsza noc była bezwietrzna i bezchmurna, dzisiaj obserwujemy niskie chmury, czy temperatura będzie:

Minimalnie niższa od nocy dnia poprzedniego

47. Wymień mechanizmy powodujące pionowe ruchy mas powietrza

48. Podczas bryzy chmury tworzą się nad lądem. Jest to spowodowane przez: Konwekcje

49. Układy baryczne powodowane są przez: Niże i wyże

50. Dlaczego w strefie tropikalnej jest cieplej niż w strefie polarnej?

Biegun północny znajduje się na Oceanie Arktycznym, a południowy na Antarktydzie. Ze względu na niewielkie nachylenie osi ziemskiej do osi obiegu wokół Słońca, promienie słoneczne padają na bieguny pod niewielkim kątem, co uniemożliwia ich znaczne ogrzanie. Nawet w czasie dni polarnych, mimo wydłużonej ekspozycji na promieniowanie Słońca, temperatura nie podnosi się znacząco z uwagi na wysoki współczynnik odbicia promieni słonecznych od lodu i śniegu.

51. Dlaczego w niżu tworzą się chmury?

Przez powietrze zstępujące

52. Czy efekt cieplarniany jest procesem naturalnym czy wywołanym przez człowieka?

Efekt cieplarniany (naturalny), jest zjawiskiem korzystnym dla kształtowania warunków życia na Ziemi. Szacuje się, że podnosi on temperaturę powierzchni o 20 - 34°C. Średnia temperatura naszej planety wynosi 14 - 15°C. Gdyby efekt cieplarniany nie występował, przeciętna temperatura Ziemi wynosiłaby ok. -19°C

53. Jeśli temperatura powietrza jest stała i odparuje do niego woda, to spadnie wilgotność powietrza i podniesie się temperatura punktu rosy. Prawda czy fałsz? Uzasadnij

Fałsz. Jeśli odparujemy wodę do powietrza nastąpi wzrost wilgotności powietrza i przy stałej temperaturze musi nastąpić spadek temperatury punktu rosy.

54. Ziemia absorbuje 51% powietrza słonecznego a emituje 21%. Dlaczego nie dochodzi do przegrzania powierzchni ziemi?

Średnio 30% energii słonecznej docierającej do Ziemi jest od niej odbite lub rozproszone w przestrzeń. Czyli albedo Ziemi wynosi 30%. Pozostała energia jest absorbowana przez powierzchni (51%) oraz atmosfer¦ i chmury (19 %).

55. Co wpływa na 30% albedo planety Ziemi?

-zlodowacenie ma duży wpływ na klimat,

-CO2 emitowane przez wulkany i pył wulkaniczny doprowadziły do ogrzania się planety i stopienia lodowców

- Zachmurzenie również wpływa na albedo Ziemi. Ilość i rozmieszczenie chmur zależy od temperatury, wilgotności i obecności aerozoli w atmosferze, a także od topografii terenu

56. Podaj wpływ siły Coriolisa na globalną cyrkulację powietrza

W trakcie wznoszenia powietrze ulega adiabatycznemu ochłodzeniu - zwiększa się wówczas jego ciężar. W górnej troposferze powstaje ośrodek wysokiego ciśnienia, z którego powietrze rozchodzi się w kierunku północnym i południowym w postaci zimnych prądów, które pod wpływem siły Coriolisa, w szerokościach podzwrotnikowych zmieniają kierunek na przybliżony do zachodniego. W szerokościach tych ze względu na stały napływ powietrza znad równika, mniejszy obwód Ziemi i mniejszą grubość troposfery powietrze zagęszcza się, a zimne jego masy opadają w dół, tworząc przy powierzchni Ziemi zwrotnikowe strefy podwyższonego ciśnienia. Z wyżów zwrotnikowych powietrze przemieszcza się w kierunku równika (pasaty), tworząc zamknięty krąg cyrkulacji. Ten zamknięty układ krążenia, zwany cyrkulacją pasatową, przesuwa się w ciągu roku na północ lub południe, wraz ze zmianami szerokości geograficznej, w której Słońce góruje w zenicie

---