Notatki Moniki Furmaniak z Meteorologii i klimatologii 2011/2012, pierwsze 4 czy 5 wykładów to notatki przepisane z kartek, kolejne są już robione na netbooku podczas wykładu, do tego dołączone są rysunki w paint-cie i to co ściągnęłam na bieżąco na wykładzie z Internetu.

Bądź wyrozumiały nie wszystko jest profesjonalnie zrobione, bo jak tu wytrzymać 1,5 h bez żartów i humoru:D enjoy:)

I-szy Wykład meteorologia 5.10.2011

Prowadzący: dr Krzysztof Olszewski

konsultacje:

śr 12-13

czw 13-14

p.215

forma zaliczenia:

egzamin testowy

ocena końcowa – test + punkty za ćwiczenia, co najmniej 3+ z ćw by mieć punkt dodatkowy

(więcej o tym w notatce z ostatniego wykładu)

Program i literatura

http://wgsr.uw.edu.pl/staff/kolszewski

• prowadzone zajęcia, program, sylabus

• Chomorow [oryg: Homorov S.P.] 1969 Meteorologia...

• Woś A. ABC meteorologii... 1995, WN UAM Poznań

• Molga M. Meteorologia rolnicza 1966 (ogólnie)

Pogoda – chwilowy stan atmosfery na pewnym obszarze, określony przez układ powiązanych ze sobą składników zwanych elementami meteorologicznymi

np. promieniowanie słoneczne, temperatura powietrza, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, ciśnienie atmosferyczne, kierunek i prędkość wiatru

?(Polska 5-7 dni)

Typ pogody – zespół elementów meteorologicznych utrzymujący się przez dłuższy czas

Klimat – całokształt zjawisk meteorologicznych, które określają średni stan atmosfery w jakimkolwiek miejscu na Ziemi

(J.Hann, 1883) co najmniej 10 lat lub dłużej

/

Wieloletni ustrój warunków atmosferycznych, właściwy temu lub innemu miejscu w zależności od jego warunków

/

całokształt oddziaływań radiacyjnych

[ciekawostki: św. Franek z Asyżu – patron pogody

św. Swithun 800-2.07.862; 15 lipca święto w UK?!

Biskup Winchester, bo padało 40 dni przed przeniesieniem jego ciała czy tam grobu... eeee takie tam z rysuneczkiem]

Procesy klimatotwórcze (pogodotwórcze)

• obieg ciepła

• obieg wody (wilgoci; cykl hydrologiczny)

• cyrkulacja atmosferyczna (transport również pary wodnej, zanieczyszczeń, ciepła)

Czynniki geograficzne (modyfikują coś)

• szerokość geograficzna (zmiana kąta padania promieni słonecznych)

• długość geograficzna (noc/dzień)

• wysokość nad poziomem morza (ciśnienie, para?, temperatura inna/-e)

• rzeźba terenu (stoki północne mniej promieniowania, zagłębienia – przymrozki)

• gleba (gliniaste gleby – wolno się nagrzewają, utrzymują temperaturę dłużej; kolor gleby)

• szata roślinna/roślinność (procesy życiowe, transpiracja – zmiana składu atmosfery)

• odległość od morza (morze łagodzi klimat)

• prądy morskie (chłodne osuszają)

Elementy pogody (meteorologiczne) – klimatu

• promieniowanie słoneczne

• temperatura powietrza

• wilgotność powietrza

• zachmurzenie

• opady atmosferyczne

• ciśnienie atmosferyczne

• kierunek i prędkość wiatru

• zapylenie

• widzialność pozioma

• zjawiska atmosferyczne itp...

Przedmiot badań – stan atmosferyczna

Meteorologia – nauka o procesach i zjawiskach fizycznych w atmosferze, (gr. Meteo|rologia coś wiszącego w powietrzu)

Klimatologia – nauka o klimacie, czyli o wieloletnim układzie stanów pogody, charakt dla danego miejsca (klimo – kąt)

Gałęzie klimatologii:

-ogólna/fizyczna (wykł)

-regionalna

-paleoklimatologia

-klimatologia stosowana

• bioklimatologia

• agroklimatologia

• sportowa

• transportu

• urbanistyczna

• techniki sanitarnej

• planistyczna itp...

HISTORIA METEOROLOGII

ok. 400 lat p.n.e. Hipokrates „Powietrza, wody, miejsca”

334 p.n.e. Arystoteles „Meteorologia, czyli nauka o tym, co jest w powietrzu”

ok.300 p.n.e. Theofrast „O oznakach deszczu, wiatru, burzy i dobrej pogody”

ok. 200 p.n.e. Eratostenes – strefy klimatyczne (oświetleniowe) kuli ziemskiej

100? p.n.e. Andronicus Kyrrhestes - „wieża wiatrów” (horologion)

o to o to chodziło z tą wieżą haha google nie bolą:P

65 Seneka „O zjawiskach natury”

ok. 120 Klaudiusz Ptolemeusz – najstarsze dzienniki (notatki) pogody 171 dni obserwacji

1492 Kolumb – odkrycie passatów

1593 Galileo Galilei (Galileusz) – termoskop (powietrze, woda, wino)

[Zmiany temperatury w tym termoskopie obserwować można było dzięki podnoszeniu się lub opuszczaniu wina w cienkiej rurce. Ciałem termometrycznym w tym termometrze było powietrze (patrz rysunek). http://bobo.fuw.edu.pl/~rjb/Termodynamika/Termometr.rjb.html]

1612 Santorio Santorio – skala numeryczna do termoskopu (bez skali temp?)

1641 Wielki Książę Toskański

Ferdynand II

1643 Evangelista Torricelli - barometr rtęciowy (mm słupa rtęci)

1686 Edmund Halley – mapa wiatrów (str międzyzw.)

1709 Gabriel Daniel Farenheit – termometr alkoholowy

1714 -''- - skala termometryczna

1717 -''- - termometr rtęciowy (przyjął najniższą temperaturę topnienia lodu z Soro, 32 st F – temperatura topnienia lodu, 96 st F – temperatura ciała ludzkiego przyjęta dla ciała jego żony, większa niż normalna)

1731 René-Antoire Ferchault de Réamur – skala termometryczna

1742 Anders Celsjusz – skala termometryczna (0 – wrzenie)

1744 Karol Linneusz – odwrócenie skali Celsjusza (100 – wrzenie)

1757 Henry Cavendish – termometr maksymalny

1783 Horace-Benedict de Saussure – higrometr włosowy

1802 J.B. Lamarc i Luke Howard – klasyfikacja chmur

…

1835 Samuel Finley Breese Morse – telegraf (patent w '37, '57 prezentacja)

1843 – Vidie – przenośny barometr (taka puszka, tzw. puszka Vidiego, lub aneroid wg google)

1844 Gaspard de Coriolis – siła odchylająca Coriolisa

1848 W. Thomson=Lord Kelvin – bezwzględna skala termometryczna (zalecana)

1882 Van Bebber – szlaki cyklonów – Europa

1892 – pomiary balonowe meteorografem

1900 Vladimir Köppen – typy klimatów, kalsyf. klim.

1902 Léon Phillipe Teinsserenc de Bort – odkrycie stratosfery

1918 Vilhelm Bjerknes – teoria frontów

1928 Paweł Mołczanow – radiosonda

1933 Tor Bergeron – teoria opadotwórcza

1940 - odkrycie jet-stream'u – prądy strumieniowe

1941 - GB radar meteorologiczny

1950 – numeryczna prognoza pogody (realizacja z 1916 L. Fry Richardsona)

1960 1 kwietnia – pierwszy satelita meteorologiczny TIROS 1

1972 – modele klimatu

1996 – reintegracja (reanaliza) danych meteorologicznych (seria 40-letnia)

Polska/Warszawa

1647 – ks. Walerian Magni – działanie barometru na zamku przed Władysławem IV (1643 Torricelli)

1654/1655 – sieć florentyńska założona przez księcia toskańskiego Ferdynanda II – 11 stacji w tym Warszawa, najstarsze wyniki obserwacji instrumentalnych na Świecie spoza Włoch (zniszczone)

1725/1728 C.H. Erndtel – lekarz królewski

1732 Paryż

1734 Wiedeń

1755/1762 – J. Dawidson – kupiec

1779/1799 – ks. Jowin Fryderyk – Dziennik Dostrzerzeń Meteorologicznych

1781-92 – Palatyńskie Towarzystwo Naukowe w Mannheim – 39 stacji (m.in. Żagań)

1792 – klatka przyczepiona do okna Obserwatorium Astronomiczne UJ, odczyt w cieniu

1800/1807 – Karol Kortum – Brama krakowska

1803/1828 – Antoni Magier profesor fizyki LO Piwna 47, IIIp 3 razy dziennie

Podstawa do opracownia W. Jarzębowskiego „Karta Meteo Stolicy Królewskiej”

1825, 20 XI – Obserwatorium Astronomiczne w ogrodzie botanicznym

1886-1915 – Muzeum Przemysłu i Rolnictwa (ważna seria Warszawa?)

1932 – Warszawa Okęcie - stacja meteo

1938 – Bielany - stacja meteo

1959 – Warszawa Uniwersytet – stacja meteo

12.10.2011

Skład powietrza atmosferycznego

Skł. o małej zmienności

N N₂ 78,08 -

O O₂ 20,95 od 5000

Argon Ar 0,93 do 1000 000 lat

Neon Ne 0,0018 -

Hel He 0,00052

Krypton Kr 0,00011 około 10 000 000 lat

Xenon Xe 0,0000087 -

(~100%)

Skł. O dużej zmienności

CO₂ 0,03 5-6 lat

CH₄ metan 0,00013 4-7

H₂ 0,00005 6-8

NO 0,00002 25

O₃ 0,00005 2

Skł. O bardzo dużej zmienności

para wodna 0,04-4 10 dni

CO 0,00005 180 dni

SO₂ 0,000003 2 dni

NO₂ 0,000 0005 10 dni

Zmiana udziału gazów przy różnej zawartości pary wodnej

Gaz ?....

H₂O

N₂

O₂

Ar

Skład powietrza atmosferycznego w historii Ziemi

H, He – CO₂, Metan, N₂ – CO₂ Metan O₂ (1/3 proterozoik), N, CO₂

bez tlenu – brak ozonu = promieniowanie UV

Dwutlenek węgla – obieg węgla w przyrodzie (cykl na schemacie)

Tlen – spalanie, oddychanie, z rozkładem CO₂

Azot – rozcieńczanie tlenu, rośliny – białka (z gleby)

Argon - ?!

Zmiany zawartości CO₂ (1750 – 1950) Antarktyda z rdzeni lodowych 75°55'S; 83°55'W

ppm 340

280

1750 1975 2000r.

1958-2007 Biegun Pd od 310 do ok. 400

Światowa produkcja CO₂ w przeliczeniu na C

wzrost – cement, paliwa gazowe – paliwa stałe, płynne, całkowita produkcja

Emisja CO₂ ze spalania paliw (2008) 21 – miejsce Polska

1 Chiny

USA

Indie

Rosja

Japonia

w przeliczeniu na 1 mieszkańca

1 Katar

2 Trynidad i Tobago

3 Zjednoczone Emiraty Arabskie

…

46 Polska

Ozon – odkrycie 1839 – Chrostian Friedrich Schönbein

pomiary w 1920

Spektrofotometr Dobsona

ilość ozonu w atmosferze obszar pokryty przez ozon zawarty w słupie atmo

~4 mld ton

Cykl (reakcja) Chapmana 1929

powstawanie ozonu

O₂ + hυ O + O

O₂ + O + M O₃ + M

λ < 0,24 μm

O₃ + hυ O + O₂

O₃ + O 2O₂

0,45 < λ < 0,70 μm

0,24 < λ < 0,29 μm

Maksymalne stężenia 20-25 mPa ozonu

• stratosfera ozon stratosferyczny chroni przed UV - „dobry ozon”

Ozon troposferyczny – smog ozonowy 0-50 mPa

(toksyczny gaz – ozon, jak tlen w nadmiarze)

-zanieczyszczenie wtórne „zły ozon”

Na jesieni najmniej ozonu, na wiosnę max

DU – jednostki Dobsona

prawie 800 na wiosnę na półkuli północnej

Rozkład ozonu

Ameryka Północna, Kanada – najwięcej

na równiku - najmniej

Przełom nocy/dnia polarnego – zaczyna ubywać ozonu

min 30 IX 1994 – 74DU - dziura ozonowa (zmniejszenie stężenia ozonu)

Średnia powierzchnia „dziury” ozonowej na półkuli południowej 10⁶ km² (dane od NASA)

Dziura ozonowa

obszar poniżej 220 jednostek Dobsona (DU)

1970-1990 produkcja freonu

wzrosła od lat 30-tych XXw. do ok. 1,3 mln ton/rok

teoria M. Moliny & F. S. Rowlanda (1974) nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1995

Początki nad Antarkt..1980

Wiedeń 1985 udokumentowanie dziury ozonowej nad Antarktydą

Montreal 1987

Skutki spadku stężenia ozonu

spadek stężenia O₃ wzrost UV wzrost zachorowań na raka skóry

5% 10% 10%

10% 25% 25%

45% 500% 500%

70% 1200% 1200%

Ozon troposferyczny – powstaje w wyniku procesów fotochemicznych

światło słoneczne

metan

lotne związki organiczne (LZO)

(VOC = volatile organic compound)

tlenek azotu (stężenie powyżej 10 ppt)

skutki to m.in. uszkodzenie układu oddechowego

Najwięcej zanieczyszczeń – Krucza w Warszawie ok. 90 μg/m³

Dopuszczalny poziom stężenia ozonu dla zdrowia ludzi: max śr. 8 h ze średnich rocznych jednogodzinnych – 120 μg/m³, nie częściej niż 25 razy w roku

grupa ryzyka: osoby starsze, dzieci, astmatycy, sportowcy,

240 – alarmowy poziom stężenia dla okresu uśrednienia 1 h

średnia krocząca – przesunięta o 8 h

Wyczuwalny zapach 40 – 50 μg/m³

ból głowy 100 μg/m³

(ciekawostka: w Puszczy Kampinoskiej więcej ozonu troposferycznego niż w mieście?!)

rekordy: 1000 μg/m³ w LA

Palermo ok. 400

Ateny

Ozon w nadmiarze powoduje uszkodzenia roślin – liści, rośliną wskaźnikową jest tytoń

Atmosfera standardowa

Komisja aerologiczna 1976 – wyższe warstwy powietrza

[http://www.geografia.com.pl/pliki/obrazy/meteorologia/atmosfera.jpg]

termosfera 0,001hPa 50km-1hPa ziemia 1013,2hPa

[http://www.geografia.com.pl/pliki/obrazy/meteorologia/atmosfera.jpg]

Troposfera tarciowa – (tarcie) – warstwa graniczna

ok. 80% całej masy powietrza, prawie cała para wodna

[2-3 km strefy przejściowe – pauzy]

Stratosfera

temperatura powietrza wzrasta – produkcja ozonu; do -20°C w górnych granicach

nie ma zjawisk pogodowych

obłoki srebrzyste – stratosferyczne nocne świecenie nieba

łac. Stratus – warstwa

Mezosfera

do 80 km wys. temperatura spada, ciśnienie mniejsze

brak zjawisk meteorologicznych

mezo – środkowy

Termosfera

termos – ciepło

do 100°C

• jonosfera – jonizacja i pochłanianie, odbijanie fal radiowych

Egzosfera

wiki: [http://pl.wikipedia.org/wiki/Egzosfera] zewnętrzna warstwa atmosfery Ziemi. Egzosfera zwana jest inaczej sferą rozpraszania, sferą dyssypacji. Dolna granica egzosfery rozpoczyna się powyżej 600 km, natomiast jej zewnętrzna, górna granica jest określona na około 2 tysięcy km. Powyżej tej wysokości rozpoczyna się otwarta przestrzeń kosmiczna. Temperatura w egzosferze jest zbliżona do zera bezwzględnego (-273 °C).

Gazy tworzące egzosferę są rozrzedzone do tego stopnia, że ich poruszające się z dużymi prędkościami pojedyncze cząsteczki nie zderzają się ze sobą. Skutkiem tego jest uwalnianie się pojedynczych cząstek (szczególnie wodoru i helu) i ich ucieczka w przestrzeń międzyplanetarną, a także brak zjawiska fali dźwiękowej.

Masa atmosfery: 5,14 x 10¹⁵ ton (biliardów ton)

molekuł 1,07 x 10⁴⁴

Homosfera (mezo,stra,tro) – drobne wymieszane gazy

Heterosfera O₂, N₂, He, H (coraz wyżej w tej kolejności?)

19.10.2011

Spektrum promieniowania elektromagnetycznego

Rozkład energii promieniowania w widmie słonecznym

Prawo Stefana-Boltzmanna

Josef Stefan 1835-1893 (Austria)

Ludwig Boltzmann 1844-1906 (Austria)

E = σ T⁴

E- całkowita ilość energii (W/m²)

σ – stała Stefana-Boltzmanna (5,67x10^-8 W/m² K⁴)

T – temperatura ciała w Kelwinach

Słońce T = 6000K (5727°C) E=73,5x10⁶ W/m² λ _max=0,48 μm

Ziemia T = 288K (15°C) E=390 W/m² λ _max=10,1 μm

Czajnik z wrzątkiem T=373K (100°C) E=1100 W/m² λ _max= 7,8 μm

My T=310K (36,5°C) λ _max= 9,3 μm

Prawo Wiena

Wilhelm Wien 1864-1928 (Prusy Wschodnie)

λ _max= 2897/T

λ _max – długość fali (μm)

2897 – stała

T – temperatura w [K]

Granica atmosfery

1382 W/ m² = 1,98 cal/cm² /min (w ciągu minuty)

Stała słoneczna (5 mln km – odległość średnia od Słońca)

Stałe słoneczne większe im bliżej Słońca

Pomiar promieniowania słonecznego

I x s = I' x s'

I' = I x s / s'

s / s' = sin h

I' = I x sin h

I - natężenie promieniowania?

h – kąt wysokości Słońca?

Pochłanianie

poszczególne składniki pochłaniają poszczególne fale

absorpcja tlenu głównie, ozonu 0,1 – 0,5 μm

Rozpraszanie

zmiana kierunku rozchodzenia się fali

albedo – (promieniowanie odbite / promieniowanie padające) x 100%

łac. albus – biały

ok. 15% powierzchnia lodu?, ok. 30% promieniowanie globu

Wypromieniowanie Ziemi

(E) pon-e?!?!?!?!?!?

Efekt cieplarniany

odkrycie 1824r. Jean Baptiste Joseph Fourier

zbadanie 1892r. Savante Arrhenius

π R² (1-A)I_o = 4πR² δT_r⁴

I_o=1382 W/m² A=30% =0,3

δ=5,67 x 10^-8 W/m² K⁴

T_r = 255K = -18°C - temperatura Ziemi bez atmosfery

T_s=288K = 15°C - temperatura z atmosferą

ΔT = 33°C - wartość efektu cieplarnianego

Wzrost efektu cieplarnianego – CO₂

Mars CO₂ ok. 100% Ziemia CO₂ 0,03% Wenus CO₂ 96%

t=-50°C t= 15°C t=420°C

Udział w efekcie cieplarnianym:

Składnik atmo	temperatura	razem	przyroda	człowiek	potencjał cieplarniany
H2O	20,6°C	95,00%	94,99%	0,00%
CO2	7,2	3,62	3,5	0,12	1
O3	2,4				310
N2	1,4	0,95	0,9	0,05
CH4 (metan)	0,8	0,36	0,29	0,07	21
CFC, inne	0,8	0,07	0,03	0,05	>1500
		Σ 100%	Σ 99,71%	Σ 0,29%

Przyrost temperatury powietrza przy wzroście zawartości CO₂

Wzrost CO₂ 2x 3x 5x 10x

Δt (CO₂) 2,4 4,1 5,7 8,1

Warszawa?

Rok Δt = 0,07°C /10 lat

Styczeń Δt = 0,13°C / 10 lat

zmiany temperatury powietrza 1750-2000

Styczeń najchłodniejszy w 1956 luty

Zmiany temperatury globalnej w XX w.

Bilans promieniowania

Es – Ea = Ee

R = ( I x sin h + i ) x ( 1- A ) - Ee

I – promieniowanie bezpośrednie

i – promieniowanie rozproszone

= promieniowanie całkowite

h – wysokość Słońca

A – albedo

Ee – promieniowanie efektywne

• W głębi Arktyki bilans jest ujemny

sierpień Φ 52°N???

26.10.2011

na tym wykładzie robiłam notatki tylko w paintcie i pobierałam z sieci:P

Promieniowanie ziemskie

Prądy morskie białe na powierzchni – ciepły prąd powierzchniowy, ciemne, zimne przy dnie

nagrzewanie – doba

Typ insolacyjny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Przemiana_adiabatyczna

Gradienty adiabatyczne??

Inwersja górna

Inwersja temperatury

Wzorki na inwersję???

takie tam ciekawostki?

02.11.2011

Smugi dymu a wiatr

09.11.11

Opady:

16.11.11 to był GIS DAY

23.11.11

EGZAMIN W PIERWSZYM TYG SESJI WT. 24.STY. 2012 10:00? (godz zmieniona na 12)

Opady atmosferyczne

wiadomo:P

poniżej 200 mm granica opadów dla roślin co najmniej 180 mm w roku by roślina wyrosła, przeprowadziłą cały cykl wegetacyjny.

REKORDY ŚWIAT

Opad roczny 26 461 mm 1sie 1860-31lip1861

opad mies 9300mm

czerwiec 1861

Cherrapunji indie

Opad 24-godz 1870mm

REKORDY POLSKA

opad roczny 2770mm – 2001r

Dolina Pięciu staw\ów

Opad mies 950mm

lip 1997

Hala pod Śnieżnikiem

24h 300mm................

Kwaśne deszcze

gł. zw siarki

1852 Robert Smith – Manchester

związek zanieczyuszczeń atmo z kwaśnymi opadami

1909r. Soren Sorensen 1890 coś pH???????????!!!!!!!!!!!!!

Czysta woda opadowa nie zawiera żadnych zanieczyszczeń ale pochłania CO2 z powietrza – powstaje kw węglowy

rozpad H2CO3 na skutek dysocjacji dwustopniowa

H₂CO3-HCO3- + H+

HCO3-CO3^2- + H+

naturalne:P stęż CO2 w pow 320ppm-a to coś tam...........

Skala zakwaszenia opadów

pow 7 alkaliczne

5,7-6,9 normalne.........

USA wsch cz. pon 4, ok. 4

Skutki kwaśnych opadów

zaklocenie rownowagi węglanowej w zb wodnych

zagłada wielu gat. owadów nawodnych, skorupiaków, ryb, roślinnosci

Zakwaszenie gleb, uszkodzenie sys. Korzeniowych roślinnosci

Uszkadzanie roślin – niszczenie woskowej warstwy ochronnej igieł i liści

Degradacja fauny – pożywienie z domieszka metali ciężkich...

SMOG

1905 H.A. Des Voeux opis sytuacji ekologicznej miast brytyjskich

katastrofalne smogi:

1909 Glasgow, Edynburg 1000ofiar

1930 dol. Mozy Belgia

1948 Donora Pensylwania 4000 ofiar

1952, 56, 57, 58, 62 Londyn. 52-4000ofiar, 56-1000ofiar

Smog londyński – kwaśny

Smog Los Angeles – fotochemiczny

LONDYN LA

• emisja produktow

  spalania paliw kopalnych inwersja temp

  znaczne naslonecznienie

  zanieczyszczenia komunikacyjne

  • tl, azotu, węgla, węglowodory, ozon PAN

dw. siarki, pochodne, tl. węglanowej-3st C do 5 24-35 st C

wiatr: cisza pon 2m/s

wilgotnosc wzgl ponad 80% pon 70%

widzialność pozioma nawet pon 100m 600-1600m

pora roku list-sty lip-wrz

pora dnia wieczor-rano poludnie

podrażnienie ukł oddechowego śluzówki oczu

[obrazki do tego w odzielnym folderze już „wykł 23.list.11”]

30.11.11

Mapy izobaryczne

w wartosciach cisnienia zredukowanego do poziomu morza

cyklon / antycyklon – ukaldy pradów w niżu!

Wiatr geostreficzny – wieje równolegle do izobar

Baryczne prawo wiatru – Buys-Ballota:

-Jeżeli staniemy tylem do wiatru to podwyzszone ciśnienie po prawej...

w górnej cz. Atmosfery wieje ten wiatr...

Góra Waszyngtona USA predkosc wiatru ponad 400 km/h w 1934..........

[obrazki do tego w odzielnym folderze już „wykł 30.list.11”]

11. mnie nie było przykro mi

14. 12. 11

Köppen

Strefa Typ temp opad

A Af gorąca lasy równikowe tnajc>18 r>750mm

Aw sucha zimna (sawanna, monsuny)

B sucha tnajc>10 r<250

BS stepy rBS=2rBW

BW pustynie

C umiarkowanie ciepła (łagodna) -3 < tnajchł <18 r<500

Cf równomiernie uwilgotniony

Cw sucha zimna (monsunowy)

Cs suche lato (śródziemnomorski)

D chłodna (borealna) tnajchł <-3; tnajc>10 r<500

Df równomiernie uwilgotniony

Dw sucha zimna (kontynentalny)

E zimna tnajc <10 r ok. 250

ET tundra 10>tnajc>0

EF wieczny mróz

i izotermiczny [A]q ampl <5

a upalne lato [C,D] tnajc >22

b ciepłe lato [C,D] tnajc<22 ponad 4mies >10

c chłodne lato [C,D] tnajc<22 mniej 4 mies >10

d bardzo mroźna...

Granica -3 stopnie!

Okołowicz

podział dla szkół wg. Szaty roślinnej

5 stref + typy

strefa klimatów równikowych

zwrotnikowych

podzwrotnikowych

umiarkowanych

okołobiegunowa

Alisow

4 strefy główne:

PR

PZ

PP

PA

+przejściowe

PR/PZ

PZ/PP

PP/PA

PZ/PP

PR/PZ

strefy podzielono w zależności od odległości od oceanu.

E. Neef

10 stref

Klimat Polski

czynniki geograficzne:

półkula północna

strefa umiarkowana z cyrkulacją zachodnią

Europa środkowa

ocean

morza od pn, zach, pd, blok kontynentalny od wsch

brak łańcuchów górskich na pn-pd

prąd zatokowy

Czynniki meteorologiczne (cyrkulacyjne):

• niż Islandzki – całoroczny aktywny zimą

• Wyż Azorski – całoroczny, aktywny latem

• Wyż Syberyjski – aktywny zimą

• Niż Południowo – Azjatycki – aktywny latem

Masy powietrza PL:

przeważają polarno-morskie?! Najintensywniej w lecie i w pełni zimy

okres zimowy i jesienny

Europa – mapa klimatyczna – cieplejsze z zachodu – wiosna

zima ze wschodu

klimat kontynentalny lata dłuższe?!

Jesień też dłuższa niż wiosna

Warszawa Okęcie:

Sty-luty 84

marz 27

kwi-maj 55

cze-sie 103

wrze-paźdz 60

list 36

gru – do sty-lut

Klimat Polski 1881 – 1930 wg Romera 190-220 dni okresu wegetacyjnego

co najmniej 5 st C!

Poniżej 180 – Góry

1961 – 1990 okres wegetacyjny dłuższy o ok 5-10 dni, obrzeża kraju 10 dni, środek 5.

1951-2000: 230 – 235

[mapka znaleziona do tego w folderze „wykl 14.12.11”]

21.12.2011

Klimat lokalny – większy obszar blehhhhhhhhhhhh

makro/mikro klimat

róznice klimatu

• czynniki geograficzne

• rzeźba terenu

dopływ promieniowania słonecznego

Natężenie prom słonecznego na stokach w % natęzenia prromm padającego na pow horyzontalną

nachyl ekspozycja

S SE/SW E/W NE/NW N

5st 107,5 106,7 104 101,2 99,8

10st 114,2 112,6 107,2 107,7 98,8

15st 120 117,6 109,6 101 coś:|P

ad 1 rys.

w zaglębieniach jest najchłodniej, nie stawiać namiotu!

-mrozowisko

przecięty sad – stokiem splywa zimne powietrze – cierpia drzewa u podnoza stoku, w obnizeniu

W dolinach smog- Beijing, Pad, Salt Lake City – ze zdj termalnych, dolinami splywa zimne powietrze do miasta

Cyrkulacja górsko-dolinna

w okolicy zachodu slonca, wyższe partie się wychładzają – wiatr górski, powietrze splywa ze stoków

w dzień stoki się szybko nagrzewają powietrze od dolin ku partiom szczytowym się przemieszcza– wiatr dolinny

Klimat zbiorników wodnych

jak to woda:P

Bryzy

wał chmur wyznacza często linię brzegową, występuje tam...

Klimat miasta

snieg utzrymuje się wew miasta krocej...

w mieście cieplej, od wody zimniej blabla.....

Wiatry tunelowe – wzrost (szybkosci) predkosciwiatru w przewezeniach

miejska wyspa ciepla – termin

w miescie okres wegetacyjny dluzszy

róznice temp miasto – okolice wokół miasta nawet do kilku stopni

Atlanta, Ssalt lake city, przyklady

plama ciepla rozszerza się na mapie w miare rozwoju miasta

Różnica temp max miasto-przedmiescie

Warszawa 1,5-2

Londyn 7

Berlin 9

itp.

miasto suchsze ale kondensacja ułatwiona – więcej jader kondensacji – opady i zachmurzenie

Klimat szaty roślinnej

niska szata i wysoka szata roślinna

krzewy i lasy...

Zmiana składu atomosfery

wielka pompa ssaca wilgoc:P – procesy zyciowe

normalna powierzchnia czynna

Górna pow roślin np. 100cm – 100% prom slonecznego

dolna ok 17% 0cm

grunt pochlania mniej? Ma 100% 0cm

Rozklad temp – na wys klosow temp najwyzsza im nizej spada..

polana leśna jak dołek w glebie się zachowuje – mgly, wpływ powietrza chlodnego

wilgotnosc wzgl las iglasty wieksza troche........

pionowy rozklad predkosci wiatu w lesie – im wyzej tym szybciej wieje

rozprzestarzenianie zanieczyszczen

[obrazki do tego w odzielnym folderze już „wykl 21.12.11”]

04.01.2012

Bilans cieplny

dzien

K (w dół) + (S) = K (w górę) + L + B +P + E

noc

B + P + E + (S) = L

K(w dół) – calkowirte prom slonca

K ( góra) – odbite prom slonca

S – cieplo wyzwalane sztucznie

L – wypromieniowanie efektywne

B- przewodnictwo cieplne

P – konwekcja

E – utajone cieplo parowaniea/ kondensacji

A Grupa powierzchni uzytkowanych rolniczo

1. Formy wypukle (1.)

2. formy płaskie (poza dnami dolin) (2.)

3. Formy wklęsłe (3.)

B. Grupa powierzzchni zalesionych 4

C Grupa pow zabidownych 5

D Grupa pow zbiornikow wodnych

...

mapki............

Bioklimatologia człowiek i klimat

zmiana pogody – wplyw na człowieka

bilans energetyczny czlowieka

w poblizu zera = dobrze

odczucie zimna

skóra/powietrze

Zdrowie a srogie zimno

mokre ubranie zwieksza wychlodzenie org

jak sie wychlodzisz – myslenie ci gorzej idzie:P na egz:P

temp pow 41 st C organizmu – uderzenia goraca – zle

15 % śmiertelnosci

Temperatura odczuwalna

temp efektywna

t ef = 37 – (37-tp/...

niska wilgotnosc odczucie ciepla mniejsze

wys wilgotnosc duze odczucie zimna

silny wiatr i wys wilgotnosc – odczuwalna temp wyzsza niz przy nizszej wilgotnosci

mróz przy suchym powietrzu bardziej znośny

skala odczucia ciepła wg Baranowskiej

bardzo goraco 25-20

goraco 15-20

cieplo10-15

komfort od -7-2 zima, latem pow 10 do 15

chlod okolo -10 -zima, lato – ok 10 pow 5

zimno pok -15 zima, lato ok 5

b. zimno – zima pon – 17, lato okolo i ponizej 0

Klimat i architektura

czynniki do rozpatrzenia

• promieniowanie sloneczne

• temp powietrza (niska, wysoka, zakresy wahań)

• opady (wezbrania)

• sezonowosc elementow

Klimat gorący wilgotny

problem:

gorąco przez cały rok

rozwiazanie :

konstrukcja powyzej roslinnosci

przepuszczalne , ażurowe sciany

wentylacja od podłogi

rozległe budowle

obfite opady

dach

szerokie okapy – na duze uslonecznienie

Klimat gorący suchy

problem:

duże amplitudy temp dobowe i roczne

rozw:

zmniejszenie doplywu promieniowania slonecznego w poludnie i w lecie, zmniejswzenie wypromnieniowywania w nocy i zimie

• grube mury – wolniej sie nagrzewa itp

• zmniejszenie oddziaływania wiatru

• krotkie odcinki sacerowe

• wysokie budynki

• białe mury – duże albedo

• duża masa budynków – grube ściany np

Klimat umiarkowany

problem: zwieksznie doplywu promieniowania

zmniejszenie wplywu wiatru

zatrzymanie ciepla wewnetrznego -zmniejszenie powierzchni ucieczki ciepła

rozw:

ciemne powierzchnie

duza masa budowli...

Klimat polarny

igloo

korytarz dlugi do igloo od strony wiatru, bariera lodowa przed wejsciem,

wyzej czesc mieszkalna

kopula – minimalna pow odporna na dzialanie wiatru

snieg - dobry izolator

okno – soczewka lodowa

skory wewnatrz – absorbuja cieplo

klimat skrajnie kontynentalny mrozna zima, cieple i wilgotne lato

zimne wiatry od N – pas roślinności np drzewa,

ciepłe od S

[obrazki do tego w odzielnym folderze już „wykl 4 sty 2012”]

11.01.2012

Przyczyny zmian klimatu

astronomiczne:

• zmiany parametrow orbity ziemskiej

• zmiany stałej słonecznej – zmiana strumienia docierajacedgo ze Słońca

zmiana położenia biegunów ziemskich – przesunie się równik też, zmiana promieniowania docierajacego do powierzchni Ziemii

geograficzne:

• zmiany położenia kontynentów

• zmiany połączeń między oceanami

• zmiany aktywności wulkanicznej

• działalność człowieka od poł XIX w. - maszyna parowa

Żródła wiedzy o zmianach klimatu:

dane paleoklimatyczne

wiercenia

skały, w lądolodach

źródła historyczne, zapiski historyczne, księgi finansowe – ile gospodarz zarobił na zbożu...

dzieła sztuki – obrazy, zdjęcia, powiedzenia

dane fenologiczne – dane wynikające z rozwoju roślin, analiza pyłków w osadach, czy rok ciepły i wilgotny, czy suchy i wilgotny

dane instrumentalne

(wykres zmian temp CO2, teraz temp ok. 15 st C)

Przejście hannibala przez Alpy – lodowce mniejsze, stopniały = słonie przeszły

szukano porzsywienia na południu Europy – upadek Rzymu

ochłodzenie do początku Średniowiecza – optimum średniowieczne

Grenlandia – osadnictwo na niej

ok 500 ne upadek Rzymu – optimum rzymskie

ok. 1000 Grenlandia

XII – XIII w. Mała epokoa lodowcowa do ubiegłego wieku 20-30 lata XX w.

Renesans – nieznaczny wzrost temp przed 1500r.

Epoka wlk odkryć geograficznych

drastyczny spadek temperatury

!dowody na zmiany klimatu np. Peter Bruegel 1565 – zamarznięte kanały w Niderlandach

żeglowce na Tamizie 1560 – zamarznięta rzeka

Kampania Napoleona w rosji w 1812r

Rok "bez lata" 1816 (zimny i deszczowy lipiec)

wybuch wulkanu Tambora Indonezja IV 1815 – jedna z najsurowszych zim przez ten wybuch a Napoleon akurat pod Moskwę się wybrał:P

oraz słaba oktywność Słońca

widowiskowe zachody słońca

np obrazy M. WillliamaTurnera

Mało koni- wynalezienie welocypedu

zwiekszone zapylenie atmosfery Chichester canal - Turnera

XX w

rekordy klimatyczne

wybuchy wulkanow

1912 – Katmai

1963 – Agung

1981 – El Chichon

1991- Pinatubo

el nino

1926

1929

1942

1956

1963

promieniowanie rozproszone – wzrost przy wybuchu wulkanu

rekordy klimatyczne polski

najcieplejsze stycznie od 1796- 19_............. 1916

najmrozniejsze stycznie XVIII w itp... XIX?

Scenariusze: wykorzystanie wegla – przyrost temp o 10 st?!

Energetyka sloneczna itd – mniejsze zmiany są szacowane

CO2 na głowę mieszkańca się powinno liczyć

wtedy Chiny nie byłyby wcale tak wysoko Pl ok. 42 miejsca...

2x podwojenie emisji CO2

topnienie lodowcow

zazielenienie pustyn

topnienie morskich pokryw lodowych

top wiecznej zmarzliny

przesuniecie lasow na pn

...

4x

zanik ladowcow gorskich

ladolodow

pokrywa lodowa tylko zima

zmiana tundry na lasy iglaste

zazielenienie pustyń

oslodzenie sie oceanu – roztopinie się lodowcow

(golfsztrom pn europa zlodowacona?!

prady morskie ruszyly lodowce plestoveniskie sie topia?!)

Ocieplenie pow ziemi przypuszczenia na 2080-2100 w stosunku do lat 1980-2000 - zima

ocieplenie najw na pn polkuli

lato – okolo zwrotnikowe temp zwiekszone tu najbardziej – srodki kontynentow....

zasieg upraw 1975 a 2075 np kukurydza nad polske w rejon morza baltyckiego a w 75 gdzies na wys polskich gor...

winorosl to samo tyle ze pn francje obejmuje zasieg...

prognoza o 110 dni okres wegetacyjny wydluzony w polsce zachodniej pn i pd krance

ok 95-80 zachodnia cz polski wielkopolska....

północny-wschod juz tylko ok 50 dni

((średnia dobowa pow 5 st) w styczniu np)

zagrozenie zmian kilmatu

intensywniejsze parowanie - wzrost temperatury

wzrost opadow , konwekcji = wiecej burz, opadow

wedrowka stref klimatycznych na północ w kierunku biegunów

wiecej zboz, uprawy w okol biegunow?! - nie wystarczy temp, swiatło!!!!! woda jest? No chyba:P

podniesienie poziomu oceanow

= podtopienia

topnienie lodowcow = poziom wody o 1m we wszechoceanie (wyspy 2-5m zalane)

dwutlenek wegla magazynowany w wodach oceanu wyparuje bo wzrosnie temp a rozpuszczalnosc wieksza im zimniejsza woda

=wieksza ilosc CO2 w atmosferze = wzrost temperatury

zatrzymanie cyrkulacji pradow oceanicznych bo zwiazane z zasoleniem wody

(wyslodzone)

zniszczenie warstwy ozonosfey?

Natezenie chorob z obsz miedzyzwrornikowych – doskolane warunki do rozwoju np malarii – wilgotno i cieplo

pustynnienie – zmniejszy sie ilosc opadow, degradacja szaty roslinnej – wzrost albeda – wygrzanie gruntu

ale to teorie!!!!!

Sahel sie przsuwa od sahary?!

Im wiecej studni – degradacja – wzrost hodowli zwierzat w afryce dlatego wcale nie az takie dobre budowanie studni w afryce teraz w takiej ilosci...

pustynnienie – konflikty spoleczne i polityczne...

Hunowie? Uchodzcy ekologiczni pierwsi?!

180mm opadu rocznie by drzewo odroslo

ptaki – wrog zboz – wyciecie drzew by ptaki nie mialy sie gdzie siedlic?!

0,5 kg – drewna na zupe hehehe

.....zmiany rodza zmiany w innych rejonach....

walka dwoch ugrupowan – biznes echhh

zmiany klimatu naturalne – brak biznesu, nie ma co badac, łożyc pieniadze na to...

dlatego teza – czlowiek wpływa

zimy ostre mrozne, od stycznia

fluktuacje – nie zmiany permanentne – zwlaszcza w naszym klimacie

raz tak raz tak, ciazenie do kontynentu lub do oceanu

lata oceaniczne...

są wahania , fluktuacje mniejsze lub wieksze ..

teoria chaosu prof Lorenza – efekt motyla

nic nie jest przewidywalne w przyrodzie

badanie z rozna dokladnoscia....- rozny wynik

prognoza zmiany 50 zmniennych potrzebna jeszcze zwiekszona ilosc danych by cos wyszlo...

cyklon tropikalny pow 26 st woda

duza wilg pow

gradienty wiatru ....

pomimo tych warunkow cylkon nie powstanie.. ale bez nich tez

[3 obrazki do tego w odzielnym folderze już „wykl 11 sty 2012”]

18.01.2012

ostatni wykład

Energy balance model-Bilans promieniowania

globalna średnia temp 15,1

80-90 Final A 0,8; final T -36,7; R in 172,8; R out 124,3

70-80 0,8 -36,3 183,5 211

60-70 …...........

dla strefy 50-60

final A 0,8

R in 266

R out (wypromieniowanie) 218,6

zmiana aktywności słonca, zmiana odległości od Słońca – zmiana temperatury globu

model nie uwzglednia zmian ilości CO2?!

Stała słoneczna, albedo?! – aktywności słońca

Murzynowo – przedPińczów kiedyś, teraz 3 dni ?! Z Olszewskim

Egzamin!!

test wyboru 4 odpowiedzi 1 właściwa

45 pytań w 1 godzinę

bez pkt ujemnych

aktywność na sali hahaha ujemne:P

punkty za ćw od 3+ w zwyż +1

za 5tke 4pkt!

Egz= muszą być zal ćw

punkty za ćw gdy minimum z testu czyli 26 pkt uzyskamy

pon niezal egz

60% min?

90% 5

1pkt za 1 odp

przy wejściu będzie losowanie miejsca – miejsca numerowane jak w kinie, w tym losowanie sali! 102/111

kalkulatory raczej nie, tylko długopis

koło 18-19 wyniki w USOSie

śr indeksy do odebrania....

zaznaczamy okręgiem

Promieniowanie ziemskie:

1. Promieniowanie ziemskie zaliczane jest do prom długofalowego

2. natezenie bezposrednie prom slonecznego w ciagu calej doby może wahac się

od 0 W/m2 do 500 W/m2

3. na obsz polski z wyl terenow gorskich

wiosna zaczyna się najwczesniej w czesci zachodniej, zima w cz pln-wsch

4. w ukl nizowym na polkuli polnocnej cyrkulacja powietrrza odbywa się

lewoskretnie z pionowymi pradami wstepujacymi

5. jezeli temp powietrza wynosi 29,3 st C wilgotnosc wzgledna pow jest rowna 100% to temp pkt rosy

29,3 st C

6. odpowiednik alpejskiego wiatru fenowego nosi w Tatrach nazwe

wiatru halnego

7. obszary zaznaczone na mapie szrafura wyrozniaja się w pol [środkowa polska, bardziej na pln]

najmniejszymi sumami rocznymi opadow atmo

czasami na egz poprawkowym daje te same pytania!

Powtorzenia cd...

bilans promieniowania:

bezp+rozproszone=calkowite

odplyw- wypromieniowanie ziemskie

E z indeksem e

Bilans cieplny mowi nam o wszystkich formach wymiany ciepla w podlozem

konwekcja – mieszanie powietrza

4 sposob w przyrodzie

w wyniku przemian fazowych wody kondensacja itp...

odplyw- ucieczka cieplna przewodnictwo,konwekcja i cieplo utajone promieniowania

bilansuje wszystkie formy wumiany ciepla + promieniowanie

bilans promieniowania jest czescia bilansu cieplnego

stan rownowagi – zmiany temp w powietrzu i zm temp w jakiejs porcji powietrza zaczynajacej wedrowac w pionie...

w nieruchomym można obliczyc gradient na 100m

rozne wartosci może on przybierac – gradient faktyczny

w troposferze

2gi gradient w powietrzu wedrujacym w pionie

rozprezamy, zminiejszamy cisn – temp rosnie

porcja powietrza idzie do gory, cisnienie maleje z wysokoscia, rozpreza się.....temp spada?!

Gdy cisn kondensuje – temp rosnie?!

Gradient wilgotnoadiabatyczny gdzie nastepuje kondensacja paryu wodnej – spadek temperatury wolniejszy

gradient adibatyczny do faktycznego – powietrze: gradient fakt większy od ad _ rownowaga chwiejna Cu i Cb

ruch pow do góry

rano i w lecie para wodna – porcja powietrrza bąbelek – powstaja chmury

adiabatyczny mniejszy od grad fakt – równowaga stala, atmosfera bardziej stabilna,

St cumulus Alto stratus, ogolnie stratusy

gradient ujemny – temp wzrasta – inwersja temp – wyhamowanie ruchow pionowych

warstwa inwersyjna gdy chmurka, mgielka plaska, dym z komina?

Wznoszenie – wywolanie procesow adiabatycznych

mogą być obliczenia

podane temp, stwierdzic jaka będzie

z jakiej chmury jaki opad?

• z grubsza grad z Cb

• deszcz, mzawka

• co to są hydrometeory,

• co to opady

obieg wody

bez większych trudnosci?!

Cyrkulacja atmosferyczna

-uklady baryczne!!!!

co to sezonowe, caloroczne kiedy jak

fronty atmo – zmiana pogody zwiazana z nimi

czy powietrze idzie do gory czy osiada

o charakterystycznych przebiegach temperatury

o klimacie polski

podst info..

z prom slonecznego

nie mylic krotkofalowego z dlugofalowym

wzorow nie trzeba umiec

beda podane

pyt o interpretacje wzoru na czym polega prawo Weissmana, kogoś tam....

ukł niżowe – prądy wstepujace to wynika z dzialania sily coriolisa, na prawo na polnocy, lewoskretny kierunek …

prady dośrodkowe, zbieznosci konwergencji, zgrodnie ze spadkiem cisn

zderzenie – idzie cos do góry!

Ukł wyżowy, gradienty na zewnatrz, prawoskretnie na polnocy, (z coriolisa odwrotnie)

powietrze osiada spiralnie w prawo

uklad dywergencji

legitymacje mieć lub inny dokument ze zdj!!!!!!

NIŻ

Dziękuję za uwagę i zapraszam (jeśli tego nie zrobiliście przy każdym wykładzie) do obejrzenia z przymróżeniem oka obrazków do wykładów w folderach;)

Monika Furmaniak

Drugi rok Geografii UW

done: 20.01.2012