Termometr maksymalny-służy do pomiaru najwyższej temperatury powietrza jaka wystąpiła od poprzedniej obserwacji. Jest to termometr rtęciowy umieszczony w pozycji lekko przechylonej. Wypełniony jest rtęcią, zakres od -35 do 50
, dokładność odczytu 0,1
. Umieszczony jest w pozycji lekko przechylonej w statywie wewnątrz klatki meteorologicznej. Takie ułożenie termometru zabezpiecza przed swobodnym przesuwaniem się słupka rtęci przy ewentualnych wstrząsach.
Termometr minimalny-Służy do pomiaru najniższej temperatury powietrza jaka wystąpiła po poprzedniej obserwacji. Termometr ten nie jest wypełniony rtęcią tylko alkoholem etylowym, umieszczony jest poziomo na statywie wewnątrz klatki meteorologicznej. Wewnątrz szerokiej kapilary termometru znajduje się szklany pręcik mogący się swobodnie przesuwać wewnątrz cieczy. Przy wzroście temperatury ciecz zwiększa objętość i przepływa miedzy pręcikiem a ścianami kapilary, natomiast podczas spadku ciecz kurczy się i siły napięcia powierzchniowego powodują że pręcik przesuwa się w kierunku receptora. Prawy, bardziej oddalony od receptora koniec pręcika na który działają siły powierzchniowe wskazują temperaturę najniższą.
Heliograf-służy do pomiaru usłonecznienia rzeczywistego czyli liczby godzin w ciągu dnia podczas których do powierzchni Ziemi docierają promienie słoneczne. Zasadniczą częścią przyrządu jest szklana kula spełniająca rolę soczewki skupiającej promienie słoneczne. Promienie skupiane przez soczewkę wypalają ślady w impregnowanym pasku papieru umocowanym w rowkach metalowego kołnierza osłaniającego kulę, który znajduj się w odległości ogniskowej soczewki.
Ewaporometr GGI- służy do pomiarów rzeczywistych strat wody na parowanie z powierzchni jezior stawów i rzek. Komplet składa się z blaszanego zbiornika o powierzchni 3000 cm kwadratowych i głębokości 65 cm oraz deszczomierza o takiej samej powierzchni, umieszczonych na tratwie w niedalekiej odległości od brzegu.
Wiatromierz Wilda- pozwala na określenie kierunku i chwilowej prędkości wiatru w chwili obserwacji o wartościach od 1m/s, do wielkości nie większych niż 20m/s. Dolną część przyrządu stanowi pionowy nieruchomy trzon, na którym obraca się część górna reagująca na zmiany kierunku i prędkości wiatru.
Termometr kolankowy- jest to termometr rtęciowy służący do pomiarów temperatury gleby na głębokościach 5,10,20,50 cm. Część termometru ze skalą termometryczną znajduje się nad powierzchnią gleby i jest nachylona do niej pod kątem od 45-60 co ułatwia odczyt pomiaru. Pozostała część wraz z receptorem umieszczona jest na stałe w pionowym otworze. Zakres pomiaru od -35
do 50.
Lizymetr glebowy-służy do pomiarów parowania terenowego w warunkach stałych lub zmiennych stanów płytko zalegającej wody gruntowej. Szczelny zbiornik blaszany o określonej powierzchni umieszcza się w gruncie i na dno wsypuje się trochę żwiru. Do ściany bocznej mocuje się rurę spełniającą rolę studzienki kontrolnej oraz rurkę do dolewania i odprowadzania wody. Po napełnieniu glebą nalewa się wodę do zadanego poziomu, który określa położenie wskaźnika poruszanego przez pływak. Woda pobierana przez korzenie roślin wyparowuje powodując obniżenie poziomu w studzience kontrolnej.
Totalizator opadowy-służy do pomiaru wysokości opadu w terenach trudno dostępnych, przede wszystkim w obszarach górskich. Umożliwia on akumulację wody opadowej przez długi czas. Opad w postaci ciekłej lub stałej dostaje się do zbiornika przez twór wlotowy o powierzchni przekroju 200 cm^2. U dołu zbiornika znajduje się otwór spustowy przez, który wypuszczamy do zbiornika litrowego i do menzurki od deszczomierza Hellmanna nagromadzoną wodę.
Anemometr czaszowy- Wiatromierzy mechanicznych, służy do pomiaru średniej prędkości wiatru za dowolnie wybrany okres czasu. Składa się on z czujnika z czterema lub trzema czaszami, których wypukłości zwrócone są w jedną stronę. Czasze mogą mieć kształt półkolisty, stożkowy, lub półelipsoidalny. Pod wpływem parcia wiatru na wklęsłe strony wirnik wprawiany jest w ruch. Wirnik obraca się z prędkością wiatru. Ruch ten przekazywany jest przez przekładnie ślimakową i zespół przekładni zębatych mechanizmu licznikowego na wskazówki. Pomiar polega na odczytaniu wartości przed rozpoczęciem a następnie równoczesnym włączeniu stopera i licznika. Po zakończeniu pomiarów, obliczamy różnicę odczytów na liczniku i dzielimy ją przez czas pomiaru(100s).
Aneroid- Przyrząd barometryczny, deformacyjny. Działa na zasadzie równoważenia siły ciśnienia siłą sprężystości materiału. Składa się z hermetycznej blaszanej puszki(Vidiego- składającej się dwóch współśrodkowo pofalowanych krążków). Pofalowane powierzchnie puszki zbliżają się do siebie przy wzroście ciśnienia, a oddalają gdy to maleje. Przesunięcie przekazywane jest na system dźwigni, a następnie na wskazówkę, która porusza się po wycechowanej skali.(dokładność 1hPa).
Termometr stacyjny-służy do pomiaru chwilowej (aktualnej) temperatury powietrza. Wypełniony jest rtęcią, zakres od -38 do 50°C, dokładność odczytu 0,1°C. Umieszczony jest pionowo z lewej strony statywu znajdującego się w klatce meteorologicznej. Odczytywany jest w każdym terminie obserwacyjnym. Z prawej strony statywu umieszcza się drugi termometr zwykły, z receptorem owiniętym batystem, służącym do pomiaru wilgotności powietrza.
Ewaporometr Wilda-służy do pomiaru parowania wskaźnikowego, które jest jednym z rodzajów parowania wolnej powierzchni wodnej. Wypełniony wodą blaszany zbiornik o powierzchni
umieszczony jest na uchylnej wadze, której skala wycechowana w mm pozwala na określenie ubytku masy spowodowanego zmniejszeniem grubości warstwy wody. Ewaporometr ustawiony jest na trawniku w ogródku meteorologicznym pod daszkiem żaluzjowym tak aby powierzchnia parująca znajdowała się na wysokości 50 cm nad powierzchnią terenu.
Pyranometr- zasadniczą część stanowi termostos służy do pomiarów strumienia promieniowania całkowitego. Padające na powierzchnię czujnika promieniowanie słoneczne jest przez nie pochłaniane, co powoduje powstanie różnicy temperatury pomiędzy spojeniami czynnymi i spojeniami biernymi. Różnica temperatur wywołuje powstanie siły elektromotoryczne proporcjonalnej do natężenia promieniowania padającego na czujnik.
Psychometr augusta-Składa się z dwóch jednakowych termometrów, suchego i zwilżonego, umieszczonych pionowo w klatce meteorologicznej. Na podstawie wskazań termometru suchego i zwilżonego wyznacza sie za pomocą tablic psychometrycznych wartość aktualnej prężności pary wodnej, wilgotności względnej oraz niedosytu wilgotności powietrza.
Mgła radiacyjna- powstaje przy bezchmurnej pogodzie w okresach doby, kiedy bilans promieniowania jest ujemny i od ochłodzonej powierzchni czynnej oziębia się powietrze. Mgły tego rodzaju mają przeważnie niewielki zasięg pionowy(najwyżej do 200m).
Mgła adwekcyjna-spowodowana jest napływem cieplejszych mas powietrza ponad ochłodzoną powierzchni terenu. Obejmują znacznie większe obszary od mgieł radiacyjnych i mogą osiągać wysokość do 800m.
Mechanizm powstawania wiatru górskiego-ochłodzone w skutek wypromieniowania efektywnego powietrze przylegające do zbocza zaczyna-jako cięższe-spływać grawitacyjnie w dół, a następnie dalej ze spadkiem doliny. Taki rodzaj lokalnego ruchu powietrza nosi nazwę wiatru górskiego.
Mechanizm powstawania wiatru dolinowego-w ciągu dnia powietrze nagrzewając się od strony zboczy zaczyna-jako lżejsze-przemieszczać się do góry lub też od ujścia doliny o pewnym spadku wzdłuż jej osi podłużnej. Taki rodzaj lokalnego ruchu powietrza nosi nazwę wiatru dolinowego.
Wiatr halny-powstaje wówczas gdy poruszająca się masa atmosferyczna spotyka przeszkodę w postaci masywu górskiego. Podstawa masy unosi się do góry w postaci prądu orograficznego. Następuje wówczas adiabatyczne oziębienie i strata części wody dzięki powstaniu opadu po stronie dorzecznej.
Promieniowanie całkowite-jest to całkowita suma energii słonecznej dochodzącej do płaszczyzny poziomej pow. Ziemi T=S+D pomiary wykonuje się za pomocą solarymetru. Przychód energii rozpoczyna się wraz ze wschodem słońca a kończy wraz z zachodem słońca Najniższe pomiary występują w styczniu a największe w lipcu. Największe ilości energii słonecznej otrzymują obszary wschodniej i częściowo centralnej części Polski. Największy przychód energii występuje pomiędzy godzinami 11:30 a 12:30.
Rodzaje wiatrów wstępujących-pod wpływem promieniowania słonecznego powietrze stykające się z powierzchnią zboczy może zostać silnie ogrzane. Powstaje różnica temperatury w stosunku do powietrza w wyższych warstwach. Tworzy się wówczas ruch powietrza po zboczy do góry. Bryza wstępująca powstaje po wschodzie słońca, osiąga maksimum w południe i ustaje o zachodzie.(wiatr dolinowy)
Zstępujące-w nocy przypowierzchniowa warstwa powietrza ulega ochłodzeniu, rośnie gęstość powietrza, które spływa po zboczu. Bryza zstępująca powstaje po zachodzie słońca i wieje dość regularnie przez całą noc.(wiatr górski)
Temperatura- jest wielkością stałą wprost proporcjonalną do średniej energii kinetycznej ruchów cząstek danego ciała. Pomiar temperatury jest możliwy w wyniku przepływu ciepła pomiędzy przyrządem pomiarowym i miernikiem.
Chmury niskie: nimbostratus- występowanie opadów deszczu i śniegu. Typowa chmura opadowa, z opadami długotrwałymi o charakterze ciągłym ale nie intensywnym. Stratocumulus-obserwowany czasem opad ma zawsze nieduże natężenie. Stratus-dają opady deszczu ze śniegiem. Chmury o rozwoju pionowym: Cumulus-mogą dawać opady typu przelotnego. Cumulonimbus-silne, a nawet ulewne opady deszczu.
Wielkość całkowitego bilansu promieniowania określonej powierzchni wynika z rachunku przychodu energii słonecznej w postaci promieniowania całkowitego i długofalowego promieniowania atmosfery orz strat promieniowania spowodowanych przez odbijanie części promieniowania słonecznego i wypromieniowania długofalowego
Pionowy rozkład temperatury powietrza-podczas dnia, gdy powietrze nagrzewa się od powierzchni gleby, jego temperatura zmniejsza się wraz ze wzrostem wysokości(typ insolacyjny). W nocy powierzchnia podłoża wypromieniowując ciepło do atmosfery silnie się ochładza. Temperatura powietrza przy glebie osiąga swoje minimum, natomiast w miarę oddalania się od powierzchni temperatura powietrza rośnie(typ radiacyjny). Około godziny przed wschodem i zachodem słońca gdy wartość całkowitego bilansu równa się 0 nie ma zróżnicowania pionowego rozkładu temp.(izotermia).
Bilans cieplny gleby- Zgodnie z prawem zachowania energii, w określonym czasie z powierzchni Ziemi uchodzi do góry i do dołu łącznie tyle ciepła, ile ta powierzchnia otrzymuje od góry i z dołu. Suma algebraiczna wszystkich przychodów i rozchodów równa się zeru.
Prognoza pogody-dla większości użytkowników istotne znaczenie ma stan pogody za kilka godzin albo w następnym dniu. Na lokalną pogodę ma wpływ np. zróżnicowanie form terenu, od którego zależy temperatura powietrza, jego wilgotność, występowanie wiatrów lokalnych jak również mgieł i opadów.
Dobowy i roczny przebieg niedosytu wilgotności-w ciągu całej doby niedosyt wilgotności jest największy podczas wczesnego popołudnia natomiast najmniejsze wartości osiąga w nocy. W ciągu całego roku najwyższe wartośći niedosytu wilgotności występują w czerwcu i lipcu natomiast najniższe w grudniu i styczniu.
Agroklimat Polski- Polska została podzielona na regiony klimatyczne ze względu na zróżnicowanie średnich wieloletnich różnych elementów meteorologicznych między sąsiednimi stacjami meteorologicznymi. Wg E.Romera występuje 7 regionów klimatycznych: klimat bałtycki; klimat pojezierny; klimat Krainy Wielkich Dolin; klimat wyżyn środkowych; klimat podgórskich nizin i kotlin; klimat górski i podgórski; klimat zaciszy górskich
Klimatyczny bilans wodny-klimatyczny bilans wodny jest to różnica pomiędzy przychodem w postaci opadów, a stratą w postaci parowania (P-E0)
Fenologia-jest to nauka o zjawiskach okresowo powtarzających się w przyrodzie. Obiektem badań spełniających rolę przyrządów pomiarowych są rośliny naturalne oraz niektóre uprawne. Obserwatorzy fenologiczni notują występowanie charakterystycznych faz rozwojowych(listnienie, kwitnienie). Na podstawie określonych cech morfologicznych roślin wyodrębniono fenologiczne pory roku.
Pomiar temperatury gleby- Pomiary temperatury gleby wykonuje się w obserwatoriach IMGW, wyższych uczelni i instytutów naukowych oraz stacjach klimatologicznych IMGW. Na poletkach o wymiarach 2x4m bez pokrywy roślinnej rozmieszcza się czujniki termometryczne. Pomiary standardowe obejmują pomiary na głębokościach 5,10,20,30 cm zazwyczaj za pomocą termometru kolankowego.
Sposoby ograniczenia parowania z gleby- zabiegi agrotechniczne przerywają większość przestworów, którymi może wydostawać się para wodna i powodują zmniejszenie parowania gleby. Podobne działanie wywiera warstwa namułu pozostała po nawodnieniu zalewowym.
Pomiary ciśnienia atmosferycznego- Pomiary ciśnienia atmosferycznego wykonuje się za pomocą barometru rtęciowego. Rura szklana o długości ok. 90 cm, zaślepiona na jednej krawędzi, zostaje w położeniu pionowym całkowicie napełniona rtęcią. Po prowizorycznym zamknięciu rury na drugiej krawędzi obraca się ją o 180 stopni, umieszcza w naczyniu z rtęcią i uwalnia dolną krawędź pod powierzchnią. Poziom menisku obniża się wówczas do wysokości ok. 75 cm, zaś ponad nim wewnątrz rury powstaje próżnia. Ciśnienie atmosfery równoważy słup rtęci w rurze.
Cele i zadania meteorologii- meteorologia bada stany atmosfery i zachodzące w niej zmiany, przeprowadzając próby modelowania ich przyczyn. Podstawę tych badań stanowią pomiary elementów meteorologicznych, takich jak ciśnienie barometryczne, temperatura i wilgotność powietrza, opady.
Opad niżu barometrycznego-obejmują duże obszary i zwłaszcza na nizinach są dość równomiernie rozmieszczone. Zarówno sumy roczne, jak i półrocza letniego wskazują na określoną prawidłowość
Usłonecznienie- usłonecznienie rzeczywiste czyli liczby godzin w ciągu dnia podczas których do powierzchni Ziemi docierają promienie słoneczne. Jest ono uzależnione głównie od zachmurzenia. Usłonecznienie mierzy się za pomocą heliografu (str.36)
Wilgotnością powietrza- nazywamy zawartość pary wodnej w atmosferze. Drobiny wody w postaci gazowej występują pomiędzy drobinami azotu, tlenu, pyłów itp. Zawartość pary wodnej mierzy się za pomocą higroskopowego związku chemicznego i barometru.
Przejściowość klimatu Polski- położenie geograficzne pomiędzy 49 i 54 szerokością geograficzną pn. oraz 14 i 24 długością geograficzną wsch., brak wyżyn o przebiegu południkowym oraz sąsiedztwo Bałtyku- sprzyjają bardzo silnemu oddziaływaniu podstawowych czynników klimatotwórczych. Niewielkie odległości od mórz i oceanów powodują występowanie na obszarze Polski zarówno cech klimatu morskiego jak i kontynentalnego.
Parowanie- w hydrologii parowanie określa się jako straty w bilansie wodnym. Wielkość parowania wyrażamy wysokością warstwy wody w mm, która przeszła do atmosfery. Wielkość parowania powierzchni wody mierzy się za pomocą ewaporometrów. Zasada pomiaru polega na określeniu ubytku ze zbiornika napełnionego wodą.
Cele agrometeorologii-podstawowym zadaniem agrometeorologii jest badanie związków pomiędzy oddziaływaniem czynników meteorologicznych a wzrostem, rozwojem oraz plonowaniem roślin uprawnych. Bada wpływ pogody i klimatu na rolnictwo.
Przebieg miesięcznych temperatur i przestrzenny rozkład średnich temperatur w Polsce: Bez względu na położenie stacji zaznacza się roczny rytm okresowych zmian- najcieplejszym miesiącem w Polsce jest lipiec a najzimniejszym styczeń. Izotermy stycznia wskazują na występowanie w Polsce temperatur wyższych od -1,0 °C (okolice zlewu Szczecińskiego) oraz niższych od -5,0 °C (północno wschodnie obszary kraju i góry). Natomiast w lipcu zróżnicowanie temperatur powietrza jest znacznie mniejsze, od 18,5 °C na znacznej części obszaru Polski do 16,5 °C na wybrzeżu Bałtyku i obszarach górskich.
Parowanie terenowe- Pojęcie parowania terenowego obejmuje sumę całkowitej ilości wody, która przeszła z powierzchni lądowej do atmosfery. Wyróżniamy parowanie gleby bez pokrywy roślinnej, parowanie roślin(transpirację), parowanie z opadów i osadów wody, która zatrzymała się na fragmentach roślin i przedmiotów (intercepcję), parowanie wolnej powierzchni wodnej.
Szybkość ogrzewania gleby- Intensywność nagrzewania oraz szybkość utraty ciepła gleby mają związek z barwą oraz wilgotnością tej gleby. Ciepło może dostarczać słońce, procesy biologiczne i powietrze.
Pogoda po przejściu frontu ciepłego- pojawiają się chmury Cirrostratus i Altostratus, z którego rozpoczynają się niewielkie opady, na końcu Nimbostratus-długotrwałe opady o małym natężeniu. Następuje wówczas wzrost wilgotności powietrza i prędkości wiatru, a całkowite zachmurzenie zmniejsza dobowe amplitudy temperatury powietrza i usłonecznienia.
Pogoda po przejściu frontu chłodnego- powstają chmury Cumulonimbus, z którymi związane są burze, przelotne opady o dużym natężeniu i grad. Towarzyszą im silne i porywiste wiatry.
Osady atmosferyczne na powierzchni terenu-osady atmosferyczne powstają wówczas, gdy powierzchnia ochłodzi się co najmniej do punktu rosy przylegającej do niej warstwy powietrza.(rosa, szron, szadź, gołoledź) rosa-powstaje w temperaturze powyżej zera; szron powstaje w podobnych warunkach co rosa lecz w temperaturze poniżej zera na przedmiotach wystarczająco silnie ochłodzonych; szadź jest osadem powstającym wskutek zamarzania kropelek przechłodzonej mgły na powierzchniach przedmiotów i gruncie; gołoledź jest gładkim, zwartym i na ogół przezroczystym osadem lodu, który powstaje w skutek zamarzania przechłodzonych kropel deszczu.
Zmienność temperatury okresowe- Duża rola przychodu energii słonecznej związana z kątem padania promieni słonecznych oraz długością dnia i nocy ma wpływ na dobowe przebiegi oraz średnie wartości temperatury. Zmiany takiego rodzaju nazywamy okresowymi.
Zmienność temperatury nieokresowe-adwekcje ciepłych lub chłodnych mas powietrza oraz zaburzenia w przeciętnym przebiegu bilansu całkowitego promieniowania, spowodowane zmianami zachmurzenia oraz opadami, są głównymi przyczynami, odmiennego od przeciętnych, przebiegów temperatury powietrza. Zamiany wywołane takimi czynnikami nazywamy nieokresowymi.
Prognostyki pogody bez deszczu-zanikanie chmur kłębiastych; słaby wiatr lub cisza, znaczny spadek temperatury wieczorem; pogorszenie przewodnictwa dźwięków; po deszczowym dniu pod chmurami zachodzie pasmo czystego nieba.
Prognostyk pogody deszczowej-pokrywanie nieba chmurami, które coraz bardziej ciemnieją; wzrasta prędkość wiatru; silniejsze przewodzenie dźwięków, ciemnogranatowa barwa nieba; krwistoczerwona barwa tarczy słonecznej i pozorne powiększenie jej średnicy, zahamowanie spadku temperatury bądź jej wzrost wieczorem.
Promieniowanie rozproszone- określamy je jako promieniowanie słoneczne dochodzące nie od tarczy słonecznej, lecz od całego nieboskłonu. Natężenie promieniowania rozproszonego mierzymy za pomocą piranometru, którego czujnik ustawiony jest w płaszczyźnie poziomej i osłonięty przed promieniowaniem bezpośrednim. Wyniki pomiarów podajemy w takich samych jednostkach, jak promieniowanie bezpośrednie. Energia promieniowania rozproszonego odpowiada ok. 50% całkowitego przychodu.
Powstawanie opadów- po osiągnięciu punktu rosy rozpoczyna się w atmosferze proces skraplania pary wodnej na jądrach kondensacji. Woda jest 750 razy cięższa od powietrza więc istnienie chmury nierozłącznie wiąże się z działaniem prądu wstępującego, którego siła skierowana jest przeciwnie do siły ciężkości. Każda cząsteczka spadająca początkowo z pewnym przyspieszeniem, może osiągnąć taką prędkość, przy jakiej siła oporu równoważy siłę przyciągania i od tego momentu kropla opada z jednakową prędkością.
Opady atmosferyczne dla roku i półrocza- najwyższe sumy opadów występują w lipcu a następnie w czerwcu i sierpniu, najniższe podczas stycznia i lutego. W półroczu letnim suma opadów stanowi 60-70% opadów rocznych. Najniższe wartości występują w części centralnej gdyż znaczna suchość powietrz utrudnia powstawanie deszczowych chmur. Wyższe sumy opadów w Polsce północnej związane są z mniejszymi niedosytami. Z największymi opadami mamy do czynienia w górach.
Dlaczego natężenie promieniowania słonecznego spada przechodząc przez atmosferę-na powierzchni drobin gazów i domieszek następuje przemiana energii promieniowania w ciepło i część energii pochłania atmosfera. Na skutek tego zjawiska dochodzi do powierzchni Ziemi znacznie mniej energii w porównaniu z wielkością stałej słonecznej.
Klimat kontynentalny- duże amplitudy roczne temperatur, niskie sumy opadów rocznych, występowanie najwyższych sum opadów w okresie VI-VIII a najniższych w zimie; wysokie niedosyty w okresie IV-IX; Klimat ten kształtuje występujące często wyżowe kompleksy pogody. Str. 231
Warunki kondensacji pary wodnej na powierzchni terenu -zachodzi na skutek ruchów powietrza wewnątrz profilu. Z reguły w atmosferze glebowej wilgotność powietrza jest bliska stanu nasycenia. Dzięki różnicom temperatur poszczególnych warstw następuje kondensacja na powierzchniach stałych cząstek, jeżeli temperatura jest równą bądź niższa od punktu rosy.
...w powietrzu-mgła jest zawiesiną bardzo małych kropelek wody w powietrzu, które powstały wskutek ochładzania przygruntowej warstwy atmosfery. Ze względu na przyczyny ochładzania dzielimy mgły na radiacyjne i adwekcyjne
Konwekcja - proces przenoszenia ciepła wynikający z ruchu materii, np. rozgrzanego powietrza, wody, piasku itp. Konwekcja jest najwydajniejszym sposobem przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależną od substancji i warunków w jakich zachodzi. Konwekcja w atmosferze i wodzie ma duże znaczenie w kształtowaniu klimatu i pogody na Ziemi.
Adwekcja-Termin adwekcja oznacza przenoszenie jakiejś wielkości fizycznej z jednego obszaru na inny. Meteorolodzy najbardziej zainteresowani są adwekcją temperatury i wilgotności powietrza. Siła adwekcji zależy od prędkości wiatru oraz od kąta jaki tworzy tor ruchu wiatru z izolinią.
Przyczyny powstawania burz i opadów lokalnych-Burza jest rezultatem silnych procesów konwekcyjnych, które wiążą się z unoszeniem powietrza i gwałtownym uwalnianiem ciepła kondensacji na dość ograniczonym obszarze. Opady lokalne związane są z ruchem pionowym powietrza wymuszanym przez przepływ nad górami.
Przebieg dobowy niedosytu wilgotności powietrza jest bardziej zróżnicowany niż w przypadku temperatury. W okresie pogody słonecznej i przy małej prędkości wiatru w łanie pszenicy i ziemniaków niedosyt jest niższy w porównaniu z trawnikiem a więc wilgotność powietrza jest tam wyższa. Odwrotna sytuacja wytworzyła się po deszczu. Wewnątrz gęstych łanów roślinnych powietrze nadal miało większą temperaturę a ponieważ przychód wody do powierzchni był mniejszy niż nad trawnikiem dlatego powietrze było suchsze.
Klatka meteorologiczna służy do właściwego pomiary temperatury powietrza. Drewniane klatki stosowane w Polsce mają wymiary 48x48x75cm. Klatka pomalowana jest białą olejną farbą, która odbija znaczną część promieni słonecznych i zmniejszają jej nagrzewanie. Ścianki klatki zbudowane są podwójnych żaluzji. Dno klatki stanowią 3 deski z których środkowa znajduje się o kilka centymetrów wyżej od bocznych. Dach klatki składa się z dwóch warstw. Przód klatki stanowią dwu skrzydłowe drzwiczki również o budowie żaluzjowej, skierowane na północ.
Zjawiska zakłócające przechodzenie promieni słonecznych przez atmosferę-podczas przechodzenia przez atmosferę promienie słoneczne ulegają zjawiskom pochłaniania i rozproszenia. Na powierzchni drobin gazów i domieszek następuje przemiana energii promieni słonecznych w ciepło i część tej energii pochłania atmosfera. Na skutek tego zjawiska dociera do powierzchni Ziemi znacznie mniej promieni słonecznych w porównaniu ze stałą słoneczną. W miarę przechodzenia przez atmosferę promienie, które nie uległy pochłanianiu są załamywane, odbijane i uginane na przeszkodach o średnicy nie większej od 120 mm przez co zmienia się ich kierunek padania.
Rodzaje prądów wstępujących- 1Konwekcyjne-nad obszarami silnie nagrzanymi( z powodu mniejszego albedo) powietrze w warstwie przygruntowej staje się coraz cieplejsze (zmniejsza się jego ciężar objętościowy) unosi się do góry w postaci prądu wstępującego. 2Orograficzne-powstaje gdy poruszająca się masa napotka na swojej drodze przeszkodę np. w postaci masywu górskiego, podstawa masy unosi się do góry, następuje adiabatyczne oziębienie i strata części wody po powstaniu opadów po stronie dorzecznej. 3Turbulencyjny-spowodowany serią zaburzeń orograficznych, powstają wtedy wiry o dużym zasięgu pionowym 3.frontu chłodnego-powstaje, wówczas gdy poruszająca się masa zimna spotyka na swojej drodze masę cieplejszą, masa zimna wypiera cieplejsze powietrze do góry.
Mikroklimat obszarów zbiorników wodnych-wynika głównie z różnicy stosunków cieplnych powierzchni wodnych i lądowych. Ze względu na dużą pojemność cieplną temperatura wody w zbiorniku jest niższa na obszarach w pobliżu zbiornika niż na obszarach od dalej oddalonych. W nocy natomiast zbiorniki wodne oddają ciepło wolniej dlatego powierzchnia mniej się ochładza i temp. w pobliżu zbiornika jest wyższa. Zbiorniki wodne wpływają więc na załagodzenie amplitudy temperatur w cyklu zimowym i rocznym. Gładka powierzchnia wodna sprzyja wzrostowi prędkości wiatru w strefie brzegowej. W okolicach większych zbiorników retencyjnych może wystąpić wiatr lokalny. W terenie zbiorników wodnych może niekiedy wzrastać ilość osadów.
Klimat górski(Polska)-urozmaicona rzeźba terenu i wniesienia nad poziomem morza powodują zróżnicowanie klimatów lokalnych; klimat dość ostry o dużych opadach śniegu i długim okresie zalegania pokrywy śnieżnej; największa suma opadów w przekroju całego kraju; najkrótszy okres wegetacyjny (100 dni); temperatura powietrza obniża się wraz ze wzrostem wysokości; najniższe wartości temperatury w zimie i lecie; występuje tam wiatr halny z którym wiążą się opady po stronie dorzecznej.
Wiatry lokalne-1Bryza morska i lądowa-przy małym zachmurzeniu powietrza morze ogrzewa się znacznie słabiej od lądu w ciągu dnia. Podczas dnia ląd jest w stosunku do morza ośrodkiem ciepła i następuje ruch poziomu znad morza w kierunku lądu. W nocy ląd ochładza się znacznie szybciej od morza na skutek promieniowania długofalowego powstaje wtedy wiatr od lądu w kierunku morza. (wiatr halny, dolinny i górski-szukać na początku ściągi!!!)
Pomiary promieniowania bezpośredniego- P.B.- jest to ilość energii słonecznej dochodzącej po liniach prostych o tarczy słonecznej. Pomiary wykonuje się za pomocą aktynometru. Powierzchnia wlotu rury jest równa średnicy tarczy słonecznej widzianej z Ziemi. Na dnie rury znajduje się czujnik którego powierzchnia umieszczona jest prostopadle do osi. Obserwator celuje przyrządem w tarcze słoneczną. Na powierzchni czujnika promienie zamienione zostają w prąd elektryczny . Wyniki pomiarów promieniowanie bezpośredniego podaje się w watach na
lub
.
Południkowy rozkład izoterm stycznia- Polska leży w klimacie przejściowym dlatego też na zachodnią cześć kraju wpływ mają masy powietrza morskiego( które przynoszą ocieplenie zimą) a na obszary zachodnie masy powietrza kontynentalnego, które powodują niską temperaturę powietrza. Temperatura powietrza zmniejsza się z zachodu na wschód.
Właściwości fizyczne mas atmosferycznych-tereny na których powstają masy atmosferyczne noszą nazwę obszarów źródłowych tych mas. Arktyczno- morskie-zalegają nad Grenlandią; zimne powietrze o małej wilgotności. Arktyczno-kontynentalne- strefy otaczające biegun północny ponad terenami stale przykrytymi śniegiem; bardzo niska temp. Powietrza. Polarno-morskie- tworzy się podczas długotrwałego zalegania Masy powietrza nad Oceanem Atlantyckim; zawierają duże ilości pary wodnej. Polarno kontynentalne. Tworzą się nad tą samą strefą co polarno-morskie nad Europejską częścią Rosji i Ukrainy. Zwrotnikowo-morskie- tworzy się na wysokości 30° szerokości geo. nad powierzchniami ciepłych wód oceanicznych; ciepłe, ogromne ilości pary wodnej. Zwrotnikowo-kontynentalne- tworzą się nad piaszczystymi pustyniami Iranu, Turcji; ciepłe i suche.
Pomiary Zachmurzenia-polegają na wizualnej ocenie ile dziesiętnych części powierzchni nieba pokryłyby wszystkie chmury widoczne. Wynik wpisuje się do dziennika wg skali od 1 do 10. Zachmurzenie możemy również przedstawić na podstawie średnich wieloletnich. Średnie zachmurzenie w Polsce to 60-70%.
Mikroklimat (wypukłe formy terenu)- rozkład temp. Na wypukłych formach terenu jest pochodną warunków przychodu energii słonecznej. Podczas dnia wartości temp. Zależą od ich ekspozycji, nachylenia, pory roku i wysokości nad powierzchnią terenu. Zróżnicowanie termiczne zwiększa się wraz ze wzrostem nachylenia zboczy oraz zmniejszeniem wysokości Słońca nad horyzontem. Podczas nocy izotermy układają się równolegle do warstwic-im wyższej szczytu tym wyższa temperatura. Grubość pokrywy śnieżnej nie jest rozłożona równomiernie. Najwyższa wartość u podnóża a najmniejsza na odsłoniętych partiach szczytowych. Wynika to z różnych wielkości przychodu ciepła w postaci promieniowania słonecznego. Najwyższy niedosyt wilgotności występuje w środkowej części zboczy a najniższy w dolnej części.
Składowe bilansu promieniowania-bilans promieniowania krótkofalowego oraz długofalowego. Wielkość tego bilansu wynika z przychodu energii słonecznej w postaci promieniowania całkowitego oraz długofalowego promieniowania atmosfery oraz strat spowodowanych przez odbijanie części promieniowania od powierzchni bądź w atmosferze oraz wypromieniowania długofalowego powierzchni.
Izobary i układy baryczne-naniesione na mapę wartości ciśnienia, zredukowanego do poziomu morza łączymy krzywi tak aby przechodziły one przez punkt o jednakowym ciśnieniu atmosferycznym. Krzywe te noszą nazwę izobar. Przebieg izobar pozwala na zorientowanie się w charakterze pola barometrycznego. Zamknięty układ izobar w którym wartości maleją od zewnątrz ku środkowi nazywamy niżem barometrycznym. Natomiast gdy ciśnienie maleje od środka ku peryferiom nazywamy wyżem barometrycznym.
Termiczne pory roku-oprócz 4 „typowych”- odpowiadających nazwami porom astronomicznym: zima(okres ze średnią dobową temperaturą powietrza poniżej 0
), wiosna (5-15
), lato(powyżej 15
) i jesień(15-5
), wyróżniamy ponadto przedwiośnie (0-5
) oraz późną jesień(5-0
). Te dwie wynikają z przejściowości klimatu Polski.
Wpływ rzeźby terenu na warunki klimatyczne-ma istotne znaczenie ze względu napory przepływu mas powietrza- zróżnicowana prędkość wiatru. Zbocza o innych wystawach do strony świata pochłaniają różne ilości promieniowania słonecznego, powstają z tego powodu duże zmiany przestrzenne temp. Podłoża i powietrza oraz wilgotności. Obszary o zróżnicowanej rzeźbie terenu wykazują na niewielkiej powierzchni w rzucie poziomym istotne różnice. Duże znaczenie ma występowanie na obszarach o większych wysokościach wiatrów lokalnych.
Mikroklimat polany śródleśnej-Zależy od jej wielkości, wysokości i gęstości drzew, które ją otaczają, oraz od ukształtowania terenu. Ze względu na utrudnioną wymianę powietrza - podczas dnia maksymalna temperatura powietrza jest niższa niż w lesie, a nawet na przestrzeni otwartej. W nocy występuje silne wypromieniowanie radiacyjne w kierunku atmosfery. Często na polanie gromadzi się ciężkie chłodne powietrze spływające w dół z koron drzew otaczających polanę. Temp min. może być niższa niż na terenie otwartym, w efekcie czego, na polanach częściej występują mgły radiacyjne, a dobowe i roczne amplitudy pow. są wyższe, często występuje mgła.
Układ sieci pomiarów meteorologicznych w Polsce-Lokalizacja stacji wynika ze starannej analizy warunków środowiska gdyż zmierzone wartości w jednym punkcie powinny reprezentować możliwie duży obszar. W miarę wzrostu zróżnicowania form terenu i wysokości ponad poziomem morza, zwiększać się powinna gęstość sieci pomiarowej
Stacje mierzą ciśnienie, opad, temp., wilgotność powietrza i gleby, kierunek i prędkość wiatru, zachmurzenia i widzialność. Działają też stacje mierzące promieniowanie, usłonecznienie, stężenie ozonu, radioaktywność, zapylenie powietrza.
Mikroklimat we wklęsłym terenie-Podczas dnia temperatura w dolinach charakteryzuje się wysoką temperaturą powietrza, także ze względu na utrudnioną wymianę turbulencyjną. Mała prędkość wiatru, duży procent cisz. Pokrywa śnieżna dłużej zalega i jest grubsza w zimie. Podczas okresu wegetacyjnego, gleby posiada duży zapas wilgotności wskutek mniejszego parowania i intercepcji roślin. W lecie obfita rosa, jesień zima i wiosna - szron. Duża wilgotność względna powietrza. Specyficzny rozkład pionowy temperatury minimalnej w nocy, wynikiem zróżnicowania wilgotności podłoża, wypromieniowania efektywnego, oraz spływu powietrza zimnego.
Klimat zbiorowisk leśnych-z punktu widzenia warunków bilansu promieniowania i bilansu cieplnego strefą aktywną zbiorowisk leśnych jest strefa koron drzew. Do dna lasu dochodzi znikoma ilość promieniowania słonecznego. Najwyższa temp. W ciągu dnia występuje w górnej części koron drzew. Im bliżej dna lasu tym temp. Niższa. W nocy sytuacja jest odwrotna. Korony drzew absorbują duża część opadów deszczu. Gęste pokrycie terenu przez las znacznie utrudnia przepływ i wymianę powietrza. Wewnątrz lasu prędkość wiatru jest wyraźnie mniejsza. Zmniejszona wymiana powietrza i wyższa temp. Powodują że wilgotność powietrza w glebie lasu jest wyższa niż w terenie otwartym. Lepsze straty wody z podłoża ze względu na udział transpiracji.
Metoda bilansu wodnego zlewni rzecznej-ogólne straty wyznacza się na podstawie przychodu wody w postaci opadów i wielkości odpływu na przekroju zamykającym zlewnie. W przypadku długoletniego ciągu obserwacji możemy pominąć ilość wód, które znajdują się w podłożu, natomiast dla krótszych okresów należy dysponować danymi pomiarowymi informującymi o wielkości retencji całej zlewni.
Przymrozki radiacyjne -związane z silnym wypromieniowaniem długofalowym i występuje na ogół lokalnie w formach terenu sprzyjających gromadzeniu się oziębionego powietrza.
Przymrozki adwekcyjne-spowodowane są napływem zimnych mas powietrza i obejmują duże obszary.
Prawo Bouguera- prawo dotyczące absorpcji (pochłaniania) światła w ośrodku materialnym. Mówi ono, że natężenie światła przechodzącego przez warstwę substancji maleje wykładniczo wraz ze wzrostem grubości tej warstwy. Oblicza się ze wzoru S'=
*
gdzie m-długość pewnego odcinka, ilość mas, p- współczynnik przezroczystości,
-stała słoneczna.
Zjawisko zmierzchu-okres podczas którego dochodzi do powierzchni Ziemi energia słoneczna o zachodzie słońca. Tarcza słoneczna znajduje się poniżej linii horyzontu. Cień ziemi ogarnia początkowo dolne warstwy atmosfery. Wyższe jej fragmenty otrzymują jeszcze promieniowanie bezpośrednie. Drobiny gazów powodują rozproszenie promieniowania którego znaczna część skierowana jest ku powierzchni Ziemi.
Efekt szklarniowy-W chłodny słoneczny dzień temperatura wewnątrz szklarni jest znacznie wyższa niż na zewnątrz. Dzieje się tak, ponieważ ściany szklarni działają w jedną stronę, jak zawory: szkło przepuszcza promieniowanie świetlne, ale zatrzymuje większość ciepła wewnątrz szklarni.
Wpływ szaty roślinnej na mikroklimat Gęstość szaty roślinnej, rodzaj, wysokość wpływają na wiele czynników. Gęste pokrycie terenu utrudnia przepływ i wymianę powietrza, adsorbuje cześć opadów deszczu oraz promieniowania słonecznego, zwiększa straty bilansu wodnego wywołane parowaniem.
Względna wilgotność powietrza-metody pomiarów
Względna wilgotność powietrza jest to stosunek aktualnej zawartości pary wodnej do maksymalnej zawartości pary wodnej w badanej objętości powietrza. Pomiarów wilgotności względnej powietrza można dokonywać za pomocą psychometrem, z mniejszą dokładnością za pomocą higrometru, który działa na zasadzie zmian długości odtłuszczonego włosa wydłużającego się przy wzroście wilgotności i skraca przy jej obniżaniu.
Wpływ rodzaju podłoża na warunki klimatyczne-Od rodzaju podłoża zależy wielkość albedo, rodzaj podłoża wpływa więc na wartości bilansu cieplnego powierzchni i na wszystkie wynikające z tego zjawiska. Obszary kontynentów nagrzewają się znacznie szybciej aniżeli powierzchnie oceanów. Od rodzaju podłoża zależy również wielkość parowania, brak wody w podłożu powoduje niewielkie wartości parowania co przyczynia się do suchości warstwy przypowierzchniowej atmosfery.
Zmiany prędkości w przygruntowej warstwie powietrza-Prędkość wiatru spada w miarę zbliżania się do powierzchni terenu, spowodowane jest to zjawiskiem tarcia o powierzchnie, wykazującą różną szorstkość. Poza tym niejednakowy stopień nagrzania się oddzielnych fragmentów terenu powoduje zaburzenia ruchu powietrza i tworzenie się mikroturbulencji. Wysokość na której prędkość wiatru spada do zera to tzw. warstwa szorstkości.
Czynniki meteorologiczne związane z parowaniem
- promieniowanie słoneczne - czynnik energetyczny, dostarcza niezbędną dla procesu parowania energie, pozwalająca cząstkom cieczy na wykonanie pracy potrzebnej przy przejściu z fazy ciekłej do gazowej
- ruchy powietrza - odprowadzają wzbogacone w parę wodną warstwy powietrza do dalej położonych obszarów
-temperatura powietrza- temperatura powietrza wpływa bezpośrednio na niedosyt wilgotności powietrza
- niedosyt wilgotności- określa ilość pary wodnej jaką może pochłonąć objętość powietrza, przy zerowych wartościach niedosytu nawet pomimo dostarczania energii do powierzchni parowanie nie występuje