Лекция 1: Физика на атмосферата и основи насиноптичната метеорология

д-р Гергана Герова

Учебник: Meteorology Today, by C. Donald Ahren, 11edition (January 1, 2015).

1

Лекция 1.1 Газов състав на атмосферата

2

Лекция 1.1 Вертикална структура на атмосферата

3

Лекция 1.1 Метеорологични елементи

• метеорологични елементи - характеризират физическото състояние на ат-мосферата в определен момент от време

– скаларни - температура, налягане, влажност

– векторни - вятър

• Атмосферно налягане: тегло на вертикален въздушен стълб с единично на-пречно сечение простиращ се от нивото z до горната граница на атмосфе-рата

– SI единица: Паскал (Pa)

– 1hPa = 100 Pa

– 1hPa = 1mbar = 3 mm Hg

– 760 mm Hg = 1013 hPa атмосферно налягане на стандартна атмосферана морско ниво

4

Лекция 1.2 Основни принципи в синоптичния метеорология

• синоптичният метод за анализ и прогноза на времето = анализ на синоптич-ни карти установят особеностите на времето в даден момент над обширнатеритория

• сравняват се стойностите на даден метеорологичен елемент в различни точ-ки или на различни височини

• сравняват се стойностите на различни м.е. в една и съща или в различниточки

• сравняват се стойностите на стойностите на м.е. в последователни моментиот време

• 1. Комплексност - характеристиките на времето се анализира като се отчи-тат връзките между тях

• 2. Тримерност - разглежда се състоянието на атмосферата не само на еднониво (напр. при земята), а на различни нива в атмосферата

• 3. Историческа последователност - анализът на картите за даден срок тряб-ва да се съгласува с анализа на картите от предишните срокове

5

Лекция 1.2 Синоптични карти: приземни карти

00, 06, 12 и 18 GMT

6

Лекция 1.2 Синоптични карти: карти на баричната топография

p = const 00 и 12 GMT

7

Лекция 1.2 Синоптични карти: карти на абсолютната топография

• p = 1000 hPa, z = 0 km

• p = 850 hPa, z = 1.5 km AT850

• p = 700 hPa, z = 3.0 km AT700

• p = 500 hPa, z = 5.5 km AT500

• p = 300 hPa, z = 9 km AT300

• p = 200 hPa, z = 12 km AT200

• p = 100 hPa, z = 16 km AT100

8

Лекция 1.2 Синоптични карти: карти на относителната топография

• относителната топография Op2p1 = карти на относителната геопотенциална

височина на една изобарна повърхност p2 = const над друга изобарна по-върхност p1 = const

• O5001000 дебелината на слоя между изобарни повърхности 500 и 1000 = раз-

пределение на средната температура в долната половина на тропосферата

9

Лекция 1.3 Сили действащи в атмосферата: сила на баричния градиент

PG = ∆pd

10

Лекция 1.3 Сили действащи в атмосферата: сила на Кориолис

11

Лекция 1.4 Основни обекти на синоптичната метеорология

• Въздушни маси

• Атмосферни фронтове

• Барични системи

- циклонични системи = области на ниско налягане: циклон

- антициклонични образувания = области на високо налягане: антициклон

12

Лекция 1.5 Метеорологични измервания

• синоптични измервания на земната повърхност - 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 UTC

13