Вопросы к экзамену Метеорология и Климатология. Заморозки. Виды, условия образования заморозков
 Скачать 19.15 Kb.
|
|
Заморозки. Виды, условия образования заморозков. Заморозки — понижение температуры воздуха или деятельной поверхности до 0°С и ниже на фоне положительных среднесуточных температур. Различные по интенсивности заморозки ежегодно наблюдаются во всех районах сельскохозяйственной зоны России, часто ограничивая использование климатических ресурсов вегетационного периода в сельскохозяйственном производстве. Необходимо отметить, что заморозки возможны и в субтропических районах, где зимние морозы носят характер заморозков умеренного пояса. В результате только плодово-ягодные культуры каждый год повреждаются заморозками на площади 120... 140 тыс. га. Заморозки в зависимости от времени наступления и интенсивности могут частично или существенно повредить сельскохозяйственные культуры, уменьшить или полностью уничтожить урожай. Наиболее опасны поздние весенние и ранние осенние заморозки, когда их сроки совпадают с периодом вегетации сельскохозяйственных культур. Поэтому информацию об интенсивности заморозков, о сроках прекращения их весной и возникновения осенью широко используют для оценки заморозкоопасности территорий при размещении теплолюбивых культур, а также при выборе способов защиты от этого стихийного явления. По интенсивности заморозки делят на слабые, средние и сильные. Слабыми принято считать заморозки, при которых температура деятельной поверхности не опускается ниже -2 °С (при этом в воздухе часто температура выше 0 °С). При средних заморозках температура снижается до -3...-4 °С и заморозок охватывает нижние слои воздуха; сильные заморозки--5 °С и ниже. По длительности действия заморозки делят на продолжительные (более 12ч), средней продолжительности (5... 12 ч) и кратковременные (до 5 ч). Внешним проявлением заморозка является образование инея на почве или растениях. По характеру процессов, способствующих возникновению заморозков и сопровождающих их погодных условий, различают три типа заморозков. Адвективные заморозки возникают вследствие вторжения холодной массы воздуха температурой ниже 0 °С. При этом типе заморозков отрицательные температуры наблюдаются не только в приземном слое воздуха, но и выше. Адвективные заморозки могут продолжаться несколько суток подряд, охватывать большие территории и сопровождаться облачной и ветреной погодой. При таких заморозках амплитуда суточного хода температуры воздуха невелика, прогревание холодной массы воздуха часто продолжается 3...4 сут., к концу этого периода температура постепенно повышается. В умеренной зоне они возникают обычно ранней весной и поздней осенью, когда большинство сельскохозяйственных культур еще или уже не вегетируют, и поэтому эти заморозки наименее опасны. Радиационные заморозки образуются в ясные тихие ночи в результате интенсивного ночного излучения подстилающей поверхности. Такая погода обычно наблюдается во внутренних частях областей высокого атмосферного давления — антициклонах и гребнях повышенного давления. Их можно наблюдать в течение нескольких ночей подряд. При этом в приземном слое воздуха образуется инверсия температуры. Разность температур в метеорологической будке на высоте 2 м и на поверхности почвы или сомкнутого травостоя составляет в среднем 2,5...3,0 °С, а в континентальных районах Сибири — 4,0...4,5 °С. На осушенных торфяных болотах и в замкнутых котловинах в отдельных случаях эта разность может достигать 9... 10 °С. Радиационные заморозки более опасны для сельскохозяйственных растений, так как в западных районах России весной они прекращаются при средних суточных температурах воздуха около 5.. .6 °С, а в континентальных районах Сибири — при средней суточной температуре 10...13 °С, т.е. когда некоторые культуры уже начали активно вегетировать. Адвективно-радиационные (смешанные) заморозки образуются при вторжении относительно холодной воздушной массы и последующего ее выхолаживания за счет ночного излучения. Этот тип заморозков наблюдается в конце весны и начале лета, а также ранней осенью, и они наиболее опасны для сельскохозяйственных культур. Интенсивность адвективно-радиационных заморозков, как правило, невелика (-2...-3 °С). Эти заморозки возможны обычно в ночные часы, главным образом перед восходом Солнца, их продолжительность чаще всего 3...4 ч в течение нескольких ночей. Иногда наблюдаются случаи, когда по данным метеостанции температуры воздуха (на высоте 2 м) и деятельной поверхности (оголенная почва) положительны, а на растениях отмечается иней. Это явление в агрометеорологии получило название «скрытый» заморозок, и обусловлено оно сильным эффективным излучением самих растений в период ночного похолодания. Заморозки на поверхности почвы весной заканчиваются позже, а осенью начинаются раньше, чем в воздухе. Вследствие этого беззаморозковый период на почве на 20...30 сут. короче, чем в воздухе. Местные ветры. Бризы. Под местными ветрами понимают ветры, характерные только для определенных географических районов. Происхождение их различно. Во-первых, местные ветры могут быть проявлением местных циркуляции, независимых от общей циркуляции атмосферы, налагающихся на нее. Таковы, например, бризы по берегам морей и больших озер. Различия в нагревании берега и воды днем и ночью создают вдоль береговой линии местную циркуляцию. При этом в приземных слоях атмосферы ветер дует днем с моря на более нагретую сушу, а ночью, наоборот, с охлажденной суши на море. Характер местной циркуляции имеют также горно-долинные ветры. Во-вторых, местные ветры могут представлять собой местные изменения течений общей циркуляции атмосферы под влиянием орографии или топографии местности. Таков, например, фен - теплый ветер, дующий по горным склонам в долины, когда течение общей циркуляции переваливает горный хребет. Рельеф местности может создавать также усиление ветров в некоторых районах до скоростей, значительно превышающих скорости в соседних районах. Такие локально усиленные ветры того или иного направления также известны в разных районах под разными названиями как местные ветры. Иногда особые свойства придает местному ветру прохождение воздуха над сильно нагретой и сухой поверхностью, например пустыни, или, напротив, над сильно испаряющей (водной) поверхностью. В-третьих, местными ветрами называют и такие сильные или обладающие особыми свойствами ветры в некотором районе, которые, по существу, являются течениями общей циркуляции. Интенсивность их проявления и их характерность для данного географического района являются следствием самого механизма общей циркуляции, самого географического распределения синоптических процессов. В этом значении называют местным ветром, например, сирокко на Средиземном море. Кроме сирокко, известны многочисленные местные ветры в различных местах Земли, носящие особые названия, такие, как самум, хамсин, афганец и пр. Бризами называют ветры у береговой линии морей и больших озер, имеющие резкую суточную смену направления. Днем морской бриз дует в нескольких нижних сотнях метров в направлении на берег, а ночью береговой бриз дует с берега на море. Скорость ветра при бризах - порядка 3-5 м/сек, в тропиках и больше. Бризы связаны с суточным ходом температуры поверхности суши. Днем суша нагрета и температура ее поверхности выше, чем поверхности моря. Поэтому изобарические поверхности над сушей несколько приподнимаются сравнительно с морем; на высоте создается горизонтальный барический градиент, направленный в сторону моря, и начинается отток воздуха в направлении к морю. Так как движение развивается в течение короткого времени, то отклоняющая сила вращения Земли не может уравновесить барический градиент; движение направлено не по изобарам, а пересекая их, т. е. не параллельно береговой линии, а с большой составляющей в направлении с суши на море. Такой отток воздуха на высоте приводит к падению давления у земной поверхности над сушей и к росту его над морем. Поэтому нижние изобарические поверхности приобретают обратный наклон - внизу устанавливается барический градиент, направленный с моря на сушу, а с ним и соответствующий перенос воздуха в нижнем слое. Этот нижний перенос воздуха и есть дневной морской бриз. Обратные условия будут ночью, когда суша охлаждается и становится холоднее море. Бризы захватывают слой в несколько сотен метров, до 1- 2 км. В тропиках мощность бризов больше, чем в высоких широтах. От береговой линии бризы распространяются в глубь суши или моря на десятки километров. |