Тема5.Солнечная радиация. Основные законы излучения. Солнечная постоянная

Вычислить продолжительность дня, среднее солнечное время восхода и захода солнца 15 марта на широте 46⁰.

Вопросы для самопроверки.

1.Какие потоки лучистой энергии наблюдаются в атмосфере?

2.Как меняется в течение года приход солнечной радиации на внешнюю границу атмосферы?

3.Какими координатами определяется положение Солнца на небесном своде?

4.Найти длину волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической яркости излучения абсолютно черного тела при температуре 250, 350, 6000К.

Тема6.Ослабление солнечной радиации. Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере. Законы ослабление солнечной радиации в атмосфере. Прямая, рассеянная, суммарная радиация, альбедо. Излучение Земли и атмосферы. Закон Кирхгофа. Влияние облачности на встречное и эффективное излучение. Радиационный баланс земной поверхности и атмосферы.

Сколько солнечной энергии получает за 1 час 1м² перпендикулярной к лучам горизонтальной поверхности при высоте солнца 20⁰ и коэффициенте призрачности 0.758?

Вопросы для самопроверки.

1.Какие факторы влияют на поток прямой радиации в атмосфере? Какова роль пыли, водяного пара, озона?

2.Что такое солнечная постоянная и от чего она зависит?

3.Какие факторы определяют поток рассеянной радиации и ее долю в общем приходе лучистой энергии?

Примерные темы рефератов

1.Солнечная радиация и атмосфера

2.Принципы деления атмосферы на слои

3.Тропосфера

4.Пограничный слой атмосферы

5,Приземный слой атмосферы

6.Состав воздуха

7.Заморозки

8.Облака

9.Атмосферный озон

10.Осадки

11.Радиационный баланс Земли и атмосферы

12.Тепловой баланс Земли и атмосферы

13.Особенности термического режима Арктики и Антарктики

14.Стратосферные потепления

Вопросы для самоподготовки к зачетам и экзаменам.

1. Метеорологические величины и явления.

2. Понятие о погоде и климате.

3. Температура воздуха. Температурные шкалы. Единицы измерения.

4. Атмосферное давление. Определение. Единицы измерения. Нормальное и стандартное давление.

5. Характеристики влажности воздуха.

6. Воздушные массы. Их классификация.

7. Понятие о барических центрах и атмосферных фронтах.

8. Состав атмосферы.

9. Переменные газы в атмосфере. Их роль и источники поступления в атмосферу.

10. Основные принципы вертикального расслоения атмосферы.

11. Тропосфера. Стратосфера. Мезосфера. Термосфера. Ионосфера.

12. Свободная атмосфера. Пограничный слой.

13. Уравнение состояния сухого воздуха.

14. Уравнение состояния влажного воздуха. Виртуальная температура.

15. Уравнение статики атмосферы. Следствия из уравнения статики атмосферы

16. Вертикальный градиент давления. Барическая ступень.

17. Первая основная барометрическая формула.

18. Вторая основная барометрическая формула.

19. Барометрическая формула однородной атмосферы.

20. Вертикальная протяжённость однородной атмосферы.

21. Изменение температуры воздуха в однородной атмосфере.

22. Вертикальный градиент температуры в однородной атмосфере.

23. Барометрическая формула изотермической атмосферы.

24. Барометрическая формула политропной атмосферы. Вертикальная протяжённость политропной атмосферы

25. Барометрическая формула Лапласа.

26. Изменение плотности воздуха с высотой (общий случай).

27. Изменение плотности воздуха с высотой в однородной, изотермической и политропной атмосфере.

28. Задачи, решаемые с помощью барометрических формул.

29. Стандартная атмосфера.

30. Абсолютный и относительный геопотенциал. Метод барической топографии

31. Основные законы излучения

32. Солнце и солнечная постоянная

33. Поглощение солнечной радиации в атмосфере

34. Рассеяние солнечной радиации в атмосфеое

35. Прямая, рассеянная, суммарная радиация

36. Альбедо

37. Излучение земной поверхности

38. Радиационный баланс земной поверхности

39. Тепловой режим приземного слоя

40. Тепловой баланс земли и атмосферы

41. Суточный ход температуры воздуха в пограничном слое атмосферы

42. Взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью

Текущая успеваемость студентов контролируется опросом по лабораторным работам, проверкой выполнения домашнего задания, фронтальным опросом текущего материала, выступлениями на лабораторных занятиях, проведение промежуточной аттестации в виде тестирования или написания реферата. Итоговая успеваемость студентов определяется на зачете и экзамене. Варианты контрольных работ

Вариант 1 Какова относительная влажность воздуха при температуре 18.5 С и парциальном давлении водяного пара в 14.4 гПа? Уравнение состояния сухого воздуха.

Вариант 2 Найти массовую долю водяного пара, если его парциальное давление и атмосферное давление составляют 15.0 и 1015.5 гПа. Уравнение статики атмосферы.

Вариант 3 Определить плотность влажного воздуха при виртуальной температуре в 20 С и атмосферном давлении в 1000 гПа. Барометрическая формула однородной атмосферы.

Вариант 4 При каком давлении плотность и температура воздуха составят 1.3 кг/м3 и 20 C соответственно? Барометрическая формула политропной атмосферы.

Вариант 5 Какое количество водяного пара содержится в 1 м3 воздуха при температуре 25.0 С, если парциальное давление пара равно 12.0 гПа. Формула для высоты однородной атмосферы.

Вариант 6 Переменные газы в атмосфере. Чему равно атмосферное давление 1025.8 г/см2, выраженное в Н/м2?

Вариант 7 Определить виртуальную температуру массы воздуха, температура которой 27.0  С, парциальное давление пара 18.5 гПа при атмосферном давлении 990.0 гПа. Барометрическая формула изотермической атмосферы.

Вариант 8 Определить высоту однородной атмосферы при температуре 0 С и ускорении силы тяжести в 980.6 см/с2. Барическая ступень.

Вариант 9 Найти абсолютную влажность воздуха при его температуре в 7.2 С и парциальном давлении водяного пара 4.7 гПа. Первая основная барометрическая формула.

Вариант 10 Температура воздуха –4.2 С, парциальное давление водяного пара 1.54 гПа. Найти дефицит насыщениея. Вторая основная барометрическая формула.

Вариант 11 Какова относительная влажность воздуха при температуре 10.5 С и парциальном давлении водяного пара в 4.4 гПа? Уравнение состояния сухого воздуха.

Вариант 12 Найти массовую долю водяного пара, если его парциальное давление и атмосферное давление составляют 10.0 и 1020-.5 гПа. Уравнение статики атмосферы.

Вариант 13 Определить плотность влажного воздуха при виртуальной температуре в 10 С и атмосферном давлении в 1010 гПа. Барометрическая формула однородной атмосферы.

Вариант 14 При каком давлении плотность и температура воздуха составят 1.32 кг/м3 и 10 C соответственно? Барометрическая формула политропной атмосферы.

Вариант 15 Какое количество водяного пара содержится в 1 м3 воздуха при температуре 15.0 С, если парциальное давление пара равно 10.0 гПа. Формула для высоты однородной атмосферы.

Вариант 16 Переменные газы в атмосфере. Чему равно атмосферное давление 1015.8 г/см2, выраженное в Н/м2?

Вариант 17 Определить виртуальную температуру массы воздуха, температура которой 27.0  С, парциальное давление пара 18.5 гПа при атмосферном давлении 990.0 гПа. Барометрическая формула изотермической атмосферы.

Вариант 18 Определить высоту однородной атмосферы при температуре 10 С и ускорении силы тяжести в 980.6 см/с2. Барическая ступень.

Вариант 19 Найти абсолютную влажность воздуха при его температуре в 17.2 С и парциальном давлении водяного пара 4.7 гПа. Первая основная барометрическая формула.

Вариант 20 Температура воздуха 4.2 С, парциальное давление водяного пара 1.24 гПа. Найти дефицит насыщениея. Вторая основная барометрическая формула.