5. Суточный ход атмосферного давления.

Всякий газ производит давление на ограничивающие его стенки, т.е. действует на эти стенки с какой-то силой давления, направленный перпендикулярно к стенке. Числовое значение этой силы давления, отнесенной к единице площади, и называют давлением. Давление газа обусловлено движениями его молекул, той «бомбардировкой», которой они подвергают стенки. При возрастании температуры и сохранении объема газа скорости молекулярных движений увеличиваются и давление растет. Если мысленно выделить какой-то объем внутри атмосферы, то воздух в этом объеме испытывает давление извне на воображаемые стенки, ограничивающие данный объем, со стороны окружающего воздуха. Со своей стороны воздух изнутри объема оказывает такое же давление на окружающий воздух. Выделенный объем может быть сколь угодно малым и в пределе сводится к точке. Таким образом, в каждой точке атмосферы имеется определенное атмосферное давление. За нормальное атмосферное давление принимают 760 мм рт. ст.= 1013,25 мбар= 101325 н/м2 Рис.5 Суточный ход атмосферного давления Периодические изменения давления определяются его суточным ходом. Кривая суточного колебания давления, как правило, имеет 2 минимума и 2 максимума. Хотя в рассматриваемом случае (рис№5) выражен только один максимум - в районе 0 ч, это вызвано охлаждением воздуха. Снижение давления к 12-15ч объясняется нагреванием воздуха, так как совпадает с суточным максимумом его температуры (рис№2). Далее давление снова начинает падать до 18ч. Влияние непериодических изменений на упругие суточные колебания атмосферы не позволяют в течение суток достичь атмосферному давлению второго максимума.

Причинами суточного хода давления являются: суточный ход температуры воздуха; собственные упругие колебания атмосферы, возбуждаемые суточными колебаниями температуры; приливные волны в атмосфере, усиливаемые резонансом с ее собственными колебаниями.

6. Суточный ход направления и скорости ветра.

Ветром называют движение воздуха относительно земной поверхности. Говоря о направлении ветра, имеют в виду направление, откуда он дует. Указать это направление можно, назвав либо точку горизонта, откуда дует ветер, либо угол, образуемый направлением ветра с меридианом места, т.е. его азимут. Направление ветра определяется с помощью флюгера, вращающегося около вертикальной оси. Под действием ветра флюгер принимаем положение по направлению ветра.

Рис.6 Направление и скорость ветра Масштаб для скорости: 1мм=1м/с

Изменение в течение суток интенсивности турбулентного перемешивания приводит к суточному ходу ветра. Так, в ночное время суток обычно турбулентное перемешивание ослаблено, наблюдается инверсия. С восходом Солнца увеличивается термическая неустойчивость, усиливается турбулентность, и, как следствие, увеличивается взаимодействие между нижними медленными и более высокими быстрыми слоями. Воздух перемешивается, поэтому сверху вниз приходит воздух, который обладает большей скоростью и большим отклонением от направления барического градиента. Как видно из рис№6 к 6 ч ветер набирает скорость 3м/с. К 15ч скорость ветра достигает своего суточного максимума. Вслед за уменьшением интенсивности турбулентности взаимодействие между нижними и более высокими слоями снижается, практически прекращаясь ночью. И уже с 21ч ветер дует со скоростью 2м/с.

В 21, 3, 6, 9 и 12 ч наблюдался юго-западный ветер, в полночь и 15 ч – северо-северо-восточный ветер, а в 18 ч – восточный ветер.

Заключение. Погода в Казани 10 августа 2008 года. Проанализировав все данные, можно судить о погоде 10 августа. Максимальная температура воздуха составляла 25,3°С в 15ч, а наименьшая – 16,4^оС в 6 ч. Судя по высокой температуре воздуха и большой амплитуде температуры поверхности почвы (33^оС) этот день был теплым и ясным.

Суточный максимум почвы наблюдался в 15 ч (46^оС), когда почва поглощала наибольшее количество тепла; а суточный минимум, как и у температуры воздуха в 6 ч, перед рассветом, когда радиационный баланс становится равным нулю.

Суточный ход давления, не приведенного к уровню моря. На протяжении всего дня давление уменьшалось, максимум наблюдается в 0 ч 1000,9 гПа, минимум в 18 ч 999,2гПа.

Относительная влажность изменяется обратно пропорционально изменению температуры, поэтому суточный максимум относительной влажности совпадает с минимумом температуры. Также можно проследить, что день был довольно сухим, так как средняя относительная влажность в этот день равна 54%.

Максимальная скорость ветра в этот день достигает 4 м/с в 15 ч и 18 ч. В утренние и ночные часы 2 м/с.

Список литературы 1. Хабутдинов Ю. Г. Метеорология и климатология. Учение об атмосфере: Учебное пособие/ Хабутдинов Ю. Г., Шанталинский К. М. – Казань: Изд-во Казан.Ун-та, 2000. 2. Шульгин А. М..Температурный режим почвы, Л., 1957; Димо В. Н., Тепловой режим почв СССР, М.,1972. 3. Матвеев Л. Т., Основы общей метеорологии, Л., 1965; Усольцев В. А., Измерение влажности воздуха, Л., 1959;Хромов С. П. ,Метеорология и климатология для географическихфакультетов,2 изд., Л., 1968. 4.Хабутдинов Ю. Г.Методы и средства метеорологических наблюдений/ Хабутдинов Ю. Г, Николаев А. А – Казань: ЛОП КГУ, 2007 5. Методические указания к учебной полевой практике по метеорологии/ Хабутдинов Ю. Г., Николаев А. А – Казань: ЛОП КГУ, 2003 6. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. – Л.Гидрометеоиздат,1985. – Вып. 3, Ч. 1. Метеорологические наблюдения на станциях.

Приложение. Приземные метеорологические наблюдения метеорологической обсерватории КГУ Дата10.08.2008

Время	Температура поверхности	Температура воздуха	Упругость водяного пара	Относительная влажность	Атмосферное давление	Ветер
						Направление	Скорость
21	15	18,5	13,6	64	1000,5	23	2
0	13	17,3	12,6	64	1000,9	20	2
3	13	16,9	13,1	68	1000,8	23	2
6	14	16,4	12	65	1000,4	23	3
9	22	19	12,5	57	1000,3	23	2
12	28	24	11,9	40	1000	23	3
15	28	25,3	11,8	37	999,9	20	4
18	20	23,7	11,9	41	999,2	18	4