[B[B[B А - Страница 4
Russian (CIS)English (United Kingdom)
Пользователям | Новости | Модули ЮНЕСКО БИЛКО | Словари | Литература | Учебные планы и программы | Список сайтов | Карта сайта
Главная Гидрометеорологические словари Энциклопедический словарь

А - Страница 4

Индекс материала
А
Page 2
Page 3
Page 4
Page 5
Все страницы



АРТЕЗИАНСКИЕ ВОДЫ. Находящиеся под напором подземные воды, заключенные между водонепроницаемыми пластами и заполняющие расположенную между ними водонепроницаемую породу или циркулирующие по трещинам. Геологическая структура более или менее значительного размера, содержащая в себе напорные пластовые воды, называется артезианским бассейном. Места выхода артезианских водоносных пластов на земную поверхность образуют область питания и зоны разгрузки А. в. В колодцах и скважинах, вскрывающих артезианский водоносный пласт, вода под напором поднимается и устанавливается на уровне, соответствующем высотному положению области питания. Уровень, на котором устанавливается вода в скважине, называется пьезометрическим. Разность отметок пьезометрического уровня и уровня залегания водоносного пласта составляет высоту напора А. в. Скважины, выход из которых расположен ниже отметки области питания, называют фонтанирующими, а воду, поступающую из них, — самоизливающейся.

См. напорные (восходящие) воды.

АРХИМЕДА ЗАКОН. Закон гидростатики, согласно которому тело, погруженное в жидкость, теряет в весе столько, сколько весит жидкость в погруженном объеме тела. Архимеда закон действует только при условии окружения тела жидкостью с нижней стороны.

АРХИМЕДА КРИТЕРИЙ. См. Архимеда число.

АРХИМЕДА ЧИСЛО. Безразмерный параметр

,

используемый в качестве критерия устойчивости частиц жидкостей и газов в неоднородной среде (в частности, в атмосфере).

Здесь L — характерный размер жидкой частицы, ρi — ее плотность, ρа – плотность окружающей частицу среды (атмосферы), ν — коэффициент кинематической вязкости.

Если разность плотностей можно представить в виде

,

где Та Ti разность температур, α=1/Та коэффициент объемного расширения газа, то Ч. а. переходит в число Грасгофа

Для атмосферы понятия чисел Архимеда и Грасгофа совпадают.

Син. Архимеда критерий.

АРХИМЕДОВА СИЛА. Результирующая сил давления, действующих на тело, полностью или частично погруженное в жидкость (воздух), направленная вверх; равна весу жидкости, вытесненной телом. Если эта подъемная сила больше веса тела, то тело всплывает. А. с. в атмосфере действует на любой объем воздуха, имеющий иную плотность (и, следовательно, температуру), чем окружающий воздух на том же уровне; тем самым она обусловливает атмосферную конвекцию.

См. плавучесть.

Син. гидростатическая сила.

АРХИПЕЛАГ. Совокупность большого числа отдельных островов или их групп, расположенных близко друг к другу и рассматриваемых обычно как одно целое. Острова А. часто имеют сходное геологическое строение и происхождение. Архипелаги бывают континентального происхождения (Канадский А.), коралловые (Маршальские острова) и вулканические (Азорские острова).

АСИММЕТРИЧНЫЕ ДОЛИНЫ. Речные долины, имеющие в плоскости поперечного сечения склоны различной крутизны и протяженности.

АСИММЕТРИЯ КРИВОЙ (напр., распределения, изменения во времени). Отсутствие симметрии: после поворота в пространстве на 180° относительно некоторой прямой (оси) кривая не совмещается со своим первоначальным положением. Кривая распределения повторяемостей асимметрична, если мода не совпадает со средней величиной. Для кривой суточного или годового хода метеорологического элемента А. к. — неодинаковость промежутков времени, в которые данный элемент имеет значения выше или ниже среднего. Вычисляется по формуле A = 1–2n/N, где N — общее число членов ряда, по которому построена кривая (напр., 24 для суточного хода, 12 для годового хода), n — число членов ряда со значениями ниже среднего. А. к. годового года температуры воздуха показательна для континентальности климата. В континентальном климате температура дольше остается выше средней, в морском — ниже средней.

АСИМПТОТА. Прямая, являющаяся предельным положением касательной к кривой при удалении точки касания в бесконечность.

Особое значение: линия сходимости или расходимости в поле ветра тропических широт, по отношению к которой соседние линии тока сходятся или расходятся.

АСИНОПТИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ. Наблюдения, по времени не совпадающие с синоптическими сроками.

АСИНХРОННАЯ СВЯЗЬ. Статистическая связь между двумя временными рядами метеорологических (также гидрологических и иных) величин со сдвигом во времени: напр., между интенсивностью атмосферной циркуляции в Северном Атлантическом океане осенью с температурой воздуха в Средней Европе следующей весной. Такие статистически устанавливаемые связи могут служить для прогноза погоды.

См. метод мировой погоды.

АСПИРАЦИОННЫЙ МЕТЕОРОГРАФ. Метеорограф, в котором имеется всасывающее устройство для вентиляции.

АСПИРАЦИОННЫЙ МЕТОД. Широко используемый метод для исследования атмосферного аэрозоля. Всю совокупность аспирационных методов и соответствующих приборов обычно разделяют на два класса. В первом — частицы выделяются из взвешенного состояния. Во втором (проточном) подсчитывается число частиц, пролетающих выделенный объем.

Преимущество того или иного варианта аспирационного метода в основном определяется скоростью оседания частиц.

АСПИРАЦИОННЫЙ ПСИХРОМЕТР. Психрометр, снабженный всасывающим вентилятором, позволяющим создавать около резервуаров термометров ток воздуха с определенной скоростью. Благодаря металлической никелированной оправе А. п. не нуждается в защите от солнечной радиации и осадков и может быть помещен для измерений в любом месте.

Син. психрометр Ассмана.

АСПИРАЦИОННЫЙ ПСИХРОМЕТР С ТЕРМОПАРАМИ. Аспирационный психрометр, в котором вместо ртутных термометров установлена батарея термопар. Спаи термопар разделены на две равные группы так, что соседние спаи находятся в разных группах. Одна группа, обернутая батистом, играет роль смоченного термометра. Сила термотока, пропорциональная разности температур сухой и смоченной групп, измеряется гальванометром, проградуированным по ртутному термометру.

АСПИРАЦИОННЫЙ ТЕРМОГРАФ. Термограф, снабженный всасывающим вентилятором для обтекания приемной части прибора потоком воздуха.

АСПИРАЦИОННЫЙ ТЕРМОМЕТР. Прибор для измерения температуры воздуха; вместо стандартной метеорологической защиты приборов в нем используется специальная защита и принудительная вентиляция.

АССИМИЛЯЦИЯ ДАННЫХ. Процедура, посредством которой объединяются данные от разных источников и обычно различного типа для получения комплекта данных, совместимых как по горизонтали, так и по вертикали.

АСТРОКЛИМАТ. См. астрономический климат.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ РЕФРАКЦИЯ. См. атмосферная рефракция.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ. Количество солнечной энергии, приходящее на единицу площади, нормальной к падающим лучам, на верхней границе атмосферы.

До недавнего времени определение А. с. п. было сопряжено с непреодолимыми трудностями из-за того, что часть солнечной радиации в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра целиком поглощается в высоких слоях атмосферы и до поверхности Земли не доходит.

В настоящее время выполнены измерения А. с. п. на метеорологических спутниках Земли. Ведутся непрерывные измерения А. с. п. Ее максимальные колебания не превышают 0,2~0,3%. Измеренные значения А. с. п. составляют 1356 Вт*м–2. Измеренные значения С. п. у поверхности Земли на самолетах и аэростатах меньше, чем А. с. п. Величину С. п. называют метеорологической солнечной постоянной.

АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ГОРИЗОНТ. См. истинный горизонт.

АСТРОНОМИЧЕСКИЙ КЛИМАТ. Совокупность атмосферных условий, определяющих степень пригодности того или иного пункта на земной поверхности для производства телескопических астрономических наблюдений (в отношении запыленности атмосферы, степени турбулентности воздуха, облачности, температурных условий и пр.).

Син. астроклимат.

АСТРОФИЗИКА. Раздел астрономии, изучающий физические явления, происходящие в небесных телах, в их системах, а также в космическом пространстве.

А. включает разработку методов получения информации о физических и химических явлениях во Вселенной, сбор и обработку этой информации и теоретическое обобщение.

В А. выделяют такие разделы, как исследование тел Солнечной системы, физику Солнца, физику звезд, физику туманностей, физику внегалактических объектов, теоретическую астрофизику.

АТЛАНТИЧЕСКИЙ ТРОПИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ (АТЭП). Запланированное в рамках глобального эксперимента по ПИГАП специальное международное исследование атмосферных условий в тропической зоне Атлантического океана. Для А. т. э., выполненного в июле-сентябре 1974 г., выбран район между 20° с.ш. и 10° ю.щ. и между 90° з.д. и 40° в.д. Внутри этого района с крупномасштабной сетью наблюдений выделен меньший район между 5 и 15° с.ш. и 23 30° з.д. с более густой сетью мезомасштабных наблюдений. Основная задача А. т. э. — исследование структуры конвективных систем в тропиках — облачных скоплений, их роли в переносе тепла, влаги и количества движения и их связи с крупномасштабными движениями в тропиках, в частности с восточными волнами. Имеется в виду, таким образом, улучшить прогноз погоды в тропиках и косвенно во внетропических широтах. Для наблюдений были использованы исследовательские суда, геостационарный метеорологический спутник, радиозонды, дрейфующие шары, высотные самолеты, сбрасываемые радиозонды, привязные шары-зонды, радиолокацию и фотографирование облаков и пр. Результаты наблюдений были сопоставлены с вычислениями по динамическим моделям процессов.

Син. тропический эксперимент, Первый тропический эксперимент.

АТЛАНТИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ. Теплое океаническое течение — северовосточная ветвь Гольфстрима, идущая от Ньюфаундленда к Европе. При подходе к Британским островам дает ответвление — течение Ирмингера — к Датскому проливу; более мощная основная ветвь идет в Норвежское море как Норвежское течение, затем разветвляющееся на течения Шпицбергенское и Нордкапское.

Син. Северо-Атлантическое течение.

АТЛАС МИРОВОГО ВОДНОГО БАЛАНСА. Фундаментальный труд, обобщающий все предшествующие данные об элементах водного баланса и результаты исследований, проведенных Межведомственным комитетом СССР по программе Международного гидрологического десятилетия (МГД), осуществленного по инициативе ЮНЕСКО.

Атлас включает монографию и серию карт мира по континентам, включая океаны. Он содержит следующие данные: годовая сумма осадков, внутригодовое распределение осадков, годовая сумма и внутригодовое распределение испарения, средний годовой сток, внутригодовое распределение стока рек, коэффициенты стока, избыток и дефицит водных ресурсов рек.

АТЛАС МОРСКОЙ. Систематизированное собрание морских карт, объединенных общим назначением и содержанием, служащих, научно- практическим руководством при изучении Мирового океана и морей. Атласы содержат физико-географическую и навигационную информацию.

АТЛАС СНЕЖНО-ЛЕДОВЫХ РЕСУРСОВ МИРА. Созданный впервые в мире крупный картографический атлас, включающий около 750 карт разных масштабов.

Атлас создавался как национальный вклад нашей страны в Международную гидрологическую программу.

Основная задача атласа состоит в показе всех районов мира со снегом и льдом и всех аспектов, связанных с природными льдами в этих районах, а также изменчивости физико-географических условий таких территорий в прошлом и в современную эпоху.

Атлас состоит из трех частей: вводной, региональной и прикладной. Все содержание Атласа объединено в 17 тематических разделов.

Атлас включает два тома. Первый том содержит картографический материал, второй том содержит текстовой материал, содержащий методологические основы изучения снежно-ледовых ресурсов и практические рекомендации по их использованию.

АТЛАСЫ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ. Систематизированное собрание географических карт, выполненное по определенной научной программе как целостное произведение, отражающее современное состояние знаний в данной области гидрометеорологии.

Первым атласом был географический атлас, родоначальником которого считают собрание географических карт древнегреческого ученого Клавдия Птолемея (2 в.). В дальнейшем географические атласы получили широкое распространение.

В настоящее время известно большое количество атласов различного назначения (атласы мира, отдельных стран, краеведческие, учебные и др.).

Создана целая серия атласов гидрометеорологического назначения. Среди них: Физико-географический атлас мира, Морской атлас, Атлас Антарктики, Климатические атласы, в частности, 2-х томный Климатический атлас СССР, Атлас гидрометеорологических данных Европы и др.

АТМИДОМЕТР, атмометр, эвапориметр. Прибор для измерения количества воды, испарившейся в атмосферу за данный интервал времени.

АТМОМЕТР. См. испаритель.

АТМОСФЕРА. 1. Воздушная оболочка Земли, принимающая участие в ее суточном и годовом вращении; предмет изучения метеорологии. А. состоит из смеси ряда газов — воздуха, в котором взвешены коллоидные примеси — пыль, капельки, кристаллы и пр. С высотой состав атмосферного воздуха меняется мало. Однако, начиная с высоты около 100 км, наряду с молекулярным кислородом и азотом появляется и атомарный в результате фотодиссоциации молекул, и начинается гравитационное разделение газов. Выше 300 км в А. преобладает атомарный кислород, выше 1000 км — гелий и затем атомарный водород. При этом, начиная с высот несколько меньше 100 км, часть молекул и атомов атмосферных газов, в особенности кислорода и водорода, является ионизированной, т. е. несет электрические заряды.

Давление и плотность А. убывают с высотой; около половины всей массы атмосферы сосредоточено в нижних 5 км, 9/10 — в нижних 20 км и 99,5% — в нижних 50–60 км. На высотах около 750 км плотность воздуха падает до 10–10 (тогда как у земной поверхности она порядка 103 г*м–3 ), но и такая малая плотность еще достаточна для возникновения полярных сияний. Резкой верхней границы атмосфера не имеет; плотность составляющих ее газов постепенно приближается к плотности газов межпланетного пространства. На высотах от 2 до 20 тыс. км, в так называемой земной короне, в среднем содержится около 1000 ионизированных частиц на каждый см3. Однако в межпланетном пространстве за пределами короны содержится не более 100 частиц (протонов и электронов) в каждом см3.

В вертикальном направлении А. разделяют на ряд основных слоев. По распределению температуры с высотой выделяются следующие основные слои: тропосфера (до 9–17 км), стратосфера (до 50–55 км), мезосфера (до 80–85 км), термосфера. По физико-химическим процессам выделяются озоносфера (10–50 км), нейтросфера (от земли до 70–80 км), ионосфера (выше 70–80 км), хемосфера (от стратосферы до нижней части термосферы). По кинетическим процессам выделяются экзосфера (выше 600–1000 км) и земная корона (выше 2000 км); по составу — гомосфера (до 90–100 км) и гетеросфера (выше 90–100 км).

Атмосферные слои внутри тропосферы и ионосферы см. под этими рубриками. Переходные слои или границы между основными атмосферными слоями носят названия: между тропосферой и стратосферой — тропопауза, между стратосферой и мезосферой — стратопауза, между мезосферой и термосферой — мезопауза. См. эти термины.

Нижние 500–1500 м тропосферы называют пограничным слоем атмосферы, или планетарным пограничным слоем, или слоем трения, поскольку в этом слое турбулентный обмен оказывает заметное влияние на ветер и суточный ход метеорологических элементов; нижние несколько десятков метров выделяют под названием приземного слоя атмосферы, обладающего особыми свойствами вследствие непосредственной близости к подстилающей поверхности.

А. поглощает и рассеивает солнечную радиацию, сама излучает длинноволновую инфракрасную радиацию, поглощает инфракрасную радиацию земной поверхности и обменивается теплом с земной поверхностью путем теплопроводности и фазовых переходов воды. В самой атмосфере тепло распространяется преимущественно с помощью турбулентного обмена, радиационных процессов и фазовых переходов воды. Между подстилающей поверхностью и А. происходит непрерывный круговорот воды, причем в А. водяной пар конденсируется, возникают туманы и облака, из последних могут выпадать осадки.

А. обладает электрическим полем. В верхних слоях А., начиная со стратосферы, происходят различные фотохимические реакции, приводящие к образованию озона, диссоциации молекул кислорода, азота и др. газов и к ионизации А. Ионизация в меньшей степени происходит и в тропосфере. Вследствие этого А. обладает электропроводностью. Упругие волны в А. передают звук, а при прохождении света сквозь А. и при отражении и преломлении его капельками и кристаллами, взвешенными в А., возникают различные атмосферно-оптические явления.

Вследствие неравномерного нагревания А. бароклинна, и в ней возникает общая циркуляция и ряд местных (локальных) циркуляций. Общая циркуляция А. приводит к обмену воздуха между различными широтами и областями Земли. Она осуществляется в форме циклонической деятельности, т. е. с помощью атмосферных возмущений — циклонов и антициклонов. Под влиянием радиационных условий и циклонической деятельности происходит расчленение А. (тропосферы) в горизонтальном направлении на отдельные воздушные массы с резко разграничивающими их переходными зонами — фронтами.

Различные свойства А. И ее упрощенные модели рассматриваются в других статьях «Словаря».

Термин атмосфера применяется также к газовым оболочкам других планет.

2. Физическая единица давления: давление ртутного столба высотой 760 мм на широте 45° на уровне моря при температуре 0° (ускорение силы тяжести равно 980,616 см*с–2), равное 1013,25 мб.

АТМОСФЕРА ОДНОРОДНАЯ. См. однородная атмосфера.

АТМОСФЕРА СПРАВОЧНАЯ. Справочные характеристики средней и верхней атмосферы, являющиеся обобщением знаний о пространственно-временном распределении термодинамических параметров средней и верхней атмосферы, составляющих скорости ветра и их изменчивости.

Известны три варианта справочных атмосфер, подготовленных в период 1960–1972 гг. Комитетом по космическим исследованиям (КОСПАР). Это CIKA 1961, CIKA 1965 и CIKA 1972. В них известные на то время статистические данные приведены для высотного интервала 25–110 км в диапазоне широт 0–70° с шагом по высоте 5 км.

В дальнейшем модель CIKA 1972 была дополнена данными спутниковых наблюдений. Принимая во внимание ограниченный объем данным, для построения справочной атмосферы широко используются аналитические методы. Справочная атмосфера такого типа имеет высокое разрешение в пространстве и по времени и обеспечена комплексом программ для ЭВМ для работы в случае необходимости в диалоговом режиме.

АТМОСФЕРА СТАНДАРТНАЯ. Международная условная (стандартная) атмосфера (МСД), в которой распределение давления и плотности в земной атмосфере получается из барометрической формулы при определенных предположениях о распределении температуры по вертикали. Служит для градуировки альтиметров (высотомеров) и для решения других прикладных задач.

Для А. с. приняты следующие условия: давление на уровне моря при температуры +15°С равно 1013 мб (760 мм рт. ст.), температура по вертикали линейно уменьшается с высотой на 6,5° с*км–1 до уровня 11 км (условная высота начала стратосферы), где температура становится равной –56,5°С и перестает меняться. Соответствующая этим изменениям температуры и давления плотность определяется из уравнения состояния для сухого воздуха.

АТМОСФЕРИКИ. Электромагнитные колебания в диапазоне радиочастот, возникающие в атмосфере в виде нерегулярных (апериодических) и кратковременных импульсов. Распространяясь от места возникновения, они действуют на радиоприемные устройства, создавая шумы и трески, мешающие радиоприему. В обиходе А. зовут именно эти шумы. А. Создаются, главным образом, грозовыми разрядами: канал молнии является своего рода радиопередатчиком. Различают А., связанные с конвекцией, внутри холодных масс или местной, особенно в экваториальных широтах (экваториальные атмосферики), и А. фронтальных зон (фронтальные атмосферики), наиболее сильные в случае холодных фронтов. А., в особенности экваториальные и фронтальные, можно регистрировать на значительных расстояниях, иногда свыше 3000 км от их очага.

Син. атмосферные помехи.

АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА. Учение о звуках атмосферного происхождения и о роли атмосферы в распространении звука; раздел метеорологии. Примеры звуков атмосферного происхождения: гром, бронтиды, свист ветра, гудение проводов, шелест деревьев. Влияние атмосферы на распространение звука выражается в зависимости скорости звука от состава и температуры воздуха и от скорости ветра, в явлениях отражения звуковых волн от слоев инверсии, в рефракции звука в слоях с большим температурным градиентом, в дифракции звука на малых турбулентных вихрях.

Син. метеорологическая акустика.

АТМОСФЕРНАЯ ВИДИМОСТЬ. См. видимость.

АТМОСФЕРНАЯ ВОДА. Вода, находящаяся в атмосферном воздухе в виде водяного пара или взвешенных продуктов конденсации (капель, кристаллов).

АТМОСФЕРНАЯ ДИФФУЗИЯ. Обычно употребляется син. диффузия. Подразумевается, что речь идет о диффузии в атмосфере.

АТМОСФЕРНАЯ ДЫМКА. См. дымка.

АТМОСФЕРНАЯ ЗАСУХА. Син. засухи как атмосферных условий в отличие от почвенной засухи.

АТМОСФЕРНАЯ ИНДИКАТРИСА РАССЕЯНИЯ. Индикатриса рассеяния радиации в атмосфере, являющаяся результатом одновременного рассеяния молекулярного и на аэрозолях. Определяется на основании спектрофотометрических измерений. А. и. р. для солнечной радиации характеризуется вытянутостью вперед, возрастающей с длиной волны и означающей, что в земной атмосфере преобладает рассеяние в направлении к земной поверхности.

АТМОСФЕРНАЯ ИОНИЗАЦИЯ. См. ионизация атмосферы.

АТМОСФЕРНАЯ КОНВЕКЦИЯ. Перемещения отдельных объемов воздуха с одних уровней на другие, обусловленные плавучестью и, следовательно, зависящие от разностей температур между воздухом, вовлеченным в конвекцию, и окружающим воздухом. В идеальном простейшем случае перемещения некоторого количества (частицы) воздуха в неподвижной окружающей атмосфере — его ускорение (ускорение конвекции) равно


где Ti — температура движущейся частицы, Та — температура окружающей среды. Конвективные движения происходят одновременно в обоих направлениях по вертикали, но чаще всего под А. к. имеются в виду восходящие движения. А. к. выражается в образовании беспорядочных струй или пузырей воздуха, всплывающих вверх или опускающихся вниз (неупорядоченная конвекция, иначе — термическая турбулентность), а при наибольшем развитии имеет характер восходящих или нисходящих токов (токов конвекции, конвекционных токов) над ограниченными участками земной поверхности (упорядоченная или проникающая конвекция). Такие восходящие токи с вертикальными составляющими скорости порядка метров в секунду могут приводить к образованию облаков конвекции (в этом случае конвекция называется облачной конвекцией, или Си-конвекцией), из которых могут выпадать ливневые (конвективные) осадки.

А. к. тесно связана с условиями стратификации атмосферы, или вертикального равновесия атмосферы. Различают А. к. в условиях местной воздушной массы над нагретой поверхностью суши и А. к. внутри холодной неустойчивой массы. движущейся на более теплую подстилающую поверхность.

Местная А. к. над сушей имеет хорошо выраженный суточный и годовой ход с максимумом после полудня и летом.

Конвекция существенно дополняет турбулентность динамического происхождения в процессе вертикального обмена воздуха.

А. к. описанного типа называют еще свободной конвекцией, в отличие от вынужденной конвекции, имеющей другую природу.

Термин атмосферная конвекция часто заменяется более кратким син. конвекция, хотя этот последний термин имеет более общее значение.

См. конвекция, облачная конвекция, проникающая конвекция, ускорение конвекции, Бенара ячейки, макромасштабная конвекция.

АТМОСФЕРНАЯ МОДЕЛЬ. См. модель атмосферы.

АТМОСФЕРНАЯ ОПТИКА. Учение об оптических явлениях в атмосфере, вызываемых рассеянием, поглощением, преломлением и дифракцией света в воздухе; раздел метеорологии. Основные проблемы: рассеяние и поляризация света в атмосфере; явления сумерек, зорь и их связь с погодой; атмосферная видимость; поляризация небесного света; рефракция и связанные с ней явления (миражи и пр.); явления радуги, венцов, гало, обусловленные преломлением, отражением и дифракцией света элементами облаков и осадков.

Син. метеорологическая оптика.

АТМОСФЕРНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ. См. поляризация рассеянного света.

АТМОСФЕРНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ. См. проводимость атмосферы.

АТМОСФЕРНАЯ ПЫЛЬ. См. пыль.

АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ. См. атмосферное излучение.

АТМОСФЕРНАЯ РЕФРАКЦИЯ. 1. Изменение направления распространения световых волн и соответствующее искривление траекторий световых лучей в атмосфере вследствие убывания с высотой плотности, чем обусловливается уменьшение показателя преломления воздуха. В результате траектория луча представляет собой кривую, обращенную вогнутостью к земной поверхности, и удаленные предметы видны в направлении, отличном от того, в котором они действительно расположены, а именно в направлении касательной, проведенной от глаза наблюдателя к траектории луча. В зависимости от того, принадлежит ли наблюдаемый предмет к небесным телам или земным, различают рефракцию астрономическую и земную. В результате астрономической Р. видимая высота звезд больше действительной (на угол рефракции) и звезды видны, когда они еще под горизонтом. Следствием этого является удлинение дня и сокращение ночи. В результате земной Р. наблюдается расширение горизонта и явление миражей.

  1. Аналогичное изменение направления волн и искривление лучей для электромагнитных волн других длин, в частности для радиоволн. Рефракция радиоволн в тропосфере и стратосфере объясняется зависимостью диэлектрической проницаемости атмосферы от плотности воздуха; рефракция радиоволн в ионосфере — зависимостью той же величины от степени ионизации воздуха.
  2. Аналогичное изменение направления звуковых волн в атмосфере. С А. р. звука связано, между прочим, явление аномальной зоны слышимости.

Син. рефракция, подразумевая, что речь идет об атмосфере. См. аномальная рефракция.

АТМОСФЕРНАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ. Особенность атмосферных течений, состоящая в том, что мгновенные скорости отдельных количеств воздуха (более крупных, чем молекулы) испытывают нерегулярные, случайные флуктуации. К средней скорости переноса воздуха присоединяются, таким образом, дополнительные флуктуационные скорости элементов турбулентности, по-разному ориентированные и находящиеся в быстром изменении. В связи с этим и другие характеристики воздуха, как давление, температура, плотность влагосодержание, изменяются в пространстве и времени также нерегулярно. А. т. можно непосредственно наблюдать, следя за падением снежинок при ветре или за распространением дыма из труб. Причина А. т. — образование в атмосфере вихрей различных масштабов (от долей миллиметра и более). Переход от ламинарного, лишенного турбулентности, течения к турбулентному происходит при потере гидродинамической устойчивости потока, когда отношение сил инерции к силам вязкости (Рейнольдса число) превосходит некоторое критическое значение. А. т. особенно значительна в слое трения и в областях струйных течений. К описанной динамической турбулентности присоединяется термическая турбулентность (конвекция), определяемая архимедовой силой (см. атмосферная конвекция).

В результате А. т. происходит быстрая турбулентная диффузия, создающая турбулентный обмен свойств воздуха в вертикальном направлении, намного превосходящая молекулярную диффузию. А. т. объясняются сравнительное постоянство состава воздуха с высотой, распространение в атмосфере водяного пара и коллоидных примесей, внутреннее трение (турбулентная вязкость) воздуха, порывистость и суточный ход ветра, распространение и распределение тепла в атмосфере (путем турбулентной теплопроводности), особенно форм облаков, рассеяние туманов, коагуляции капелек в облаках, так называемое дрожание воздуха и мерцание звезд и многое другое.

Кроме мелкомасштабной А. т. (микротурбулентности), существует А. т. синоптического масштаба (макротурбулентность), элементами которой являются циклоны и антициклоны, осуществляющие междуширотный обмен воздуха, тепла, количества движения и пр. Различается также А. т. в промежуточном масштабе (мезотурбулентность), связанная с грозовыми облаками, шквалами и т. п. Интенсивность мезотурбулентности сравнительно мала; в тропиках она больше, чем во внетропических широтах.

Син. турбулентность имеет более общее значение, т. к. турбулентность свойственна потоку воды и наблюдается не только в природе, но и в технических установках.

См. турбулентность при ясном небе, напряжения Рейнольдса, макротурбулентность.

АТМОСФЕРНАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ. Система движений атмосферного воздуха в масштабе всего земного шара (общая циркуляция атмосферы) или над небольшой площадью земной поверхности с особыми свойствами (местная циркуляция). Понятие А. ц. относится как к мгновенному состоянию, так и, чаще, к условиям, осредненным за какой-либо период.

АТМОСФЕРНОЕ ВОЗМУЩЕНИЕ.

  1. Всякое нарушение устойчивого состояния в атмосфере.
  2. Общее название для циклонов и антициклонов.

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ. Давление, производимое атмосферой на находящиеся в ней предметы и на земную поверхность. В предположении статического равновесия А. д. в каждой точке атмосферы равно весу всего вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице. Фактически А. д. очень близко к этой величине. В конечном счете, А. д. объясняется молекулярными движениями и не зависит от ориентировки поверхности, на которую оно действует. На уровне моря А. д. в среднем близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. А. д., эквивалентное давлению ртутного столба высотой 760 мм при температуре 0°, равно силе, с которой масса 76 × 13,596 г давит на поверхность в 1 см2 (13,596 — удельный вес ртути при 0°С). В системе СГС это будет давление в 1033,3 × 980,665 = 1 013 250 дин*см–2 = 1013,25 мб. В системе СИ давление 1013,25 мб эквивалентно 101 325 Па или 1013,25 гПа.

А. д. убывает с высотой по определенному закону в зависимости от вертикального распределения плотности воздуха (а следовательно, температуры и влагосодержания); см. основное уравнение статики, барометрическая формула. На высоте около 5 км оно — около половины от А. д. у земной поверхности; на высоте 100 км измеряется только долями миллибара. В горизонтальном направлении А. д. распределяется неравномерно (см. барическое поле, барические системы, центры действия атмосферы), причем это распределение А. д. все время меняется. В каждой точке атмосферы А. д. испытывает как периодические (суточный ход, годовой ход), так и непериодические колебания. Особенно значительны последние, связанные с циклонической деятельностью и характеризуемые междусуточной изменчивостью давления. Крайние значения А. д. на уровне моря: 1080 мб (в антициклоне над Сибирью) и 887 мб (в тропическом циклоне).

Син. давление воздуха. Устар.: барометрическое давление.

АТМОСФЕРНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ, загрязнение атмосферы. 1. Присутствующие в атмосфере загрязняющие вещества, такие как: пыль, газ, копоть, дымка, запах, дым или пар, в таких количества и с такими характеристиками и продолжительностью сохранения в ней, что они являются губительно действующими на жизнь человека, растений и животных, а также на имущество.

2. Газообразные, жидкие или твердые загрязняющие вещества, присутствующие в атмосфере, а также в закрытых помещениях. См. антропогенные примеси в атмосфере.

АТМОСФЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. Собственное длинноволновое излучение атмосферы и облаков в области длин волн от 4 до 120 мкм и с максимумом около 14,5 мкм (при средней температуре 200 К). Основную роль в А. и. играет водяной пар. Большая часть атмосферного излучения (около 70%) достигает земной поверхности и называется встречным излучением атмосферы, другая часть (около 30%) направлена в мировое пространство и носит название уходящей радиации.

Син. атмосферная радиация.

АТМОСФЕРНОЕ ОКНО. Область спектра, в которой земная радиация очень слабо поглощается атмосферой. В данной области спектра уходящая радиация фактически без поглощения уходит в космическое пространство и может быть измерена со спутника.

АТМОСФЕРНОЕ ОСЛАБЛЕНИЕ РАДИАЦИИ. См. ослабление радиации.

АТМОСФЕРНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ. См. поглощение радиации.

АТМОСФЕРНОЕ ТЕЧЕНИЕ. См. воздушное течение.

АТМОСФЕРНОЕ УВЛАЖНЕНИЕ. Степень снабжения местности влагой, необходимой для развития растительности, естественной и культурной. Характеризуется соотношением между осадками и испаряемостью (коэффициент увлажнения Н. Н. Иванова) или между осадками и радиационным балансом земной поверхности (индекс сухости М. И. Будыко), или между осадками и суммами температур (гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова).

АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Совокупность различных электрических явлений в атмосфере.

АТМОСФЕРНЫЕ ВОЛНЫ. Кроме продольных упругих звуковых волн с длинами порядка сантиметров и метров, это поперечные волны с более значительными длинами. Сюда относятся: 1) короткие (с длинами порядка десятков и сотен метров) волны на поверхностях раздела (волны Гельмгольца), обусловленные разрывом плотности и сдвигом ветра; при изолированном действии каждого из этих двух факторов они называются гравитационными волнами и волнами сдвига; 2) циклонические (фронтальные) волны на поверхностях раздела (главных фронтах) с длинами порядка сотен и тысяч километров; в их возникновении принимает участие еще и отклоняющая сила вращения Земли, т. е. инерция движения (вследствие чего эти волны являются отчасти инерционными); 3) волны Россби (длинные волны) длиною в несколько тысяч километров, с которыми связаны крупномасштабные преобразования полей давления и движения в атмосфере; 4) волны тропопаузы, связанные с циклоническими волнами, а в какой-то мере, может быть, и независимые от них; 5) приливные волны; 6) сейсмические волны (связанные с землетрясениями, а также с падением метеоритов).

А. в. могут быть динамически устойчивыми и динамически неустойчивыми. Динамически устойчивые волны существуют более или менее продолжительное время без прироста амплитуды и затем затухают. Динамически неустойчивые волны существуют с прогрессивным возрастанием амплитуды, так что, в конечном счете, движение теряет волновой характер. См. также волны, волна давления, волна холода и пр.

АТМОСФЕРНЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА. Частицы или газы, несвойственные нормальному составу воздуха и наблюдающиеся в нем в сильно изменяющихся количествах.

Син. атмосферные примеси, атмосферный аэрозоль, антропогенные примеси в атмосфере.

АТМОСФЕРНЫЕ ИОНЫ. Электрически заряженные частички в атмосфере. В нижних слоях это заряженные молекулы, их комплексы и мельчайшие твердые или жидкие частички, к которым присоединились заряженные молекулы. В высоких слоях это также атомы, свободные электроны и другие субатомные частицы.

А. и. образуются под действием различных ионизаторов атмосферы. В нижних слоях атмосферы различают по величине и подвижности следующие типы А. и.: молекулярные, легкие, радиусом порядка 10–8–10–7 см и с подвижностью около 2 см2(с*В)–1; средние, радиусом порядка 10–6 см и подвижностью 10–2–10–3 см2(с*В)–1; тяжелые, радиусом 10–5 см и с подвижностью порядка 10–6 см2(с*В)–1.

Для измерения числа ионов применяют счетчики ионов. Вблизи земной поверхности в 1 см3 воздуха над сушей содержится в среднем несколько сотен легких ионов и от нескольких сотен до нескольких тысяч тяжелых ионов. Концентрация средних ионов особенно изменчива. С высотой число тяжелых ионов убывает, а легких возрастает; в среднем оно увеличивается примерно до 1000 ионов в 1 см3 на каждые 2 км высоты. В ионосфере концентрация ионов достигает 105–106 на 1 см3, причем наряду с молекулами и атомами (возникшими в результате диссоциации молекул) здесь ионами являются также свободные электроны. Подвижность А. и. с высотой возрастает, изменяясь обратно пропорционально атмосферному давлению. О механизме образования атмосферных ионов см. ионизация атмосферы, ионизаторы атмосферы.

Син. аэроионы.

АТМОСФЕРНЫЕ НАУКИ. Совокупность научных дисциплин, изучающих атмосферу, наиболее значимыми из которых являются: физика атмосферы, метеорология, аэрология, климатология, химия атмосферы и ряд других прикладных наук, возникших в связи с развитием научно-технического прогресса — спутниковая метеорология, радиолокационная метеорология и т. д.

АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ. См. осадки.

АТМОСФЕРНЫЕ ПОМЕХИ. См. атмосферики.

АТМОСФЕРНЫЕ ПРИЛИВЫ. Волны планетарного масштаба в атмосфере, создаваемые в первую очередь притяжением Солнца (солнечные А. п.) и Луны (лунные А. п.), подобно приливам в Мировом океане. Чисто гравитационные приливные волны (гравитационные А. п.) имели бы весьма малые амплитуды, а связанные с ними колебания атмосферного давления были бы порядка тысячных и сотых долей миллибара. Но к гравитационным составляющим А. п. присоединяются составляющие, обусловленные суточным ходом температуры (термические А. п.). Последний дает импульсы к собственным свободным колебаниям в земной атмосфере. Вследствие резонанса с этими свободными колебаниями амплитуды колебаний давления, связанных с солнечными А. п., значительно увеличиваются, в особенности возрастает полусуточная составляющая: примерно до 1,5 мб у экватора и 0,5 мб в средних широтах. Кроме того, обнаруживаются малые составляющие: 4, 6, 8-часовая и суточная. Лунные А. п., полусуточные, дают амплитуды давления порядка 0,06 мб в тропиках и 0,02 мб в средних широтах. В тропических широтах А. п., преимущественно солнечные, существенно влияют на суточный ход давления: во внетропических широтах, где амплитуда приливных волн значительно меньше, а непериодические колебания давления велики, эффект А. п. можно выделить из общего хода давления только с помощью статистической обработки материала наблюдений.

АТМОСФЕРНЫЕ ПРИМЕСИ. Частицы газов внеатмосферного происхождения, напр. продуктов сгорания, содержащиеся в воздухе в резко переменных количествах. Они особенно велики в индустриальных районах.

См. атмосферный аэрозоль.

Син. газовые примеси.

АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. В практике метеорологических наблюдений — обозначение тех атмосферных явлений, которые визуально наблюдаются на метеорологической станции и в ее окрестностях. Это осадки и туманы различных видов; метели; электрические явления — гроза, зарница, полярное сияние; шквал, пыльная буря, пыльный поземок, вихрь, смерч, ледяные иглы, мгла, снежная мгла, гололедица, снежный покров.

АТМОСФЕРНЫЙ ВЛАГООБОРОТ. Один из важнейших механизмов формирования источников и стоков атмосферной влаги, ее вертикального и горизонтального переноса, а также трансформациями влаги в атмосфере.

Если атмосферу представить как выделенный объем воздуха, ограниченный условным контуром, то общая схема влагооборота в атмосфере по В. Н. Малинину выглядит следующим образом: на наветренную сторону выделенного объема воздуха приходит адвективный приток водяного пара (FA1); часть этого притока (PA), в виде осадков, выпадает внутри контура; часть выносится через подветренную сторону за пределы контура (FT2), а оставшаяся часть водяного пара (∆WA), идет на изменение влагосодержания атмосферы.

=

(1)

Осадки из адвективного водяного пара (PA) расходуются на адвективное испарение (EA), формирование речного стока (QA) и изменение суммарных влагозапасов (∆SA).

=

(2)

В свою очередь, часть испарившейся влаги внешнего происхождения (EA) выносится из контура (FMA2), часть идет на изменение влагосодержания в атмосфере (∆WM), а оставшаяся на образование местных осадков (PМ).

=

(3)

Местные осадки (PM) расходуются на местное испарение (EM), изменение запасов влаги в почве (∆SM) и местный речной сток (QM).

=

(4)

При этом принимается, что испарившаяся влага местного происхождения полностью выносится из контура (FMM2), т к. местное испарение слишком мало, чтобы образовывать осадки.

=

(5)

Уравнения (1–5) описывают общую схему влагооборота в атмосфере.

Если все уравнения системы (1–5) алгебраически сложить, получим уравнение водного баланса атмосферы.

Влагооборот над континентами и океаном имеет свои особенности.

Для влагооборота над континентами система (1–5) может быть принята в виде


(6)

Схема влагооборота над поверхностью океана выглядит более простой и будет состоять лишь из двух уравнений

(3)

Если сложить уравнения системы (3), получим классическое уравнение водного баланса атмосферы над океаном.

См. влагооборот, водный баланс, водный баланс атмосферы.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ. Жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых и производственных помещений.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД. Сравнительно тонкий, почти горизонтальный слой воздуха, начинающийся от земной поверхности или лежащий на некоторой высоте, с сильной инверсией температуры и потому с быстро убывающим с высотой коэффициентом преломления радиоволн. В таком слое наиболее короткие волны (сантиметровые или дециметровые) получают кривизну пути боmльшую, чем кривизна земной поверхности, и потому возвращаются к земной поверхности и отражаются от нее. В результате многократного повторения такого процесса радиоволны распространяются на большие расстояния, далеко за пределы видимого горизонта (суперстандартное распространение радиоволн). Это явление аналогично миражу.

АТМОСФЕРНЫЙ ЛЕД. Ледяные частички, взвешенные в атмосфере (твердые облачные элементы) или выпадающие из атмосферы на земную поверхность (твердые осадки), а также ледяные кристаллы или аморфный налет, образующийся на земной поверхности, на поверхностях наземных предметов (твердые наземные гидрометеоры) и на летательных аппаратах в воздухе (обледенение самолета).

Твердые элементы облаков — снежные кристаллы разнообразных форм. К твердым осадкам из облаков относятся снег, крупа, снежные зерна, град, ледяные иглы; к твердым наземным гидрометеорам — иней, изморозь, твердый налет, гололед.