Максимально возможная продолжительность солнечного сияния. Северное сияние


СОЛНЕЧНОЕ СИЯНИЕ, время, в течение которого прямые солнечные лучи освеща­ют земную поверхность. На метеорологических станциях про­должительность С, с. измеряется гелиогра­фом. Зависит от дл. дня и облачности, выражается в часах или в процентах от наибольшей возможной продолжительно­сти. На террит. обл. наименьшее число часов С. с. за год (1000-1200) наблюдается на побережье Карского моря, что объясня­ется положением в высоких широтах, боль­шой облачностью и частыми туманами. К Ю. продолжительность С. с. увеличивает­ся и составляет в р-не Сев. полярного кру­га 1500 ч, в Сред. Приобье - 1700 ч, в юж. р-нах - 2020 ч. Нек-рое уменьшение про­должительности С. с. отмечается в пром. городах из-за большой загрязнённости воз­духа. Наиб. число часов С. с. отмечается в июле между 60° и 69° с. ш. - 290-320 ч (45-55% от возможной величины), что обуслов­лено гл. обр. увеличением длины дня в лет. время в высоких широтах. К Ю. от 60° с. ш. число часов С. с. уменьшается до 270-290. Наименьшая продолжительность С. с. от­мечается в декабре. КС. от Сев. полярного круга в это вр. наблюдается полярная ночь, к Ю. число часов увеличивается: на Ю. ЯНАО -10 ч, в Сред. Приобье - 20 ч, на Ю. обл. - 40 ч, Весной число часов С. с. в 2-3 раза больше, чем осенью, что связано с го­довым ходом облачности, В теч. всего года продолжительность С. с. в дополуден. часы меньше, чем в послеполуденные. Лит.: Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние: Справочник по кли­мату СССР. Вып. 17.4.1.-Л., 1966. О. В. Соромотина

  • Орлецы - Орлецы - небольшие круглые ковры с изображением одноглавого орла, имеющего сияние вокруг головы и парящего над городом. Стоять на О. при богослужении дозволяется только архиереям, которые вводятся на...
  • Поправка часов - Поправка часов - величина, которую нужно придать к показанию часов, чтобы получить действительное время. Отрицательна - когда часы идут вперед, положительна - когда они отстают. Изменение поправки час...
  • Прабха - Прабха - (санскр. Prabh = "проблеск", сияние, заря, рассвет) - в позднейшей индийской мифологии (напр. в Матсья-пуране) жена Солнца (Вивасвата), от которого у нее был сын Прабхата. По другим источника...
  • БЕРИНГОВ ПРОЛИВ - БЕРИНГОВ ПРОЛИВ, между материками Евразия и Северная Америка. Соединяет Северный Ледовитый океан с Тихим океаном. Длина 96 км, наименьшая ширина 86 км, наименьшая глубина 36 м. Назван по имени В. Бери...
  • ВИЛЬКИЦКОГО ПРОЛИВ - ВИЛЬКИЦКОГО ПРОЛИВ, между п-овом Таймыр и о. Большевик (Северная Земля), соединяет моря Карское и Лаптевых. Длина 104 км, наименьшая ширина 55 км, наименьшая глубина 32 м. Назван по имени Б. А. Вильки...
  • "ВОСТОК" - "ВОСТОК", российская полярная станция в районе Южного геомагнитного полюса в Восточной Антарктиде, на высоте 3488 м, в 1250 км от берега. Основан в декабре 1957. Полюс холода Земли (ок. -90 °С). Назва...
  • ДОГОВОР ОБ ОБРАЗОВАНИИ СССР - ДОГОВОР ОБ ОБРАЗОВАНИИ СССР, юридически закрепил объединение 4 республик - РСФСР, УССР, БССР и ЗСФСР - в одно союзное государство (Союз ССР). Принят 29.12.1922 конференцией полномочных делегаций респу...
  • МАТОЧКИН ШАР - МАТОЧКИН ШАР, пролив между Северным и Южным о-вами Новой Земли. Соединяет Баренцево и Карское моря. Длина 98 км, наименьшая ширина ок. 0,6 км, наименьшая глубина 12 м. Б.ч. года покрыт льдом.
  • ЯНЕНКО Николай Николаевич - ЯНЕНКО Николай Николаевич (1921-1984), математик, академик АН СССР (1970), Герой Социалистического Труда (1981). Труды по многомерной дифференциальной геометрии, нелинейным задачам математической физи...
  • Шри - Шри (санскрит. r - великолепие, красота, блеск, счастье, богатство, величие) - 1) в индийской мифологии (уже в Шатапатха-брахмане) олицетворение красоты или счастья; 2) в позднейшей мифологии супруга...
  • двенадцать - двенадцать - число лет порабощения (Быт 14.4), число князей, сыновей Измаила (Быт 17.20), число сыновей Нахора (Быт 22.21-22,24), число колен Израиля (Быт 49.28), число источников Елима (Исх 15....
  • семьдесят - семьдесят - число сыновей Сима, Хама и Иафета (Быт 10.2-4,6-8,11,13-18,21-29), число душ, перешедших с Иаковом в Египет (Быт 46.27; Исх 1.5; Вт 10.22), число дней оплакивания Израиля (...
  • сорок - сорок - число дней наводнения (Быт 7.17), число дней от остановки ковчега до выпускания ворона (Быт 8.6), возраст Исаака, когда он женился (Быт 25.20), возраст Исава, когда он взял Иег...

Первая работа по облачности была выполнена акад. Вильдом в начале 70-х годов XIX столетия. Так как до 70-х годов облачность записывалась словами, а не цифрами, то точность таких определений мала. Вторая работа написана Воейковым, который для оценки облачности воспользовался 10-баль-ной системой, но для подробной характеристики облачности наблюдений было ещё мало. В 1895 г. вышла работа Шенрока, содержащая графики годового хода облачности, а также карту распределения облачности по сезонам и за год. Позднее он дал карту распределения облачности (1900 г.), составленную по более полным материалам. В 1925 году в Атласе промышленности, а позднее (1939 г.) в Большом советском атласе мира были напечатаны карты облачности, составленные Е. С. Рубинштейн. В прежних работах данные по облачности к одному периоду не приводились. Это сделано в последней работе Е. С. Рубинштейн, хотя на возможность такого приведения указывал уже ранее Конрад.

Солнечное сияние изучалось Фигуровским (1897) и Ваннари (1907- 1909 гг.). Более поздних работ, характеризующих распределение солнечного сияния и облачности в СССР, не имеется.

ГОДОВОЙ ХОД ОБЛАЧНОСТИ

Можно выделить четыре основных типа годового хода облачности в СССР.

I тип, восточноевропейский, с максимумом облачности зимой, минимумом летом, наблюдается приблизительно между 60-й и 42-й параллелями и от западных границ СССР до 70° меридиана. К востоку от Азовского моря максимум облачности наступает в декабре, на северном побережье Чёрного моря ^Одесса, Таганрог) и в Туркмении - в январе; в Крыму - в феврале. Во всей области отмечается большая амплитуда облачности.

II тип, восточносибирский, характеризуется максимумом облачности в летнее полугодие, минимумом - зимой. Этот тип наблюдается в восточносибирской и дальневосточной областях. Здесь всюду самый ясный месяц - январь или февраль. Время же наступления максимума изменяется в очень больших пределах: от мая до августа. Так, на нижнем течении Амура максимум наблюдается в мае; на среднем течений, в Благовещенске - в июне; на верхнем течении, в Нерчинске, максимумы (мало выдающиеся)- в мае и августе.

III тип, переходный, с минимумом и максимумом облачности в переходные сезоны, характерен для всей остальной территории СССР (исключая горные массивы), т. е. для западносибирской области (между 60 и 90е долготы и от 50 до 67° с. ш.), Крайнего Севера, а также для Бессарабии и Черноморского побережья Кавказа.

IV тип, высокогорный, имеет минимум облачности зимой и максимум - в мае или июне. Малая облачность в горах зимой объясняется тем, что в это время года образуются преимущественно низкие слоистые облака, не достигающие вершин гор (Большой и Малый Кавказ, горы Средней Азии, Алтай).

Амплитуда годового хода облачности, как правило, возрастает в направлении от побережий внутрь континента, тогда как средняя облачность по тому же направлению уменьшается.

Суточный ход облачности в тёплое полугодие в Европейской части СССР имеет два максимума: один ночью (за счёт слоистых облаков при соответствующих типах погоды), другой днём (при образовании облаков вследствие восходящих токов); в холодное полугодие обычно наблюдается лишь один максимум (ночью или утром). В Азиатской части СССР отмечается преимущественно один максимум облачности - летом в дневные, зимой в утренние часы.

В горных районах страны летом ясно выражен дневной максимум облачности, тогда как зимою - ночной.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАЧНОСТИ

Согласно расчётам Брукса, средняя облачность распределяется следующим образом в зависимости от широты (для северного полушария):

В СССР наибольшая облачность наблюдается над Арктикой и Белым морем (широта около 70°), где она составляет в среднем за год 88%, а в ноябре и декабре 94% (маяк Сосновец). По направлению к югу и особенно к юго-востоку облачность уменьшается, составляя в Туране (широта 40° - 50°) 35-25%, в Крыму и в Закавказье 50%, в Забайкалье и Средней Азии 35% и на Дальнем Востоке 35-40%.

Зимой наименьшая облачность наблюдается в Забайкалье и восточносибирской области (20-35%), что находится в тесной связи с высоким атмосферным давлением и низкими температурами.

Зимняя изонефа в 60% пересекает середину Каспия и, касаясь западных окраин Арала, направляется к Уралу. Далее она проходит по восточному склону Урала до устья Оби, а затем поворачивает на юго-восток и, огибая Васюганские болота, достигает Новосибирска. Затем изонефа следует по Енисею до Карского побережья. Таким образом, по восточному склону Урала и в центральной части Западносибирской низменности облачность несколько понижена, что должно быть связано с западными нисходящими воздушными массами, переваливающими через Урал.

На Мурманском побережье и Кольском полуострове облачность снижается до 70%. местами до 65%. что аналогично распределению относительной влажности, которая здесь ниже, чем на материке, потому что прилегающие водоёмы теплее материка и нагревание со стороны моря сказывается на побережье. К западу отсюда облачность увеличивается, достигая в Прибалтике 80%. Над территорией Карело-Финской республики облачность несколько понижена (70%), что находится в тесной связи с антициклоном, господствующим над Финляндией.

Зимние изонефы в основном направлены с севера на юг, так как для зимы характерно убывание облачности с запада на восток.

Весной, в связи с ослаблением циркуляции атмосферы, облачность уменьшается на западе и возрастает вследствие увеличения конвекции тёплого воздуха на востоке.

Летом облачность уменьшается с севера на юг (от 70% в Арктике, до 10% в Туране). Над балтийским побережьем облачность понижена (45-50%), что Шенрок объясняет доходящим сюда феном из Швеции. Каминский отрицал такое объяснение, так как если бы сюда принесенные феном массы воздуха и доходили, они оказались бы уже увлажнёнными вследствие прохождения над морем. Исследованиями Каминского, Михайловской и др. установлено, что над плоскими побережьями морей летняя облачность понижена вследствие слабо развитых конвективных токов; морские ветры почти не испытывают здесь трения и не успевают прогреться для образования конвекции.

Самая незначительная облачность летом (10% в среднем за август) наблюдается в Средней Азии. На Северном Кавказе облачность повышена вследствие поднимающихся здесь по склонам гор масс воздуха, приносимых господствующими ветрами с северной составляющей.

Летом в сравнении с зимою распределение облачности является как бы повёрнутым на 90°: зимой облачность уменьшалась с запада на восток, летом она убывает с севера на юг (несколько увеличиваясь на востоке и убывая на западе), так что изонефы идут теперь главным образом вдоль параллелей.

Осень - переходный период. Распределение облачности близко к годовому её распределению. На севере облачность 70°%, на юге (в Средней Азии) 20-30%. На берегу Балтийского моря нет понижения облачности, которое наблюдалось летом.

В тесной связи с облачностью находится распределение ясных и пасмурных дней. Число ясных дней в среднем за год в СССР колеблется от 20 в районе Белого моря до 200 в турано-казахской области, пасмурных - соответственно от 200 до 20. Безоблачной погодой отличаются закаспийские районы, где в году бывает до 200 совершенно ясных дней (Термез 207), и Забайкалье (Чита 140); Забайкалье выделяется ещё и тем, что здесь в году мало пасмурных дней (Чита имеет в среднем только 38 пасмурных дней). Наиболее пасмурная погода свойственна Белому морю, где среднее годовое число пасмурных дней около 200, а ясных - не более 20. В годовом ходе наибольшее количество ясных дней в Европейской части СССР, Западной Сибири и Средней Азии приходится на лето. На Дальнем Востоке и в Восточной Сибири максимум ясных дней приходится на зиму.

Наибольшая вероятность пасмурных дней для Европейской части СССР приходится на зиму: в январе она достигает здесь 80%, тогда как в Азиатской части - от 30% до 60%, а в Забайкалье даже 20%; в июле наибольшей пасмурностью отличается Дальний Восток и Крайний Север СССР (60-70%); наименее вероятны пасмурные погоды в турано-казахской области (5%).

А. Ф. Дюбюк приводит следующие данные, характеризующие повторяемость (в %) ясных и пасмурных дней при различных воздушных массах в Европейской части СССР.

Наибольшее количество пасмурных дней - зимой, особенно при ТВ и мПВ. Ясные дни имеют значительную повторяемость (27%) при АВ, тогда как при мПВ и ТВ их почти не бывает.

Летом наибольшее количество пасмурных дней бывает при АВ и кПВ, а ясных - при мПВ и ТВ.

СОЛНЕЧНОЕ СИЯНИЕ

Продолжительность солнечного сияния за год увеличивается с севера на юг и с запада на восток в обратном соотношении с облачностью. Так, вдоль 30-го меридиана число часов солнечного сияния за год составляет: в Павловске (ф=59°4Г) - 1550, в Бусанах (ф=58°ЗГ) - 1642, в Новом Королёве (ф = 55°09′)-1860, в Коростышеве (ф = 50°19′) - 2044, в Одессе (ф=46°30′) - 2200.

Увеличение продолжительности солнечного сияния с запада на восток видно по следующим станциям, расположенным приблизительно на 54-й параллели: Сувалки (у,=22°57′) - 1800, Минск (у = 27°33′) -1930, Полибино (у = 52°56’1 - 2200, Троицк (у=61°34′) - 2300, Бодайбо (у=114°13′) - 2088.

Однако есть исключения из правила. На востоке Европейской части СССР, в Уфе, Молотове и на Северном Кавказе, имеются области с малой продолжительностью солнечного сияния. Эти аномалии стоят в связи с интенсивным здесь образованием облаков.

Над крупными промышленными центрами, где наибольшая мутность атмосферы, заметно уменьшение числа часов солнечного сияния. В Ленинграде средняя суточная продолжительность солнечного сияния 3,8 часа, т. е. меньше, чем в Халиле (4,1) и Павловске.

В летнее полугодие по количеству часов солнечного сияния выделяется Туранская низменность: в Байрам-Али всего на 7% солнца меньше, чем в Каире. В Средней Азии продолжительность солнечного сияния летом достигает 92% от возможного, на южном берегу Крыма 80%, в Тбилиси 70%, в Гудуаре 54%. На побережье Балтийского моря продолжительность солнечного сияния больше, чем в глубине материка Ч В зимнее полугодие наибольшим числом часов солнечного сияния отличаются Забайкалье (около 1000 час), Кисловодск (760 час), Сухуми (770 час).

Суточная продолжительность солнечного сияния в теплее полугодие колеблется в Европейской части СССР от 4,5 часа на севере (Териберка) до 11,5 часа на юге (Ялта), в Азиатской части от 6 час. на севере (Игарка) до 14 час. на юге (Термез). В холодное полугодие (октябрь-март) продолжительность солнечного сияния колеблется от 0 до 5 час. в сутки.

Годовой ход солнечного сияния в общем противоположен ходу облачности. Все пункты СССР можно разделить на две основные группы: 1) станций с одним годовым максимумом, 2) станций с двумя максимумами.

На севере СССР максимум продолжительности солнечного сияния приходится на июнь, т. е. на период полярного дни.

При продвижении на юг максимум передвигается к осени, так что в Туране главный максимум уже в августе или сентябре.

В Сибири главный максимум солнечного сияния наступает весной, минимум - осенью; в дальневосточной области резко выражены летний минимум и зимний максимум продолжительности солнечного сияния, обусловленные здесь состоянием облачности муссонных периодов. На юге Европейской части СССР один максимум наступает в мае, другой - в июле или августе.

Местные географические факторы нарушают закономерность годового распределения продолжительности солнечного сияния. Например, в Акатуе летом в дневные часы солнца мало из-за преобладания кучевых и грозовых облаков; аналогично в Кисловодске (с мая по июль особенно) продолжительность солнечного сияния менее, чем в значительной части европейской территории

В Сибири зима - ясное время года, и в полуденное время солнца больше, чем в остальной части СССР. В северо-западной части СССР солнца мало, особенно с ноября по февраль, что связано не только с малой продолжительностью дня, но также и с прохождением множества циклонов и с образованием туманов.

Введение

Продолжительность солнечного сияния регистрируется прибором гелиографом, который автоматически отмечает промежутки времени, в продолжение которых светило солнце. В настоящее время на сети метеорологических станций Союза ССР основным прибором для записи солнечного сияния является гелиограф обыкновенной или универсальной модели. Прожоги на ленте по гелиографу универсальной модели начинаются при достижении напряжения радиации 0,3 - 0,4 кал/см.

Обычно гелиограф устанавливается на высоте 2 м от поверхности земли на открытом месте, в любое время года освещаемом лучами солнца от восхода до захода.

Характеристика солнечного сияния

Большая протяженность территории с севера на юг (от 62 до 52° с. ш.), наличие почти меридионально направленных Уральских гор обусловливают большое разнообразие в распределении солнечного сияния. В общем продолжительность солнечного сияния по мере продвижения с севера на юг возрастает. Зимой продолжительность солнечного сияния с увеличением широты убывает быстрее, чем летом, как из-за уменьшения длительности дня, так и из-за возрастания облачности с широтой.

Наибольшая за год продолжительность солнечного сияния наблюдается в июне, наименьшая - в декабре. В отдельных районах наибольшее число часов солнечного сияния приходится на июль.

Таблица 4.4. Продолжительность солнечного сияния.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган, город
Курган-Вороновка

4.2. Температура воздуха и почвы

4.2.1. Температура воздуха

Сведения о температуре воздуха приводятся на основе показаний жидких термометров, помещенных в психометрическую будку на высоте 2 м.

Собственная температура различных поверхностей, расположенных открыто, измеренная одновременно в различной степени отличается от температуры, измеренной в будке в тот же момент.

Таблица 4.5. Средняя месячная и годовая температура воздуха.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган, город
-18,5 -16,7 -10 2,9 11,8 16,8 18,8 16,1 10,4 2,0 -7,8 -15,6 0,8

Таблица 4.6. Средняя минимальная температура воздуха.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган, город
-23,4 -22,1 -15,7 -2,4 4,9 9,8 12,3 10,2 5,3 -1,8 -11,7 -20,4 -4,6

4.2.2.Температура почвы


Наблюдение за тепловым состоянием почвы производится от поверхности до глубины 3,2 м.

Средняя месячная максимальная и минимальная температура поверхности почвы

Температура поверхности почвы измеряется жидкостными термометрами: ртутными (срочные и максимальные) и спиртовыми (минимальные).

Таблица 4.7. Средняя месячная максимальная и минимальная температура поверхности почвы.

Температура поверхности почвы I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган
Средн. -20 -17 -10 -8 -16
Сред. Max -14 -10 -1 -4 -11
Сред. Min -26 -25 -18 -5 -4 -14 -23 -7

Таблица 4.8 . Глубина промерзания почвы (см)


4.3.1. Ветер

Ветровой режим в умеренных широтах СССР формируется под влиянием основных климатических центров действия атмосферы (циклонов и антициклонов), стационирующих над Северной Атлантикой и над континентом Евразии.

Географическое распределение различных направлений ветра и его скоростей определяется сезонным режимом барических образований. Зимой под влиянием западного отрога азиатского антициклона наблюдается увеличение южных и юго-западных ветров.

Летом режим ветра над территорией Уральского УГМС связан преимущественно с воздействием отрога азорского антициклона. Распределение повторяемости направлений ветра в этот период имеет очень сложный характер. Преобладающими направлениями ветра являются северное, северо-западное и западное, но процент их от числа ветров всех направлений невелик (15-25% случаев). Летом нередко отмечается по два преобладающих направления, либо с севера и северо-запада, либо с севера и запада.

В целом за год на большей части территории преобладают ветры юго-западного направления, но из-за сложности рельефа и почти меридионального (вдоль 60° в. д.) расположения Уральского хребта нередко преобладающим направлением в отдельных районах является южное или западное.

Средние многолетние значения скорости ветра являются хорошими сравнительными характеристиками. Несмотря на сложность и разнообразие рельефа на территории прослеживается в определенных физико-географических условиях характерная именно для этих условий повторяемость скоростей ветра. Для большей части территории характерны слабые и умеренные ветры (от 0 до 5 м/сек). Повторяемость скоростей ветра 0-5 м/сек составляет 75-90% случаев, причем слабые ветры (0-1 м/сек) составляют 20-35% случаев, а в долинах, расположенных между холмами, слабые ветры составляют 40% случаев. По характеру кривых повторяемостей выделяются группы станций в зависимости от степени защищенности (открытые, полузащищенные и защищенные), а также станции, ветровой режим которых определяется особенностями рельефа местности.

Наибольшая повторяемость слабых и умеренных ветров (до 5 м/сек) приходится на летние месяцы, а скоростей ветра 6- 10 м/сек - на холодное время года или переходные сезоны. Скорости ветра >10 м/сек наблюдаются сравнительно редко, и повторяемость большей частью составляет менее 8%.

Таблица 4.9. Средняя месячная и годовая скорость ветра (м/сек).

Таблица 4.10. Повторяемость направления ветра и штилей (%).

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ Штиль
Курган, город
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год

Примечание: 1. Повторяемость ветра вычислена в процентах от числа случаев ветра. 2. Повторяемость штилей приводится в процентах от общего числа случаев наблюдений.


4.4. Влажность воздуха, атмосферные осадки и снежный покров

4.4.1. Влажность воздуха

Влажность воздуха имеет большое значение для многих отраслей народного хозяйства: для сельского хозяйства, различных отраслей промышленности.

Водяной пар является неустойчивой составной частью атмосферы. Содержание его сильно меняется в зависимости от физико-географических условий местности, времени года и циркуляционных особенностей атмосферы, состояния поверхности почвы и т. п. О влажности воздуха можно судить по величине упругости водяного пара, относительной влажности и недостатку насыщения воздуха водяным паром.

Величина упругости водяного пара характеризует влагосодержание воздуха и подвержена значительным изменениям вследствие большой неоднородности рельефа территории, изменения характера и состояния подстилающей поверхности.

Годовой ход упругости водяного пара очень сходен с годовым ходом температуры воздуха. По этой причине упругость водяного пара в общем увеличивается с севера на юг (зональное распределение) почти в течение года, следуя распределению температуры воздуха. Исключение составляют горные районы, где широтные зоны смещаются на юг.

Относительная влажность воздуха, характеризующая степень насыщения воздуха водяным паром, имеет также своеобразное распределение. Влияние циркуляционных особенностей, а также формы рельефа, близости водоемов, лесных массивов, заболоченных почв и т. д. сказывается на величине изменения относительной влажности наиболее отчетливо. В годовом ходе распределение относительной влажности воздуха наибольший интерес представляет в дневное время, когда наблюдается относительная влажность, близкая к минимуму и наиболее интенсивное испарение. В ночные часы относительная влажность обычно высока в течение всего года.

Таблица 4.11. Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха (№).

Станция I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган-Вороновка

Величина недостатка насыщения воздуха водяным паром распределяется в годовом ходе от тех же причин, что и относительная влажность. В соответствии с высокой относительной влажностью воздуха и низкими температурами минимальным недостаток насыщения воздуха водяным паром оказывается в ноябре - январе, когда средняя величина его не превышает 0,5 мб. Максимальные значения недостатка насыщения наблюдается в июне. Средняя величина его в горных районах составляет 6-7 мб, а на прилегающих равнинах - 8 - 10 мб, увеличиваясь с севера на юг. Значительный недостаток насыщения отмечается в июле, августе. С сентября с увеличение относительной влажности и понижением температуры воздуха недостаток насыщения уменьшается.

Таблица 4.12. Средний месячный и годовой дефицит насыщения (гПа).

Станция I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган-Вороновка 0,4 0,4 0,7 3,3 8,1 8,5 6,9 4,3 2,1 0,7 0,4 3,8

4.4.2. Атмосферные осадки

Количество и распределение осадков в течение всего года определяется циклонической деятельностью атмосферы и особенностями рельефа рассматриваемой территории. Меридиональная направленность Уральских гор обуславливает увеличение осадков на западных наветренных склонах и уменьшает их на восточных подветренных.

По степени увлажнения горная часть территории и склоны гор, особенно западная, относятся к зоне избыточного увлажнения. Районы, примыкающие непосредственно к склонам гор, относятся к зоне достаточного увлажнения.

Таблица 4.13. Среднее количество осадков, приведенных к показателям осадкомера (мм).

Станция I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган-Вороновка

Годовые суммы осадков состоят из твердых, смешенных и жидких. В среднем на доля твердых осадков на рассматриваемой территории приходится 20 - 35 %, на доля жидких - 50 - 75 % и на доля смешенных (мокрый снег, снег с дождем и т.д.) -10 -15% от годовой суммы. Длительность периода с тем или иным видом осадков на территории изменяется сравнительно мало, т.к. вид осадков в основном зависит от общеклиматических факторов.

Таблица 4.14. Твердые (т), жидкие (ж) и смешанные (с) осадки в процентах от общего количества.

(-) – пол процента или менее

Годовой ход осадков по всей территории имеет общие черты, свойственные континентальному климату: основное количество осадков выпадает в теплое время года, причем переход от малых зимних осадков к значительным совершается в большинстве районов быстро особенно в Зауралье.


4.4.3. Снежный покров

Зима в пределах рассматриваемой территории - самый продолжительный из всех сезонов года. Из общего количества осадков, выпадающих за год. 20-35% составляют твердые осадки, содержащие основное количество запасов воды. Именно снежный покров создает основной источник для весеннего питания рек. Снежный покров является одним из важнейших факторов, влияющих на формирование климата.

Все физико-географические процессы зимой, в том числе и температурный режим, промерзание почвы, условия перезимовки озимых культур, накопление влаги в почве и т. д., зависят как от высоты, так и от характера залегания снежного покрова.

Характер залегания снежного покрова в сильной степени зависит от скорости ветра и условий открытости или защищенности места.

Таблица 4.15. Средняя декадная высота снежного покрова по постоянной рейку (см).

Продолжение таблицы.

Таблица 4.16 . Плотность снежного покрова по снегосъемкам на последний день декады (г/см 3).

Продолжение таблицы.

4.5. Облачности и атмосферных явлений

Режим облачности и атмосферных явлений (туманы, метели, грозы, град) на рассматриваемой территории в основном обуславливаются особенностями циррсуляции атмосферы в отдельные сезоны и влияние рельефа.

Рассматриваемая территория отчетливо подразделяется на зоны с различной степенью увлажнения. Такое разнообразие природных ландшафтов при значительной неоднородности рельефа приводит к большому разнообразию в распределении по территории облачности и атмосферных явлений.

4.5.1. Облачность

Средний многолетний режим облачности под влиянием циркуля цион н ых процессов, определяющих преобладающее направление воздушных масс и их влагосодержание, а также под влиянием воздействия подстилающих поверхностей.

Под влиянием изменения притока солнечной радиации и характера подстилающих поверхности меняются процессы по сезонам, в соответствии с которыми изменяется количество облачности и форма облаков.

В осенние месяцы и в первую половину зимы, когда наиболее развит циклонический тип погоды, сплошная облачность покрывает весь район. В пониженной части Среднего Урала общая облачность уменьшается до 80%. В предгорьях и горных районах облачность заметно возрастает, причем в теплое время больше сказывается влияние высоты места, чем формы рельефа. В Зауралье в течение года наблюдается небольшое число случаев низкой облачности (около 7%),а в январе и феврале не отмечено ни одного случая с такой облачностью.

Образование низкой облачности в сложных орографических условиях в значительной степени зависит от направления ветра.

Таблица 4.17. Число ясных и пасмурных дней по общей и нижней облачности.

Число дней Облачность I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Курган-Вороновка
Ясная Общая 3,7 4,4 4,6 4,1 2,5 2,7 2,5 3,7 2,3 1,7 2,8 3,4
Нижняя 13,4 16,6 15,8 13,6 11,7 9,9 9,7 11,6 9,1 8,3 9,9 11,5
Пасмурная Общая 10,1 8,1 10,0 9,0 9,5 7,5 9,6 8,2 11,4 15,3 13,7 13,2
Нижняя 1,4 1,4 2,1 2,1 2,4 1,2 2,4 2,4 3,7 4,5 5,0 3,9

Таблица 4.18. Повторяемость ясного (0-2), полуясного (3-7) и пасмурного (8-10) состояния неба по общей и нижней облачности (%).

Облачность, баллы (от-до) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Курган-Вороновка
Общая
0-2
3-7
8-10
Нижняя
0-2
3-7
8-10

4.5.2. Атмосферные явления

4.5.2.1. Туманы

Распределение туманов на рассматриваемой территории отличается значительной пестротой. Это объясняется большим разнообразием как физико -географических условий территории, так и особенностями атмосферной циркуляции.

Основной причиной образования туманов является выхолаживание воздуха от подстилающей поверхности, обусловленное эффективным излучением. Таким образом, в результате охлаждения земной поверхности путем излучения, а также в следствии континентального климата, на всей территории в основном преобладает радиационный туман.

В условиях крупного города зимой образуется много радиационных туманов. Максимум числа дней с туманом приходится на январь. Оп связан с тем, что в холодный период при сильных морозах промышленные дымы, копоть играет роль ядер конденсации и при дополнительном поступлении водяного пара существенно способствуют возникновению тумана.

Зимой продолжительность туманов обычно больше, чем летом.

Таблица 4.19. Среднее число дней с туманом.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII X-III IV-IX Год
Курган-Вороновка

Таблица 4.20. Наибольшее число дней с туманом.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Период Год
X-III IV-IX
Курган-Вороновка

4.5.2.2. Метели

На рассматриваемой территории в зимний период, когда происходит усиление циклонической деятельности, метели - обычное явление. В зависимости от физико-географических и циркуляционных условий и общей защищенности местности в одних районах повторяемость и интенсивность больше, в других повторяемость их меньше и они слабее.

Основная роль в синоптических процессах, вызывающих метели, принадлежит циклонам. При прохождении циклонов усиливается ветер, при котором возникают метели. Они могут возникать при циклонах различного происхождения, но чаще всего бывают связаны с прохождением южных и западных циклонов, которые вызывают кратковременное повышение температуры воздуха, усиление ветра и сильные метелиОсобенно сильное развитие метелей происходит при приближении циклона к усиливающемуся антициклону, когда значительно увеличиваются горизонтальные барические градиенты и возрастает скорость ветра. Образование больших барических градиентов впереди циклона обычно приводит к расширению зоны метелей, так как при усилении ветра поземки и низовые метели начинаются еще задолго до прохождения теплого фронта.

Продолжительность метелей, как и число дней с метелью, оказывается наибольшей на открытых склонах, возвышенностях и вершинах гор.

Поземки чаще наблюдаются в области антициклона. Они обычно отмечаются при более низких температурах, когда снег сухой. В этих случаях достаточно небольшого усиления ветра, чтобы возникла поземная метель.

Среднее число дней с поземком меняется в зависимости как от формы рельефа, состояния снежного покрова, так и от общей защищенности местности. Больше всего поземков бывает в степной части территории и на открытых возвышенных местах (более 15 дней в год).

Зимой в условиях преобладания западного отрога азиатского антициклона наблюдается увеличение в Зауралье - юго-западных и западных ветров, при которых чаще всего наблюдаются метели. Очень редко метели отмечаются при северных ветрах.

Скорость ветра при метелях еще в большей степени, чем направление зависит от физико-географических условий и общей защищенности местности. Метели наблюдаются как при малых, так и при больших скоростях ветра.

Таблица 4.21. Среднее число дней с метелью.

4.5.2.3. Грозы

Образование гроз связано с прохождением холодных фронтов, с процессами конвенции и мощными восходящими потоками в атмосфере.

Термические внутримассовые грозы бывают редко. Возникновение гроз тесно связано с условиями орографии.

Наиболее часто грозы возникают при наличии малоподвижного арктического антициклона над районом среднего Урала. Эти грозы образуются как при прохождении фронта, так и внутри воздушной массы.

На рассматриваем территории грозы наблюдаются преимущественно с апреля по сентябрь.

Таблица 4.23. Среднее число дней с грозой.


Град

Град наблюдается преимущественно в теплый период. Обычно он выпадает пятнами. Редко град выпадает полосами, протяженностью в несколько километров и шириной до 1-1.5 км. Выпадение града обычно сопровождается ливневыми осадками, грозами, иногда шквалистым ветром. Град во время грозы чаще всего выпадает при вторжениях холодных масс воздуха и бывает нередко крупных размеров.

Выпадение града связано с прохождением областей пониженного давления, неустойчивостью воздушных масс и местными орографическими факторами. На увеличение или уменьшение числа случаев выпадения града большое влияние оказывают возвышенности и горы, а также крупные водоемы, лесные массивы. В равнинных условиях даже небольшие возвышенности влияют на увеличение числа случаев выпадения града.

Таблица 4.25. Среднее число дней с градом.

IV V VI VII VIII IX X Год
Курган-Вороновка
0,1 0,1 0,3 0,4 0,3 0,1 - 1,3

– один из удивительных феноменов нашей планеты, который обычно можно увидеть в северных широтах. Но иногда его можно увидеть даже в Лондоне или в штате Флорида. Более того северное сияние видно даже на самом юге Земли – в Антарктиде. Встречается этот феномен и на других планетах Солнечной системы: Марсе, Юпитере, Венере.

Северное сияние: что это такое

Северное сияние (полярное сияние или аврора) - люминесценция (свечение) в верхних слоях атмосферы планеты Земля. Эти слои обладают магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Северное сияние – это тысячи разноцветных огоньков, зажигающихся на небе в темные ночи. Огни бывают самых разных форм и цветов: синие, желтые, красные, зеленые. За секунду темное небо окрашивается в яркие цвета и становится видно вокруг на многие километры как будто днем. Северное или полярное сияние уже тысячи лет удивляет и очаровывает людей, однако не все относятся к нему с восхищением, в легендах некоторых народов, о которых мы расскажем ниже, оно считалось дурным знаком.

Северное сияние: что это такое и как происходит

Давайте разберемся, что это такое северное сияние, которое удивляет и пугает людей, живущих возле северного и южного полюсов?
Загадку таинственных огней отгадал еще Михаил Ломоносов, решив, что здесь играет роль электричество. Чтобы подтвердить свою теорию, ученый через колбы, наполненные различными газами, пропустил ток. После опыта колбы засияли неповторимыми цветами.

Проще говоря, выброшенные нашим Солнцем заряженные частицы (солнечный ветер) заставляют воздух Земли переливаться разноцветными огнями.

Земля является для частиц магнитом, который образует магнитные поля из-за токов, возникшие при вращении ядра, в основе которого лежит железо. С помощью магнитного притяжения наша планета «ловит» пролетающий солнечный ветер и направляет его туда, где находятся магнитные полюса. Там солнечные частицы моментально притягиваются к ним, и от столкновения солнечного ветра с атмосферой, появляется энергия, преобразовывающаяся в свет, которая и образует северное сияние.

Возбуждённые атомы успокаиваются и начинают излучать световой фотофон;
Если азот (N), столкнувшись с солнечными частичками, теряет электроны, то его молекулы преобразуются в синий и фиолетовый цвета;
Если электрон никуда не пропадает, то появляются красные лучи;
Когда солнечный ветер взаимодействует с кислородом (O), электрон не исчезает, но начинает выпускать лучи зелёного и красных цветов.

Северное сияние: легенды

С давних времен северное сияние связывали с разными таинственными и порой даже мистическими событиями. Одни народы считали, что небесный огонь приносит счастье, якобы у богов в это время праздники. Другие считали, что сильно разгневался бог огня и надо ожидать неприятностей. Давайте послушаем, что гласят про северное сияние легенды разных народов.
Норвежцы упоминают о мерцающем мосте, который временами появляется на небосводе, чтобы боги спустились на землю. Одни называли сияние огнями в руках валькирий, чьи доспехи начищены до блеска и от них возникает удивительное сияние. Другие рассказывали что огни – танец душ умерших девушек.

В рассказах древних финнов полярное сияние означает горящую огнём реку Ружу, которая разделяет мир мёртвых и мир живых.
Североамериканские эскимосы верят, что заставить заиграть небосвод разноцветными огнями можно свистом, а хлопнув в ладоши – немедленно погасить их.
Эскимосы Аляски утверждают, что северное сияние несет беду. Прежде чем выйти наружу, в прежние времена они брали оружие для защиты. Многие верили, что если долго наблюдать за огнями, то можно сойти с ума.
Есть все основания предполагать, что именно благодаря сиянию и возникли мифы о драконах. Многие учёные считают, что битва Святого Георгия, который покровительствует всем англичанам, связана не с ужасным змеем, а с полярным сиянием!

Когда можно увидеть Северное сияние

Тем, кто хочет наверняка знать, когда можно увидеть северное сияние, стоит внимательно прочесть этот абзац. Его можно увидеть ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы не мешал свет фонарей). Полярное сияние появляется в основном с октября по январь и возникает на высоте от 80 и до 1000 километров над уровнем моря и длится от 1 часа до целых суток.

Чем агрессивнее ведёт себя Солнце, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше длится полярное сияние. Наиболее красивые сполохи можно увидеть раз в 11 лет (такова цикличность Солнца).
Северное сияние, фото которого всегда эффектны, чем-то напоминает закат (только в ночное время), но может также воплощаться в виде спиралей или дуг. Ширина цветной ленты вполне может превышать 160 км, длина – 1500 км.
Сам цвет полярного сияния зависит во многом как от того, с каким газом взаимодействует солнечный ветер, но и от высоты, где это произошло. Если газы атмосферы столкнулись на высоте более 150 км – цвет сияния будет красным, от 120 до 150 км – жёлто-зелёным, ниже 120 км – фиолетово-синим. Чаще северное сияние оказывается бледно-зелёным.
Кадры, полученные с космоса, подтвердили версию, что полярное сияние с южной стороны земного шара почти зеркально отображает это явление с северной стороны. Оно представляет собой кольца диаметром в 4000 км, которые опоясывают полюса.

Где можно увидеть Северное сияние?

Увидеть сияние в Средневековье, когда северный магнитный полюс находился восточнее, можно было не только в Скандинавии или на севере России, но даже на севере Китая.
Теперь увидеть северное сияние можно возле магнитных полюсов нашей планеты:
на северном полюсе (хорошо видно его на впадине Росса);
в ;
в Северной Америке (от 20 до 200 раз в год);
на севере скандинавских стран, особенно на острове Шпицберген. Здесь наблюдать его можно не реже, чем в Северной Америке;
в широтах между Лондоном и Парижем – 5-10 раз в году;
на севере Флориды северное сияние бывает четырежды в год;
в – на Кольском полуострове;
в Шотландии (причем в апреле);
из космоса (когда отсутствует влияние нижних плотных слоёв атмосферы, которые значительно искажают зрелище).
Увидеть северное сияние можно и на других планетах Солнечной системы – на Юпитере, Венере, Марсе, и возможно и на Сатурне.
Пока что все тайны мерцающих огней ещё не разгаданы. Особенно интересует учёных вопрос, сопровождается ли оно звуковым эффектом.

Раздел метеорологии, изучающий солнечную, земную и атмосферную радиацию, называется актинометрией. Ее основная задача - измерение потоков лучистой энергии. Актинометрические данные нужны для научного ведения сельского хозяйства, в строительстве, при проектировании зданий и сооружений, для работы и исследований в области гелиотехники. Солнечная радиация широко используется в лечебных целях в курортологии.

Солнце - источник энергии почти для всех природных процессов на Земле. Энергия, поступающая из глубинных слоев земли, а также излучение, приходящее от звезд, ничтожно малы по сравнению с энергией, поступающей от Солнца.

Рассмотрим некоторые определения, используемые в метеорологии. Энергия, излучаемая солнцем и поступающая на Землю, называется солнечной радиацией . Радиация, (не путать с радиоактивностью - ионизирующим излучением) поступающая в атмосферу и затем на земную поверхность в виде пучка лучей, называется прямой . Часть солнечной радиации, отражающейся от земной поверхности и от облаков, называется отраженной радиацией . Суммарная радиация - это сумма прямой и рассеянной радиации . Состав суммарной радиации меняется в зависимости от высоты солнца, прозрачности атмосферы и облачности. Суточный и годовой ход суммарной радиации определяется главным образом изменением высоты солнца. Но влияние облачности и прозрачности воздуха сильно усложняет эту простую зависимость и нарушает плавный ход суммарной радиации. Суммарная радиация существенно зависит так же от широты места. С уменьшением широты ее суточные суммы увеличиваются, а амплитуда ее годового хода уменьшается.

На всей территории Приморья наблюдается обычный годовой ход суммарной радиации с минимумом в декабре (3.2-6.0 ккал/см 2 - данные до 1951г.) и максимумом в конце весны - начале лета (9.2-15.4 ккал/см 2). На северных станциях края максимум суммарной радиации приходится на июнь, а при переходе к южным широтам наблюдается смещение его на май.

Если сравнить величины о сезонных значениях суммарной радиации для некоторых пунктов Приморья и Европейской территории России и Украины, расположенных на одной и той же широте, то оказывается, что зимой Владивосток получает больше солнечной радиации, чем города Краснодар и Сочи. Это объясняется тем, что зима в Приморье отличается малой облачностью. Летом же, в Приморье солнце показывается реже, преобладает облачность и частые дожди.

Величины суммарной радиации (ккал/см 2)
для некоторых пунктов Приморского края, России и Украины


Для туристов и отдыхающих на юге Приморья интересна действительная продолжительность солнечного сияния. Она зависит от продолжительности дня, облачности и закрытости горизонта. Наибольшие значения продолжительности солнечного сияния приходятся на март, сентябрь и октябрь. Минимальные значения наблюдаются в июне и июле. Происходит это потому, что весной и осенью продолжительность солнечного сияния достаточно велика по сравнению с зимними месяцами, а повторяемость дней с облачностью и туманами гораздо меньше, чем летом.

Радиационный баланс атмосферы и подстилающей поверхности - это алгебраическая сумма потоков радиации, поглощаемой и излучаемой атмосферой. Эти потоки являются основными климатообразующими факторами, важнейшими компонентами теплового баланса атмосферы. Он может быть положительным и отрицательным.

На территории Приморского края радиационный баланс в течение четырех месяцев (ноябрь, декабрь, январь, февраль)оказывается отрицательным. В остальные месяцы и за год его значения положительные. Радиационный баланс на территории края изменяются в пределах от 22 ккал/см 2 (Агзу) до 46 ккал/см 2 (Владивосток).

Интересно сравнить его значения для некоторых пунктов Приморья и Европейской территории России. Годовые величины радиационного баланса для пунктов Приморья оказываются на 12 - 18 ккал/см 2 меньше, чем годовые величины радиационного баланса для пунктов Европейской части, расположенных соответственно на тех же широтах. Это объясняется главным образом тем, что в Приморье в летнее время облачность значительно снижает приходную часть радиационного баланса.

С развитием строительства зон отдыха и важности солнечной энергетики для автономных систем электроснабжения появляется необходимость в качественных данных о суммарной радиации в пунктах Приморского края. Такую информацию можно получить в Отделе автоматизации и режимной гидрометеорологии Приморскгидромета.