Влажность. Осадки. Давление

Как вода попадает в атмосферу?
Вода в атмосферном воздухе содержится в виде водяного пара. Попадает вода в атмосферу с помощью испарения с поверхности рек, озёр, почвы, растений, при извержении вулканов.
Влажность воздуха — количество водяного пара в атмосферном воздухе.

Каким прибором измеряют влажность воздуха.
Гигрометр — прибор для измерения влажности воздуха. Принцип действия волосного гигрометра основан на изменении длины человеческого волоса (в зависимости от влажности), которое фиксируется на шкале прибора.

Какие виды влажности бывают?
Максимальная влажность воздуха — наибольшее количество водяного пара, которое может вместить в себя воздух при данной температуре. Воздух, который достиг максимальной влажности, является насыщенным.
Абсолютная влажность воздуха — фактическое содержание водяного пара в воздухе. Абсолютная влажность воздуха измеряется в г/м³. Например: если абсолютная влажность равна 8 г/м³, это означает, что в 1 м³ воздуха содержится 8 г водяного пара.
Относительная влажность воздуха — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Например: если в 1 м³ воздуха содержится 8 г водяного пара, а при заданной температуре может содержаться 10 г, то его относительная влажность равна (8:10)⋅100 % =80 %.

Как найти относительную влажность воздуха
Задание 1
Определите относительную влажность воздуха при температуре 20°С, если в нем содержится 9 г водяного пара, а максимально возможное содержание водяного пара при такой температуре составляет 17г/куб м. Полученный результат округлите до целого числа.

Если воздух нагреть, он расшириться и будет поглощать водяной пар, и наоборот при охлаждении воздух сжимается и излишек влаги выделяется в виде капель.
Конденсация, это переход воды из газообразного состояния в жидкое.

Во что превращается водяной пар?
Конденсация водяного пара очень важный процесс, играющий большую роль в круговороте воды
в природе. К тому же она участвует в процессах обмена теплом между землей и атмосферой, потому что
при испарении воды тепло поглощается, а при конденсации выделяется.

Облака различаются по высоте и внешнему виду.

Перистые облака — самые высокие облака в виде тонких белых нитей или белых клочьев и вытянутых гряд. Перистые облака состоят из кристалликов льда, которые образуются высоко в тропосфере при низких температурах.

Кучевые облака имеют вид куполов, бугров, башен ярко-белого цвета, обычно с горизонтальным основанием. Их можно увидеть чаще всего в тёплый период. Из них возникают кучево-дождевые облака громадных размеров. Эти облака дают ливневые осадки, которые обычно сопровождаются грозой.

Слоистые облака — это серый, однородный облачный слой, из которого может выпадать очень мелкий дождь (морось) или слабый снег. Слоисто-дождевые облака имеют большую вертикальную мощность, из них выпадают обложные осадки.

Почему из облаков выпадают осадки?
Атмосферные осадки — вода в твёрдом или жидком виде, выпавшая на земную поверхность из атмосферы. Из облаков выпадают дождь, снег, град. Из воздуха выпадают: роса, иней, туман. Толщина слоя выпавшей воды в миллиметрах называется количеством осадков.
Осадкомер — прибор для измерения жидких осадков.

Регулярные измерения количества выпавших осадков позволяют определять количество осадков выпавших за сутки, месяц или год. Годовое количество осадков и их распределение по месяцам отражают на специальных диограммах, где месячное количество осадков показано столбиками разной высоты.

В течение года на земную поверхность выпадает более 500 тыс. км³ атмосферных осадков, но только 21 % из них выпадает на суше, все остальные — над океаном.

Больше всего осадков выпадает в экваториальных (1500–2000 мм в год) и умеренных (до 1000 мм в год) широтах. Максимальное количество осадков на суше зафиксировано на Гавайских островах (в среднем в год 12500 мм, максимум — до 24000 мм) и в Черапунджи в предгорьях Гималаев (в среднем в год 12000 мм, максимум — до 21020 мм).
Минимальное количество осадков характерно для тропических (100–400 мм в год) и полярных (100–200 мм в год) широт. В пустыне Атакама (Южная Америка) зафиксировано минимальное количество осадков (0,01 мм в год).

Атмосферное давление
Воздух лёгкий, и мы его не ощущаем, но на самом деле он имеет массу. Воздух состоит из газов и различных примесей, а они имеют вес. А раз воздух имеет массу, значит, он оказывает давление на земную поверхность. Человек не ощущает атмосферного давления, так как оно уравновешивается его внутренним давлением.
Атмосферное давление — давление атмосферы на земную поверхность и все объекты, которые на ней находятся.

Прибором для измерения атмосферного давления является барометр от древнегреческого βάρος — «тяжесть» и μετρέω — «измеряю». Существуют барометры двух видов: жидкостные (ртутные) и безжидкостные (анероиды).
Ртутный барометр был изобретён итальянским учёным Эванджелистой Торричелли в 1644 году. В ртутном барометре запаянная сверху стеклянная трубка с ртутью опускается открытым концом в чашу с ртутью. Изменение атмосферного давления заставляет ртутный столб подниматься и опускаться.
Атмосферное давление измеряют в миллиметрах ртутного столба

Почему изменяется давление?
Температура воздуха меняется в течение суток, а с ней меняется и атмосферное давление. Когда воздух нагревается, он увеличивается в объёме, становится менее плотным, его масса уменьшается, в связи с чем понижается и атмосферное давление. При остывании воздуха он уменьшается в объёме, становится более плотным, его масса увеличивается и, соответственно, атмосферное давление возрастает. Из-за различной степени нагрева воздуха у земной поверхности формируются пояса высокого и низкого давления. В экваториальных и умеренных широтах формируются пояса низкого давления, в тропических и полярных — высокого. Кроме того, на распределение давления влияет характер земной поверхности, потому что разные ее участки нагреваются и остывают по разному.

Давление воздуха над различными участками земной поверхности неодинаково, так как зависит от абсалютной высоты местности. Чем выше над уровнем моря расположена территория, тем меньше высота столба воздуха давящего на поверхность, тем атмосферное давление ниже. Кроме того, по мере увеличения высоты плотность воздуха понижается и поэтому:
С высотой атмосферное давление понижается: в среднем на 1 мм рт. ст. на каждые 10,5 м.

Ветер
Ветер — это горизонтальное перемещение воздуха параллельно земной поверхности. Воздух находится в постоянном движении. Движение воздуха связано с разницей атмосферного давления между разными воздушными областями.
Ветер это движение воздуха вдоль земной поверхности из области высокого давления в область низкого давления.
Направление ветра определяется той стороной горизонта, откуда дует ветер.
Флюгер (с нидерландского «крыло») — прибор для определения направления ветра.

Единицей измерения скорости ветра является метр в секунду (м/с). Для точного измерения скорости используют прибор анемометр.Сила ветра оценивается в баллах по шкале Бофорта. В ней учитывается скорость ветра и его воздействие на земные объекты. С работой ветра связано возникновение дюн и барханов. Одной из причин возникновения волн, течений в морях и океанах также являются ветры. Песчаные бури в пустынях также связаны с ветром. Все ветры, которые образуются в тропосфере, делятся на постоянные, сезонные и местные.

Ветер имее две основные характеристики - направление и скорость. Чтобы иметь наглядное представление о преобладающих ветрах на какой либо территории, строят особые диограммы - розы ветров.

Постоянные ветры образуются между областями постоянного высокого и низкого давления. К ним относятся пассаты, западные ветры умеренных широт и восточные (стоковые) ветры полярных областей.

Сезонные и местные ветры
Сезонный ветер, меняющий своё направление летом и зимой, называется муссоном. Летом муссон дует с водной поверхности на материк, а зимой — с материка в океан. Это связано с тем, что суша и вода прогреваются и остывают не одинаково. Суша нагревается и остывает быстрее, чем водная поверхность.

Бриз — местный ветер, который образуется у водоёмов и меняет своё направление на противоположное дважды в сутки.