14,671 matches
-
turbulentă. Aici elementele meteorologice înregistrează variații diurne pronunțate; de exemplu, viteza vântului crește, de regulă, cu altitudinea, rotindu-și direcția spre dreapta. În acest strat se produc schimburi intense de impuls, căldură și vapori de apă între atmosferă și suprafața terestră și ocean; de asemenea, aici se conturează caracteristicile fronturilor, apar vânturile locale (de exemplu, brizele), principalele forme de nori stratificați ș.a. La partea inferioară a stratului limită se delimitează stratul atmosferic adiacent (cu înălțimea de 50 - 100 m), în limitele
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
și se întinde de la suprafața Pământului până la circa 100 km, fiind separată de restul atmosferei printr-un strat de tranziție, turbopauza, deasupra căruia predomină echilibrul difuziv.. Troposfera reprezintă pătura atmosferică cea mai joasă, care vine în contact direct cu suprafața terestră la partea sa inferioară. Limita superioară a ei se situează la altitudini cuprinse între 8 și 18 km, în funcție de latitudinea geografică, anotimp (vara este mai ridicată decât în timpul iernii), caracteristicile suprafeței terestre; în regiunile polare, înălțimea ei este de 8-9
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
joasă, care vine în contact direct cu suprafața terestră la partea sa inferioară. Limita superioară a ei se situează la altitudini cuprinse între 8 și 18 km, în funcție de latitudinea geografică, anotimp (vara este mai ridicată decât în timpul iernii), caracteristicile suprafeței terestre; în regiunile polare, înălțimea ei este de 8-9 km, în regiunile subpolare, de 10-12 km, în timp ce la tropice ajunge la 16-18 km. În centura cuprinsă între 30 0 N și 300 S, adică pe jumătate din suprafața terestră, limita superioară
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
caracteristicile suprafeței terestre; în regiunile polare, înălțimea ei este de 8-9 km, în regiunile subpolare, de 10-12 km, în timp ce la tropice ajunge la 16-18 km. În centura cuprinsă între 30 0 N și 300 S, adică pe jumătate din suprafața terestră, limita superioară a troposferei se situează la circa 16.3 km. În același timp, ea concentrează circa ¾ din masa întregii atmosfere, ceea ce are consecințe extrem de importante pentru dezvoltarea multora din procesele atmosferice. Ca o caracteristică generală, presiunea aerului scade cu
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
în limitele foarte largi în diferite puncte, de la valorile pozitive de ordinul zecilor și sutelor de grade la 100 m, până la aceleași valori negative. Profilul menționat al temperaturii este condiționat de schimbul termic radiativ și turbulent dintre atmosferă și suprafața terestră. A doua caracteristică importantă a troposferei o reprezintă fenomenul accentuat de amestecare pe verticală a aerului. Apariția acestuia este favorizată de valorile relativ mari pe care le înregistrează gradientul vertical de temperatură. Schimbul de energie turbulent influențează nu numai asupra
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
1. Stratul inferior, sau stratul de excitare- stratul cel mai de jos, care se întinde până la altitudinea de 1-1.5 km. El coincide cu stratul limită. În acest strat se manifestă cel mai accentuat influența mecanică și termică a suprafeței terestre, ceea ce își pune amprenta pe toate procesele care se dezvoltă aici. În stratul inferior se dezvoltă norii de joasă altitudine. 2. Stratul median, cuprins între 1-1.5 și 6-7 km. Aici influențele locale ale neuformităților suprafețelor terestre se manifestă mai
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
termică a suprafeței terestre, ceea ce își pune amprenta pe toate procesele care se dezvoltă aici. În stratul inferior se dezvoltă norii de joasă altitudine. 2. Stratul median, cuprins între 1-1.5 și 6-7 km. Aici influențele locale ale neuformităților suprafețelor terestre se manifestă mai slab. În acest strat se dezvoltă procese importante ale vremii: transportul maselor de aer, convecția majoră și sistemele de nori de altitudine medie. 3. Stratul superior, situat de la altitudinea de 6-7 km ( în zona temperată) până la tropopauză
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
acest strat se dezvoltă procese importante ale vremii: transportul maselor de aer, convecția majoră și sistemele de nori de altitudine medie. 3. Stratul superior, situat de la altitudinea de 6-7 km ( în zona temperată) până la tropopauză. În acest strat, influența suprafeței terestre este și mai slabă. Aici pătrund numai vârfurile celor mai dezvoltați nori cumulus și de averse, care se dezvoltă printr-o puternică convecție ordonată; ceilalți nori sunt de mare altitudine, alcătuiți din particule de gheață. Temperatura acestui strat este cea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
absorbției puternice a radiației solare (cu lungimea de undă) de către oxigenul molecular, care disociază (rezultând astfel oxigenul atomic). Această pătură se comportă ca un scut împotriva meteoriților (aceștia ard datorită căldurii degajate prin frânare) care bombardează în mod continuu atmosfera terestră. Ca urmare a interacției intense a mezosferei cu radiațiile ultraviolete, roentgen și corpusculare de origine solară și cosmică, compoziția aerului suferă modificări drastice - se produc disocieri ale O2 și CO2, se formează gruparea hidroxil HO , aerul este puternic ionizat (gazele
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
totalizează 99.9995% din volumul și 99.9976% din masa aerului uscat. Dintre toate componentele acestuia, numai CO2, O3 și Rd au concentrații variabile în timp și după coordonatele spațiale; dată fiind ponderea lor minoră, compoziția atmosferei în apropierea suprafeței terestre poate fi considerată practic constantă. Atmosfera reală conține însă și vapori de apă în cantități variabile, a căror pondere volumică poate ajunge până la 4% în troposfera regiunilor ecuatoriale (tabelul 2.2). Azotul constituie componenta predominantă a atmosferei. El se caracterizează
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
volumică poate ajunge până la 4% în troposfera regiunilor ecuatoriale (tabelul 2.2). Azotul constituie componenta predominantă a atmosferei. El se caracterizează printr-o pronunțată inerție, nu participă la schimburile radiative din atmosferă și nu este activ chimic. Doar în scoarța terestră, azotul este asimilat de unele tipuri de bacterii, prin intermediul cărora se degajă în aer cantități mici de protoxid de azot, N2O. Azotul din aer este fixat (combinat chimic cu alte substanțe) și deci eliminat din atmosferă prin trei canale principale
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
atingând (0,5-2,0)×1010 m-3 la altitudinea de 20 km și 1012 m-3 la 35 km. 2.2. Componente variabile ale atmosferei 2.2.1 Evaporarea și umezeala aerului Vaporii de apă provin în atmosferă de pe suprafața terestră în timpul procesului de evaporare. În atmosferă, vaporii de apă sunt transportați de curenții de aer regulați, precum și pe calea amestecului turbulent. Sub influența diferitelor procese ce se desfășoară în atmosferă, vaporii de apă se condensează - formează nori, iar după aceea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
vaporii de apă sunt transportați de curenții de aer regulați, precum și pe calea amestecului turbulent. Sub influența diferitelor procese ce se desfășoară în atmosferă, vaporii de apă se condensează - formează nori, iar după aceea și precipitați, ce cad pe suprafața terestră. Datorită proceselor de evaporare și de condensare, în atmosferă are loc un circuit continuu al apei la care participă o mare cantitate de apă. Circuitul apei în atmosferă în medie pe mai mulți ani este prezentat în tabelul 2.4
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
2. Transformările de fază ale apei în atmosferă Căldura ce se degajă în timpul transformărilor de fază ale apei în atmosferă, exercită o mare influență asupra regimului termic al atmosferei. Vaporii de apă provin în atmosferă în urma evaporării apei de pe suprafața terestră (a uscatului și a mării). Pentru evaporarea 1 g de apă se consumă aproximativ 600 calorii mici. Datorită schimbului turbulent și convecției, vaporilor de apă se propagă în straturile superioare. După ce ating starea de saturație din cauza răcirii mai departe sau
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de formare a vaporilor). Paralel cu condensarea, în atmosferă are loc și înghețarea picăturilor de apă, în timpul căreia se degajă de asemenea căldură (aproximativ 80 cal. La înghețarea 1 g de apă). Astfel, ca rezultat al evaporării apei de pe suprafața terestră și a condensării vaporilor în atmosferă, suprafața terestră pierde căldura, iar atmosfera o primește. Cercetările ne arată că în cazul amestecului vertical și de condensare a vaporilor de apă, în troposferă se stabilesc gradienții apropiați de gradientul adiabatic umed. Mărimea
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
atmosferă are loc și înghețarea picăturilor de apă, în timpul căreia se degajă de asemenea căldură (aproximativ 80 cal. La înghețarea 1 g de apă). Astfel, ca rezultat al evaporării apei de pe suprafața terestră și a condensării vaporilor în atmosferă, suprafața terestră pierde căldura, iar atmosfera o primește. Cercetările ne arată că în cazul amestecului vertical și de condensare a vaporilor de apă, în troposferă se stabilesc gradienții apropiați de gradientul adiabatic umed. Mărimea gradientului variază în linii mari în funcție de temperatură și
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
a gradientului termic vertical , în medie este mai mic decât în straturile troposferei superioare. Prin măsurători s-a stabilit că în troposferă se observă următoarele mărimi medii ale gradientului termic vertical: în troposfera inferioară sau în stratul limită (de la suprafața terestră până la înălțimea de 1 - 1,5 km) 0,3 - 0,4 grade/100 m, în troposfera mijlocie (de la 1,5 până la 5 - 6 km) 0,5 - 0,6 grade/100 m, și în troposfera superioară (de la 6 până la 8 - 9
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de creșterea umezelii specifice, iar condensarea vaporilor de apă pe picături sau pe cristale de gheață (m > 0) de scăderea acesteia. Trebuie remarcat că acest proces se observă numai în nori, ceață și precipitații. Evaporarea ce se produce de pe suprafața terestră, influențează direct asupra variației umidității numai a stratului de aer cu o grosime egală cu aproximativ parcursul liber al moleculelor vaporilor de apă. În straturile superioare transmiterea vaporilor de apă se produce numai pe calea amestecului molecular sau turbulent caracterizată
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
de apă se produce numai pe calea amestecului molecular sau turbulent caracterizată de al treilea termen al membrului drept al ecuații (2.20). Așa dar, dacă evaporarea sau condensarea (producerea de rouă sau de brumă) se produce numai la suprafața terestră (inclusiv construcții, pomi, etc.) și nicidecum în aer, atunci m = 0. Ecuația (2.20) este o ecuație diferențială de ordinul doi cu derivate parțiale. Pentru rezolvarea ei este necesar să se precizeze așa numitele condiții limită (extreme) și inițiale. Condițiile
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
nivelul tropopauzei care reprezintă un strat de blocare puternică a schimbului turbulent (din cauze termice și dinamice). Aceasta face ca fluxul turbulent al vaporilor de apă să nu pătrundă practic în troposferă: În cazul că masa de aer și suprafața terestră nu sunt omogene pe direcția orizontală, atunci condiția limită și inițială exprimă dependența umezelii specifice de coordonatele orizontale. Așa, de exemplu, dacă presupunem că masa de aer se scurge pe deasupra unei suprafețe terestre, ce se întinde fără sfârșit în direcția
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
cazul că masa de aer și suprafața terestră nu sunt omogene pe direcția orizontală, atunci condiția limită și inițială exprimă dependența umezelii specifice de coordonatele orizontale. Așa, de exemplu, dacă presupunem că masa de aer se scurge pe deasupra unei suprafețe terestre, ce se întinde fără sfârșit în direcția axei Oy (problema bidimensională: nici o caracteristică nu depinde de y), atunci condițiile limită se scriu sub formă (axa Ox este perpendiculară pe linia litoralului): Obținem o condiție limită mai stricată pe suprafața de
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
operațiunile cu valori pozitive. Valoarea coeficientului A și k în condițiile atmosferice variază mult atât timp cât și în spațiu. Coeficienții A și k depind de valoarea gradientului vertical al vitezei vântului, stabilirea termică a atmosferei (gradientul termic vertical) de proprietățile suprafeței terestre (asperitățile acesteia neomogenitatea termică etc.). Coeficientul schimbului turbulent și coeficientul de turbulență depind de mărimea devierii vectorului vitezei vântului de la valoarea sa medie (determinată prin stabilirea ei pentru un oarecare interval de timp sau după un volum de aer oarecare
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
se numesc pulsații ale vitezei vântului. Pulsațiile vitezei vântului au o componentă verticală și una orizontală. La rândul lor pulsațiile vitezei vântului determină valoarea parcursului de amestec 1. Din demonstrațiile fizice reiese, că lungimea parcursurilor de amestec în aproprierea suprafeței terestre nu poate fi mare și în orice caz aceasta nu poate depăși distanța de la suprafața terestră până la nivelul la care iau naștere moleculele turbulente, adică până la înălțimea z. Aceasta este absolut clar în ceea ce privește particulele ce se amestecă de jos în
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
La rândul lor pulsațiile vitezei vântului determină valoarea parcursului de amestec 1. Din demonstrațiile fizice reiese, că lungimea parcursurilor de amestec în aproprierea suprafeței terestre nu poate fi mare și în orice caz aceasta nu poate depăși distanța de la suprafața terestră până la nivelul la care iau naștere moleculele turbulente, adică până la înălțimea z. Aceasta este absolut clar în ceea ce privește particulele ce se amestecă de jos în sus. Suprafața terestră împiedică deplasarea mai departe a particulelor. Deoarece, însă, masa de aer ce se
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]
-
fi mare și în orice caz aceasta nu poate depăși distanța de la suprafața terestră până la nivelul la care iau naștere moleculele turbulente, adică până la înălțimea z. Aceasta este absolut clar în ceea ce privește particulele ce se amestecă de jos în sus. Suprafața terestră împiedică deplasarea mai departe a particulelor. Deoarece, însă, masa de aer ce se transportă în timpul schimbului turbulent de jos în sus și de sus în jos printr-o oarecare suprafață trebuie să fie în intervalul de timp, pentru care
ORDINE ȘI DEZORDINE ÎN SISTEME MACROSCOPICE by PARASCHIV DANIELA () [Corola-publishinghouse/Science/1776_a_3171]