Реферат: Мотеорологические и агрометеорологические явления

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

Факультет информационных технологий и вычислительной техники

Кафедра ТОБЖ

Реферат

Метеорологические иагрометеорологические явления

Выполнила: студентка гр. 38-52

Южакова Ольга Андреевна

Проверил: доцент Шалаев В.И.

Ижевск 2007

Содержание

1.

Стихийные бедствия………………………………………………………………....3

2.

Шквал………………………………………………………………………………....5

3.

Вертикальные вихри………………………………………………………………...7

4.

Сильный дождь с ливнем………………………………………………………….11

5.

Град………………………………………………………………………………….12

6.

Засуха………………………………………………………………………………..15

7.

Суховеи……………………………………………………………………………...16

8.

Заморозки…………………………………………………………………………...17

9.

Список литературы………………………………………………………………....18

Стихийныебедствия

Стихийное бедствие — катастрофическое природное явление (или процесс),которое может вызвать многочисленные человеческие жертвы, значительныйматериальный ущерб и другие тяжелые последствия.

К стихийным бедствиям относятся землетрясения, извержения вулканов, сели,оползни, обвалы, наводнения, засухи, циклоны, ураганы, смерчи, снежные заносы илавины, длительные проливные дожди, сильные устойчивые морозы, обширные лесныеи торфяные пожары. К числу стихийных бедствий относят также эпидемии,эпизоотии, эпифитотии, массовое распространение вредителей лесного и сельскогохозяйства.

За последние 20 лет XXвека от стихийных бедствий в мире пострадало вобщей сложности более 800 млн. человек (свыше 40 млн. человек в год), погибло более 140 тыс.человек, а ежегодный материальный ущерб составил более 100 млрд. долларов.

Наглядными примерами могут служить три стихийных бедствия в 1995 г.

1)

Сан-Анджело, Техас, США, 28 мая1995 года: смерчи и град обрушились на город с 90-тысячным населением;причиненный ущерб оценивается в 120 миллионов американских долларов.

2)

Аккра, Гана, 4 июля 1995 года:самые обильные за последние почти 60 лет осадки вызвали сильные наводнения.Около 200 000 жителей потеряли все свое имущество, еще более 500 000 не моглипопасть в свои дома, и 22 человека погибли.

3)

Кобе, Япония, 17 января 1995года: землетрясение, длившееся всего 20 секунд, унесло жизни тысяч людей;десятки тысяч получили ранения, и сотни остались без крова.

Чрезвычайные ситуации природного характера можно классифицировать следующим образом:

1.

Геофизические опасные явления:

2.

Геологические опасные явления:

3.

Морские гидрологические опасныеявления:

4.

Гидрологические опасные явления:

5.

Гидрогеологические опасныеявления:

6.

Природные пожары:

7.

Инфекционная заболеваемостьлюдей:

8.

Инфекционная заболеваемостьсельскохозяйственных животных:

9.

Поражение сельскохозяйственныхрастений болезнями и вредителями.

10.

Метеорологические иагрометеорологические опасные явления:

бури (9 — 11баллов);

ураганы и бури (12 — 15 баллов);

смерчи, торнадо (разновидность смерча в виде части грозового облака);

шквалы;

вертикальные вихри;

крупный град;

сильный дождь (ливень);

сильный снегопад;

сильный гололед;

сильный мороз;

сильная метель;

сильная жара;

сильный туман;

засуха;

суховей;

заморозки.

Шквал

Иногдана ограниченных территориях наблюдаются резкие кратковременные усиления ветра,называемые шквалами. Скорость ветрапри шквале внезапно, порывом, усиливается до 20 м/с и более. Это усиление ветрапродолжается несколько минут, а иногда повторяется на протяжении короткого времени.Более или менее резко меняется и направление ветра. Несмотря на кратковременностьшквалов, они могут приводить к катастрофическим последствиям.

Шквалыв большинстве случаев связаны с кучево-дождевыми (грозовыми) облаками либоместной конвекции, либо холодного фронта. В первом случае они называютсявнутримассовыми, во втором — фронтальными.
Внутримассовый шквал обусловлен тем, что в передней части кучево-дождевогооблака возникает сильное восходящее движение воздуха, а в центральной и тыловойчастях облака нисходящее движение, в частности, создаваемое ливневыми осадками,увлекает за собой воздух. Таким образом, в облаке и под ним возникает вихревоедвижение воздуха с направлением по горизонтальной оси, в которое вовлекаетсявоздух из смежных районов. При приближении большого облака конвекции ощущаетсяусиление ветра и поворот его направления к облаку, в резко выраженных случаяхэто явление принимает форму шквала. <img src="/cache/referats/26744/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">
Структура шквала

Внутримассовыйшквал обусловлен тем, что в передней части кучево-дождевого облака возникаетсильное восходящее движение воздуха, а в центральной и тыловой частях облаканисходящее движение, в частности, создаваемое ливневыми осадками, увлекает засобой воздух. Таким образом, в облаке и под ним возникает вихревое движение воздухас направлением по горизонтальной оси, в которое вовлекается воздух из смежныхрайонов. При приближении большого облака конвекции ощущается усиление ветра и поворотего направления к облаку, в резко выраженных случаях это явление принимаетформу шквала.

Сходныеусловия будут и в случае фронтальных шквалов. Здесь также играют рольвосходящее движение теплого воздуха перед продвигающимся холодным фронтом и нисходящеедвижение в голове холодного воздуха за фронтом, принимающее форму резкогообрушивания. Фронтальные шквалы наблюдаются вдоль фронта одновременно в рядемест. Поэтому в XIX в., когда было установлено существование холодных фронтов,их называли линиями шквалов. Шквал обычно связан с ливневыми осадками и грозой,иногда с градом. Лишь в условиях большой сухости воздуха возможны шквалы безобразования кучевых облаков.

Атмосферноедавление при шквале резко повышается в связи с бурным выпадением осадков, азатем снова падает так называемый (грозовой нос).
Шквальными бурями называют вихри, возникающие в теплое время года на мощных атмосферныхфронтах, реже — при особо интенсивной местной циркуляции.

Скоростьдвижения воздуха в вихре суммируется со скоростью движения фронта, в результатечего образуются шквальные бури. Их ширина — несколько километров, редко до 50км, длина пути — 20-200 км, длительность в каждой точке пути — от нескольких минутдо получаса. Скорость ветра в шквальных бурях достигает иногда ураганных значений(до 60-80 м/с). Они сопровождаются мощными ливнями и грозами.

Вертикальные вихри

<img src="/cache/referats/26744/image004.jpg" align=«left» hspace=«10» v:shapes="_x0000_s1028">Вусловиях большой неустойчивости атмосферной стратификации кроме обычныхгрозовых шквалов могут возникать особые вихри с вертикальной осью, напоминающиециклоны, однако миниатюрных размеров. Это прежде всего совсем небольшие пыльныевихри, во множестве возникающие над перегретой почвой в пустынях (но не тольков пустынях), особенно на границах, где резко меняются свойства подстилающейповерхности. В Сахаре на площади 10 квадратных километров таких вихрейнаблюдалось иногда до 100 в день. Часты они летом на Восточном Памире. Поперечниких от 1 до 100 м, высота до 1 км, скорость перемещения 20-30 км/ч. В вихренаблюдается быстрое вращение воздуха при одновременном его подъеме вверх.Попавшие в вихрь пыль, листья и другие предметы увлекаются вверх по спиральнымпутям.

Большоезначение имеют более крупные вихри, называемые над морем смерчами, а над сушей- тромбами. В Северной Америке тромбы именуют торнадо. Вихрь возникает обычно впередней части грозового облака и проникает сверху до самой земной поверхности.У смерчей диаметр вихря порядка десятков метров, у тромбов — порядка 100-200 м,а в американских торнадо и больше (устанавливается по ширине полосыразрушений).

Тромбвиден как темный столб между облаками и землей, расширяющийся кверху и книзу,или как хобот, свисающий из облака. Такая форма объясняется тем, что вихрь втягиваетсверху облако, а снизу пыль или воду, кроме того, при сильном падении давлениявнутри вихря происходит конденсация водяного пара.

Вихрьперемещается вместе с облаком чаще всего со скоростью порядка 30-40 км/ч. Времясуществования смерчей измеряется минутами, тромбов — десятками минут, иногданесколькими часами. За это время вихрь может продвинуться над морем нанесколько километров, а над сушей — на десятки, иногда даже на сотникилометров, все сметая на своем пути. Атмосферное давление в вихре сильнопонижено — на десятки или даже на сотню гектопаскалей. Воздух вращается вокругоси вихря, одновременно поднимаясь вверх. Скорости ветра в тромбах могутдостигать 50-100 м/с, их можно определить по разрушениям, очень велики ивосходящие скорости. Ветер при тромбе срывает крыши и разрушает легкиепостройки, переносит на большие расстояния людей и животных, ломает и вырываетс корнем деревья, прокладывая в лесах просеки. Падение давления при прохождениитромба бывает настолько большим и быстрым, что наружное давление не успеваетвыровняться с давлением внутри зданий, которое остается более высоким. Поэтомудома, попавшие в сферу действия тромба, иногда взрываются изнутри: с них слетаеткрыша, вылетают оконные рамы, даже разрушаются стены. Смерчи обладают меньшейразрушительной силой. Тромб сопровождается грозой, ливневым дождем, градом. Водяныесмерчи реже связаны с грозами. Обычно тромбы проходят поодиночке, у торнадочасто наблюдаются по два или больше вихрей. Смерчи часто возникают сериями по нескольковихрей.

ВЕвропе тромбы сравнительно редки и наблюдаются преимущественно в жаркую летнююпогоду в послеполуденные часы в воздушных массах тропического происхождения сбольшими вертикальными градиентами температуры и содержанием влаги. В направлениик северу они отмечались до Северной Шотландии, Южной Норвегии, Швеции (до 60°с.ш.), Соловецких островов; в Сибири — до низовьев Оби. На Европейской территорииРоссии каждое лето в разных местах (и на юге и в центре) отмечается несколькотромбов. Были случаи, когда они достигали катастрофической силы, как, например,

московский тромб 29 июня1904 г. или тромб в Иванове 9 июня 1984 г., которые сравнимы поинтенсивности с американскими торнадо. По-видимому, на азиатской территории Россиитромбы возникают значительно чаще, но они проходят в малонаселенных районах, поэтомуменее известны. В США, между Скалистыми и Аппалачскими горами, особенно наюго-востоке, торнадо очень часты и обладают исключительной разрушительной силой.За год в США наблюдается в среднем свыше 200 торнадо, но в отдельные годы — свыше 800, и преимущественно в теплое время года. Интенсивность их разная, но вобщем диаметры вихрей и скорости ветра в них (до 125 м/с и более) больше, чем вевропейских тромбах, а причиняемые ими разрушения и убытки оцениваются суммой 1млрд долл. в год. Случалось, что поднимались в воздух дома вместе с жителями;полное разрушение домов происходит очень часто. В среднем за год насчитываетсясвыше 100 смертных случаев от торнадо, а 18 марта 1925 г. торнадо было убито700 человек. Одно-единственное торнадо в Северной Дакоте 20 июня 1957 г. разрушило500 домов на площади в одну квадратную милю и причинило убытков на 15 млн долл.

Втромбах наблюдается вращение ветра как в циклоническом, так и в антициклоническомнаправлениях, хотя давление в тромбе всегда понижено. Антициклоническое вращениевозможно, если центробежная сила так велика, что перекрывает силу градиента.Наиболее низкое давление, наблюдавшееся в центре торнадо, составляет 912 гПа.

Тромбы(торнадо) наблюдаются в очень теплом и влажном неустойчиво стратифицированномвоздухе, иногда вблизи фронтов, как холодных, так и теплых, иногда на значительномрасстоянии от них. Очевидна их связь с грозовыми облаками. Поэтому надо думать,что тромб является особой, сравнительно редкой разновидностью обычного грозовогошквала. Но при шквале в грозовом облаке наблюдается вихрь с горизонтальнойосью. При тромбе направление оси вихря по еще не выясненным причинам меняется:она загибается к земной поверхности и достигает ее, принимая между облаком иземлей вертикальное направление. Так возникает тромб, а иногда и два тромба, подвум сторонам грозового облака. Преобладание и увеличенную интенсивностьторнадо в США по сравнению с тромбами в Европе можно объяснить тем, что в СШАлетом часто господствует очень теплый, влажный и неустойчиво стратифицированныйвоздух с Мексиканского залива, благоприятный для образования гроз и торнадо. ВЕвропе такие условия бывают реже: тропический воздух попадает в Европу сравнительноредко (на европейскую территорию России чаще, на азиатскую — еще чаще).

Сильный дождь с ливнем

Мощные вертикальные движения воздуха, возникающие в зоне большихконтрастов температуры и высокой влажности, приводят к образованию кучево-дождевыхоблаков с сильными ливнями, градом и грозами.

Ливнемназывают дождь такой силы, когда в однуминуту выпадает более 1 мм осадков. Даже кратковременный ливень порой можетобернуться бедой. Особенно опасны ливни в горах, где стремительно стекающие сосклонов дождевые воды захватывают не только рыхлые породы, но и крупные камни иглыбы. При этом могут возникнуть грязевые или грязе-каменные потоки — такназываемые сели. Ливнитипичны для влажных тропиков и субтропиков. У нас они особенно часты на югеЧерноморского побережья Кавказа.

Но при сложных метеорологических условиях они бывают и на равнинах умеренногопояса. В середине июля 1969 г. над севером Италии образовался небольшой циклон.В его тыловую часть вторгся холодный воздух, и циклон начал перемещаться ксеверо-востоку, на территорию Европейской части СССР. Вскоре циклон превратилсяв мощный атмосферный вихрь шквалистой силы, который принес много теплого ивлажного воздуха.

В Молдавии за одни — двое суток выпало 100-150 мм дождя, на малых рекахвозникли небывалые паводки. Они залили поймы рек, затопили шоссейные и железныедороги, прибрежные села. Потоки воды размывали склоны, сносили посевы. Затемдожди начались на Правобережной Украине: в Черновицкой и Ивано-Франковскойобластях за сутки выпали месячные нормы осадков. Уровень воды в Пруте, Серете,Быстрице и других реках поднялся на 2-5 м.

Град

<img src="/cache/referats/26744/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
Зонамелкого и крупного града, зона осадков и направление воздушных потоков в кучево-дождевомоблаке (Cumulonimbus, Cb)

Поднимающийся отземной поверхности в жаркий летний день теплый воздух охлаждается с высотой, асодержащаяся в нем влага конденсируется, образуется облако. Минуя на некоторойвысоте нулевую изотерму, мельчайшие капли воды становятся переохлажденными. Переохлажденныекапли в облаках встречаются даже при температуре минус 40° (высота примерно 8 — 10 км). Но эти капли очень нестабильны. Поднятые с земной поверхностимельчайшие частицы песка, соли, продукты сгорания и даже бактерии пристолкновении с переохлажденными каплями нарушают хрупкий баланс.Переохлажденные капли, вступившие в контакт с твердыми ядрами конденсации,превращаются в ледяной зародыш градины.

Мелкиеградины существуют в верхней половине почти каждого кучево-дождевого облака, ночаще всего такие градины при падении к земной поверхности тают. Так, еслискорость восходящих потоков в кучево-дождевом облаке достигает 40 км/час, тоони не в силах удержать зародившиеся градины, поэтому, проходя сквозь теплыйслой воздуха между нулевой изотермой (в среднем высота от 2,4 до 3,6 км) иземной поверхностью, они выпадают из облака в виде мелкого «мягкого»града, либо и вовсе в виде дождя. В противном случае восходящие потоки воздухаподнимают мелкие градины до слоев воздуха с температурой от -10 до -40 градусов(высота между 3 и 9 км), диаметр градин начинает расти, достигая порой диаметранескольких сантиметров. Стоит отметить, что в исключительных случаях скоростьвосходящих и нисходящих потоков в облаке может достигать 300 км/час! А чем вышескорость восходящих потоков в кучево-дождевом облаке, тем крупнее град. Дляобразования градины размером с шар для гольфа потребуются более 10 миллиардовпереохлажденных капель воды, а сама градина должна оставаться в облаке какминимум 5 — 10 минут, чтобы достичь столь крупного размера. Стоит заметить, чтона формирование одной капли дождя необходим примерно миллион таких мелких переохлажденныхкапель. Градины диаметром более 5 см встречаются в супер-ячейковыхкучево-дождевых облаках, в которых наблюдаются очень мощные восходящиевоздушные потоки. Именно супер-ячейковые грозы порождают смерчи (торнадо),сильные ливни и интенсивные шквалы. В Москве и Подмосковье такие грозы наблюдаютсяредко. Последний раз супер-ячейковые кучево-дождевые облака отмечались в ночь с20 на 21 июня 1998 года, а также минувшим летом — 30 июля 2004 года, когдаиз-за обильного ливня отмечались значительные подтопления на западе Москвы — вФилях.

Когдаградина достигает такой массы, что восходящий поток не в силах ее удержать, онаустремляется к поверхности земли, и мы наблюдаем выпадение крупного града. Так,скорость падения градины диаметров 4 см может достигать 100, а более крупныеградины устремляются к земле со скоростью 160 км/час. Нетрудно догадаться, какиеразрушения могут причинять градобития. Но и не каждая крупная градина достигнетземли: падая в облаке, градины сталкиваются друг с другом, при этом разрушаясьи превращаясь в более мелкие градины, тающие в теплом воздухе. В среднем 40 — 70% образовавшихся градин так и не достигают поверхности земли, тая в тепломвоздухе.

Площадьзоны градобитий может меняться от одного гектара до нескольких десятковкилометров. В последнем случае зоны градобитий соответствуют линии шквала. ДляПодмосковья и соседних областей характерны узкие зоны градобитий, поэтому оченьчасто приходится слышать о том, что град наблюдался в одном пункте, когда всегов километре от него явление не отмечалось.

Принаблюдении града, аккуратно разрезав градину, вы заметите, что матовые слоильда будут чередоваться в виде колец со слоями прозрачного льда. Таким образом,по количеству таких колец можно определить сколько раз градина была поднятавосходящими потоками воздуха в облаке.

Источник — "ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D1%85%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%B9"

Засуха

Засуха — значительный посравнению с нормой недостаток осадков в течение длительного времени весной илетом, при повышенных температурах воздуха, в результате чего иссякают запасывлаги в почве и создаются неблагоприятные условия для нормального развитиярастений, а урожай полевых культур снижается или гибнет. Различают атмосфернуюзасуху, т.е. состояние атмосферы, характеризующееся недостаточным выпадениемосадков, высокой температурой и пониженной влажностью, и, как следствие ее,почвенную засуху, т.е. иссушение почвы, влекущее за собой недостаточнуюобеспеченность растений водой. Атмосферный режим при засухе обусловленпреобладанием устойчивых антициклонов, в которых воздух при ясной погоде сильнопрогревается и удаляется от состояния насыщения.

В зависимости отвремени года различают весенние, летние и осенние засухи:

весенние засухи особенно опасны для ранних зерновыхкультур;

летние причиняют сильный вред как ранним, так и позднимзерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям;

осенние опасны для всходов озимых.

Наиболеегубительны весенне-летние и летне-осенние засухи.

Чаще всего засухинаблюдаются в степной зоне, реже в лесостепной: 2-3 раза в столетие засухибывают даже в лесной зоне. Понятие засухи неприменимо к районам с бездожднымлетом и крайне малым количеством осадков, где земледелие возможно только приискусственном орошении (например, пустыни Сахара, Гоби и другие).

Суховеи

Суховей -ветер с высокой температурой инизкой относительной влажностью воздухав степях, полупустынях и пустынях. Суховей отмечается в условиях антициклона по егокраям.

Скорость суховеяобычно умеренная, относительная влажность невелика (менее 30%). Суховеихарактерны для Прикаспия и Казахстана. Суховей —иссушающий ветер со скоростью от 5 до 20 м/с, исходящий от периферии антициклоновлетом преимущественно при вторжении тропических масс воздуха (аналоги хамсин, сирокко и др.). Привысокой температуре (20—25°С) воздуха суховей имеет большой дефицит влаги при незначительнойотносительной влажности (менее 30%), что вызывает резкое усиление испарения спочв. Малая подвижность антициклонов вызывает устойчивую продолжительностьсуховея (несколько суток), который при недостаточной влажности почв вызываетзасуху, порчу урожаев зерновых и плодовых культур, гибель растений. Тропическиевоздушные массы зарождаются над пустынями Африки, Малой Азии, атакже и в Южном Казахстане, а с ними суховеи распространяются до лесостепейСНГ, но чаще вторгаются в полупустыни и степи. Защитой от суховеев служат лесозащитныеполосы, орошение почвы и мелиорация.

Заморозки

Важное в практическом отношении явление заморозков связанокак с суточным ходом температуры,так и с непериодическими ее понижениями, причем обе эти причины обычнодействуют совместно.

Заморозками

называют понижения температуры воздуха ночью до 0 градусов иниже, в то время как средние суточные температурные значения еще (или уже)держатся выше нуля, т.е. осенью и весной.
Бывает так, что температура воздуха даже на небольшой высоте над почвой остаетсявыше нуля, но сама почва или растения на ней охлаждаются путем излучения доотрицательной температуры и на них появляется иней. Это явление называетсязаморозком на почве.

Заморозки чаще всего бывают при вторжении в данный райондостаточно холодной воздушной массы, например арктического воздуха. Температурав нижних слоях этой массы днем все-таки выше нуля. Ночью же температура воздухападает в суточном ходе ниже нуля, т.е. наблюдается заморозок.
Для заморозка нужна ясная и тихая ночь, когда эффективное излучение с поверхностипочвы велико, а турбулентность мала и воздух, охлаждающийся от почвы, непереносится в более высокие слои, а подвергается длительному охлаждению. Такаяясная и тихая погода обычно наблюдается во внутренних частях областей высокогоатмосферного давления — антициклонах. Заморозки чаще всего происходят в низинах.

Последние весенние заморозки наблюдаются в центральных областях европейскойтерритории России в конце мая — начале июня, а уже в начале сентября возможныпервые заморозки осенние заморозки.

Список литературы:

1.

Гречиха А.П.«Метеорология и гидрология»

2.

Мазур И.И., Иванов О.П. «Опасные природныепроцессы»

3.

Хромов С.П., Петросянц М.А. «Метеорология иклиматология»

еще рефераты

Еще работы по географии, экономической географии. охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по географии, экономической географии. охране природы, экологии, природопользованию

Экология Урала

29 Августа 2013