Метеорологические и агрометеорологические опасные явления

Классификация
Метеорологические и
опасных
агрометеорологические
природных
опасные явления
явлений
Опасные метеорологические (агрометеорологические) явления –
природные процессы и явления, возникающие в атмосфере, которые по своей
интенсивности (силе), масштабу распространения и продолжительности
оказывают или могут оказать поражающее воздействие на людей,
сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую
среду.
К ним относят:
- бури, ураганы, смерчи (торнадо), шквалы;
- сильные осадки (снегопад, ливень, град, метель, гололед);
- сильный мороз;
- сильная жара, засуха, суховей;
- сильный туман;
- поздние заморозки
Классификация
опасных
Стихийные
бедствия в
атмосфере
природных
явлений
Атмосфера – это газовая оболочка земного шара, с находящимися
в ней аэрозолями
Смесь газов, составляющих атмосферу, называют воздухом
Строение атмосферы
h, км
3000
t° С
экзосфера
+9000
800
термосфера
+1600
80
мезосфера
-90
55
стратосфера
0
10-15
тропосфера
-60
Молекулярн
ая масса,
г/моль
Содержание,
% объема
28,106
Плотность
абсолютная,
г/м3
по отношению к
сухому воздуху
78,084
1250
0,967
32
20,946
1429
1,105
Аргон
39,944
0,934
1786
1,379
Углекислый газ
44,01
0,033
1977
1,529
Неон
20,183
18,18*10-4
900
0,695
Гелий
4,003
5,24*10-4
178
0,138
Криптон
83,7
1,14*10-4
3736
2,868
Водород
2,016
0,5*10-4
90
0,07
48
(0…0,07)*10-4
2140
1,624
28,966
100
1293
1
Газ
Азот
Кислород
Озон
Сухой воздух
СОСТАВ АТМОСФЕРЫ
Переменные составляющие воздуха:
водяной пар (до 4 % объема), и
аэрозоли:
природные
антропогенные
Для изучения атмосферы могут использоваться:
психрометрические будки
высокие башни и мачты
аэростаты, шары-зонды, летающие лаборатории
Средства космического мониторинга:
метеорологические и геофизические ракеты
искусственные спутники Земли
космические корабли и орбитальные станции
косвенные методы
Европейский метеорологический спутник MetOp


Масса атмосферы 5 000 триллионов т.
Масса загрязнений 1/10 тыс. %
Загрязняющие вещества в атмосфере:
 Накапливаются со временем
 Распределены неравномерно на Земле
 Токсичны в небольших концентрациях
- предприятия
химической
промышленности
Промышленные
предприятия:
Источники
загрязнения
атмосферы:
I – Естественные:
пылевые,
солевые,
вулканические.
металлургические
предприятия
- тепловые
электростанции
Автотранспорт
- цементные
заводы
II – Искусственные
(антропогенные):
животноводческие
комплексы
- птицефабрики
Сельскохозяйствен
ные предприятия
- химические
средства защиты
растений
- обработка почвы
Снижению загрязнения атмосферы
способствуют:
– регулирование в крупных городах
транспортных потоков;
– переход транспорта на альтернативные
источники топлива (спирт, газ и др.)
– строительство очистных сооружений;
– перевод ТЭЦ на экологически безопасные
виды топлива;
– совершенствование технологий
производства;
– централизация мелких котельных;
– вывод промышленных предприятий за
черту города и др.
Общая циркуляция атмосферы - система воздушных течений крупного,
планетарного масштаба, переносящих огромные массы воздуха из одних
широт в другие.
Рис. Распределение атмосферного давления и ветров у земной поверхности; справа –
меридиональный разрез направления ветра (по А.П. Шубаеву):
1 – направление ветра; 2 – направление горизонтального барического градиента
Основные географические типы воздушных масс
Тип воздушной массы
Обозначение
Где формируется
Арктические (антарктические)
АВ
Арктика, Антарктика
Умеренных широт (полярные)
ПВ
Умеренные широты
Тропические
ТВ
Субтропические и
тропические широты
Экваториальные
ЭВ
Экваториальный пояс земли
Узкие переходные зоны, которые разделяют воздушные массы между собой,
называют атмосферными фронтами.
Различают теплый и холодный фронт
Рис. Схема вертикального строения теплого и холодного фронта (по С. П. Хромову)
Атмосферные вихри
Характеристика атмосферных вихрей
Атмосферные вихри
Циклон (тропический и внетропический) –
замкнутая барическая система - вихри, в центре
которых низкое давление
Местное название
Тайфун (Китай,
Япония)
Вилли-Вилли
(Австралия)
Ураган (Сев. и
Южной Америке)
Характеристика
Ширина 500-1000 км
Высота 1-12 км
Диаметр области затишья
("глаз бури") 10-30 км
Скорость ветра до 120 м/с
Время действия - 9-12 суток
Область пониженного давления – циклон (Н);
Область повышенного давления – антициклон (В)
Рис. Схема циклона (а) и антициклона (б)
Смерч - атмосферный вихрь, возникающий в
кучево-дождевом (грозовом) облаке и
распространяющийся вниз, часто до самой
поверхности земли (воды), в виде облачного
рукава или хобота
Торнадо (США,
Мексика)
Тромб (Зап.
Европа)
Высота – от нескольких сот метров до неск. км.
Диаметр - от нескольких сот метров до 1,5 км и более.
Скорость перемещения от 20-60 до 100 км/ч
Скорость вращения вихрей в воронке до 300 км/ч
Ураган - ветер большой разрушительной силы и
значительной продолжительности,
возникающий в основном с июля по октябрь в
зонах сближения циклона и антициклона.
Тайфун (Тихий
океан)
Скорость ветра более 33 м/с
Продолжительность 9-12 дней
Ширина - до 1000 км
Поражающие факторы урагана
Первичные
- сильный ветер, несущий большие массы воды,
грязи, песка (до 250 км/ч);
- морские волны (высотой более 10 м);
- ливни (500-2500 мм).
Вторичные
- тяжелые предметы, переносимые ветром;
- подтопление, затопление территории;
- разрушение зданий и сооружений;
- обрыв линий электропередач;
- повыл деревьев, мачт, труб, опор и т.п.;
- пожары, взрывы.
Поражающие факторы смерчей
Первичные
- потоки воздуха, несущие воду, грязь, предметы
и пр. (скорость ветра в воронке до 50-80 км/ч,
иногда до 400 км/ч);
- пониженное давление воздуха в воронке;
- спиральное или вертикальное движение
потоков воздуха в пределах воронки;
- ливни;
- грозы.
Вторичные
- разрушение объектов при боковых ударах;
- отрыв объектов и людей, подъем вверх с
переносом на сотни метров;
- всасывание газообразных и жидких масс с их
последующим выбросом;
- обрыв линий электропередач;
- пожары, взрывы;
- затопление территории.
Катрина
2005 г
Торнадо категории F5 вблизи Эли
(Манитоба), 22 июня 2007 года
Характеристика атмосферных вихрей (продолжение)
Атмосферные вихри
Местное название
Характеристика
Шквал - кратковременные вихри, возникающие
перед холодными атмосферными фронтами,
нередко сопровождаемые ливнем или градом и
возникающие во все сезоны года и в любое время
суток.
Буря
Скорость ветра 25 м/с и более
Время действия до 1 часа
Буря – очень сильный ветер, скорость которого
меньше ураганного.
Шторм
Продолжительность - от
нескольких часов до
нескольких суток
Скорость ветра 20-30 м/с
Ширина - до нескольких сот
километров
Бора - очень сильный порывистый холодный ветер
приморских районов, приводящий в зимнее время к
обледенению портовых сооружений и кораблей
Сарма
(на Байкале)
Бакинский норд
Продолжительность несколько суток
Скорость ветра до 40-60 м/с
Фён - жаркий сухой ветер, дующий со склонов гор в
долину. (Кавказ, Алтай, Ср. Азия)
Скорость 20-25 м/с, высокая
температура и низкая
относительная влажность
воздуха
Буря - длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с, наблюдающийся при
прохождении циклона и сопровождающийся сильным волнением на море и разрушениями на
суше. Длительность действия - от нескольких часов до нескольких суток.
Поражающие факторы бури
Вид бури
Первичные факторы
Вторичные факторы
Шторм
- высокая скорость ветра;
- сильное волнение моря
- разрушение строений,
плавсредств;
- разрушение, размыв
побережья
Пыльная буря
- высокая скорость ветра;
- высокая температура
воздуха при крайне низкой
относительной влажности;
- потеря видимости, пыль.
- разрушение строений;
- иссушение почв, гибель с/х
растений;
- вынос плодородного слоя
почвы (дефляция, эрозия);
- потеря ориентации.
Снежная буря (буран, пурга,
метель)
- высокая скорость ветра;
- низкая температура;
- потеря видимости, снег.
- разрушение объектов;
- переохлаждение;
- обморожение;
- потеря ориентации.
Шквал
- высокая скорость ветра (в
течение 10 минут скорость
ветра возрастает с 3 до 31
м/с)
- разрушение строений;
- бурелом.
ВЕТЕР
Шкала Бофорта
Название ветрового
режима
Затишье
Лёгкий ветерок
Лёгкий бриз
Слабый бриз
Умеренный бриз
Свежий бриз
Сильный бриз
Сильный ветер
Буря
Сильная буря
Полная буря
Шторм
Ураган
Скорость
ветра (км/ч)
0 – 1,6
3,2 – 4,8
6,4 – 11,3
12,9 – 19,3
20,9 – 28,9
30,6 – 38,6
40,2 – 49,9
51,5 – 61,1
62,8 – 74,0
75,5 – 86,9
88,5 – 101,4
103,0 – 120,7
Более 120,7
Баллы
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Признаки
Дым идёт прямо
Дым изгибается
Листья шевелятся
Листья двигаются
Листья и пыль летят
Тонкие деревья качаются
Толстые деревья качаются
Стволы деревьев изгибаются
Ветви ломаются
Черепица и трубы срываются
Деревья вырываются с корнем
Везде повреждения
Большие разрушения