curs aspar meteorologie 72 dpi

Download Curs ASPAR Meteorologie 72 Dpi

Post on 14-Jul-2015

91 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

METEOROLOGIEPentru majoritatea oamenilor, vremea poate fi bun sau rea, influenndu-le cel mult garderoba sau planurile de vacan, iar o simpl prognoz meteo de ansamblu le este suficient. Un pilot de parapant ajunge, ns, s urmreasc insistent evoluia vremii, pentru a profita de condiiile ideale de zbor, recunoscndu-le din timp i pe cele nefavorabile zborului. Pentru zborul fr motor, anumite condiii atmosferice sunt sursa indispensabil de energie, care le ofer parapantitilor ocazia de a pluti silenios, ore ntregi, asemeni psrilor. Configuraia Pmntului, atmosfera terestr i soarele ntrunesc un sistem complex care genereaz o varietate de fenomene meteorologice, a cror cunoatere este vital n aviaie.

I. ATMOSFERAPtura gazoas din jurul globului pmntesc constituie atmosfera terestr, care este meninut n apropierea Pmntului prin gravitaie i este antrenat n ansamblu odat cu micarea de rotaie. Ea are o grosime similar globului pmntesc, considerat a fi de maximum 10.000 km. Pn la 29 km este concentrat circa 97 % din ntreaga mas atmosferic, mai sus densitatea aerului fiind foarte mic. Atmosfera, n stare uscat, este un amestec de gaze, dintre care azotul (78 %) i oxigenul (21 %) predomin. n cantitate mic exist argon, bioxid de carbon, la care se adaug heliu, kripton, xenon, hidrogen, gaz metan, oxid de azot. Bioxidul de carbon, datorit capacitii de absorbie a cldurii, permite structurilor inferioare ale atmosferei s fie nclzite de radiaia solar i terestr. n funcie de proprietile fizice, printre care primordial este scderea temperaturii cu nlimea, atmosfera a fost divizat n: troposfer, stratosfer, mezosfer i termosfer. 1. TROPOSFERA se extinde pe vertical aproximativ 12 km. Aici, temperatura scade n medie cu 6,5C / km. n partea ei inferioar (0 3.000 m) apar cele mai frecvente schimbri meteorologice. n troposfera medie, pn la 7.000 m, se poate urmri curentul conductor, adic circulaia general proprie latitudinii (pentru lat 45 - circulaia vestic). n partea superioar (7.000 12.000 m) troposfera se apropie de izotermie, ntr-un strat de tranziie denumit tropopauz, unde caracteristici sunt curenii jet. Distribuia geografic a continentelor i oceanelor, a reliefului i a vegetaiei, are un rol deosebit n variabilitatea frecvent a curenilor de aer ai troposferei. Aceti cureni distribuie umezeala i particulele solide n troposfer, dnd natere norilor, precipitaiilor i altor fenomene meteo care afecteaz navigaia aerian. 2. n STRATOSFER (50 km nlime) exist o poriune izoterm, dup care temperatura crete pn la 0C, n stratopauz, datorit prezenei stratului de ozon. 3. n cei 80 km de M EZOSFER, temperatura scade pn la minus 83C. 4. TERMOSFERA se caracterizeaz prin creterea temperaturii, putnd atinge peste 200 km, 2.000C n perioada maximelor petelor solare. n partea superioar a Termosferei se afl Ionosfera, care reflect undele radio, fcnd posibil comunicarea pe Pmnt. n partea superioar exist Exosfera , care este foarte rarefiat.53

II. TEMPERATURA AERULUINOIUNI DE CLDUR Prin temperatur se nelege starea de nclzire a unui corp. Avnd n vedere c AERUL este un amestec de gaze care se compun din molecule, aceste molecule se afl ntr-o micare continu dezordonat. Viteza medie de micare a moleculelor este direct proporional cu temperatura aerului. n natur are loc un schimb de cldur ntre diferite corpuri, astfel nct cldura se deplaseaz de la corpurile mai calde spre cele mai reci. Transmiterea cldurii se face prin: - RADIAIE (raze) - CONDUCIE sau CONDUCTIBILITATE (contact) - CONVECIE (cureni ascendeni i descendeni) Corpurile absorb cldura n mod diferit, n funcie de cldura specific a fiecruia. Cldura specific este cantitatea de cldur necesar a fi absorbit de un gram dintr-un corp pentru ca acestuia s-i creasc temperatura cu 1C. Cldura specific a apei se numete calorie i este unitatea de msur a cldurii. Corpurile au cldur specific diferit, temperatura lor crescnd diferit, dei le este furnizat aceeai cantitate de cldur. Parapantitii cstig nlime datorit curenilor verticali emanai de suprafeele cu cldura specific mic terenurile nisipoase, deschise la culoare, cldirile, etc. spre deosebire de pduri i ape, care absorb cldura, crend zone de cureni descendeni. NCLZIREA ATMOSFEREI Soarele este izvorul principal de nclzire a aerului, ns direct de la soare aerul primete doar o cantitate foarte mic de cldur, prin radiaie. Sursa principal de nclzire este solul. Aerul fiind transparent, razele solare ajung la sol, nclzindu-l. Solul se nclzete mai repede dect apa. Cel mai repede se nclzesc suprafeele perpendiculare pe razele solare. Astfel, zonele ecuatoriale se nclzesc mai repede dect polii, genernd micarea maselor de aer cald nspre poli, i nlocuirea lor de ctre mase de aer rece, polar. La acest model de baz se adaug i dinamica proprie configuraiei i structurii variate a suprafeei terestre (continentele i oceanele se nclzesc i se rcesc n mod diferit). De asemenea, rotaia Pmntului contribuie i ea la modificarea dinamicii atmosferei. Factorii cei mai importani ai nclzirii aerului sunt: CONDUCIA i CONVECIA. Convecia este mijlocul cel mai activ de propagare a cldurii n atmosfer, reprezentnd micarea aerului pe vertical, cauzat de diferenele de temperatur rezultate din nclzirea neuniform a suprafeei terestre. Solul, nclzindu-se, cedeaz o cantitate de cldur stratului de aer din proxima vecintate. Acest strat de aer devine mai puin dens i mai uor, ncepnd s urce. Se nasc, astfel, curenii de convecie sau verticali, datorit crora aerul se poate nclzi pn la nlimi mari. Aerul se poate nclzi sau rci i prin transport adectiv (pe orizontal), prin comprimarea (=> +C) sau dilatarea aerului. n timpul nopii, solul se rcete treptat, aerul din apropiere rcindu-se prin conducie, producndu-se rcirea nocturn.

54

Norii au un rol important n procesul de nclzire i rcire a aerului, fiind un ecran protector mpotriva radiaiilor solare ziua, i ptur protectoare noaptea. MSURAREA TEMPERATURII AERULUI Se realizeaz cu ajutorul termometrelor cu mercur sau alcool, prevzute cu scar Celsius cu valori pozitive i negative, unde 0C corespunde temperaturii de topire a gheii, iar 100C punctului de fierbere a apei: 100C = 212Fahrenheit, 0C = 32F. Pentru transformarea C n F : (C 9/5) + 32 F n C : (F-32) x 5/9 Principiul de construcie al termometrelor se bazeaz pe proprietatea de dilatare a lichidelor i metalelor supuse cldurii. n staiile meteorologice, instalarea termometrelor n adposturi speciale elimin msurarea eronat cauzat de influena direct a razelor solare i a altor factori. n aviaie, valoarea temperaturii standard este de + 15C la 760 mmHg. VARIAIILE TEM PERATURII Se msoar cu ajutorul termografelor. n orice loc de pe suprafaa Pmntului, temperatura aerului prezint: - variaii periodice (diurne, sezoniere, anuale) - accidentale - n altitudine A. Variaia diurn este rezultatul schimbului de cldur ntre sol i atmosfer; Pentru aceeasi localitate, temperatura aerului prezint: - un maxim (ntre orele 14 15) - un minim (puin nainte de rsritul soarelui) B. Variaia sezonier n cadrul variaiei sezoniere sau anuale, pentru zonele temperate exist un maxim vara i un minim iarna, valori condiionate de poziia, durata de strlucire a soarelui i de distana pn la acesta. C. Variaiile accidentale se datoreaz perturbaiilor atmosferice generate de invaziile de aer cald sau rece. Pe hrtiile meteo, ntocmite de mai multe ori pe zi, localitile cu aceeai temperatur se unesc cu o linie, obinndu-se o curb care poart numele de izoterm. n mod obinuit, izotermele se traseaz din 5 n 5C. D. Variaia temperaturii n nlime - Efectele termice ale solului slbesc i temperatura aerului scade odat cu creterea altitudinii. Scderea temperaturii pe o diferen de nivel de 100 de metri se numete GRADIENT TERM IC VERTICAL. Valoarea acestuia variaz n special ntre sol i 5.000 m altitudine. - Pentru calcule estimative s-a adoptat GRADIENTUL TERM IC VERTICAL M EDIU, cu valoarea de 0,65C/100m (6,5C / 1.000m), cu ajutorul cruia se poate estima temperatura la nlime. - Temperatura la altitudine se msoar zilnic cu ajutorul radio-sondelor, pentru aflarea nlimii izotermelor de 0 i 10C unde se produce givrajul (depunerea de ghea pe aeronave, responsabil de multe accidente aviatice).55

- n zonele temperate s-a constatat c temperatura nu descrete uniform cu nlimea, dect peste 5.000 m - Se ntlnesc uneori straturi n care temperatura rmne constant, numite IZOTERM II. - n alte zone, numite STRATURI DE INVERSIUNE, temperatura crete cu nlimea. Peste 5.000 m, temperatura scade constant pn la tropopauz, unde se ntlnete fie izotermie, fie inversiune. - Cauzele inversiunii i izotermiei sunt: 1. radiatiile nocturne n nopile senine 2. invaziile de aer cald transport ADVECTIV 3. comprimrile aerului

n cazul inversiunii termice, aerul cald se afl peste aerul rece, situaie frecvent ntlnit dup rcirea prin radiaie a straturilor joase, n nopi senine. Inversiuni termice apar i n faa unui front cald (aerul cald naintnd mai nti n altitudine), precum i deasupra norilor, sau datorit descendentelor aerului pe pante. Pentru navigaia aerian, inversiunile si izotermiile sunt importante datorit efectelor pe care le produc: 1. inversiunile la sol pot reduce vizibilitatea la decolare i aterizare; 2. inversiunile de pe pante pot da cea la nlime sau nori cu plafon jos; 3. inversiunile din altitudine pot estompa dezvoltarea vrfurilor cumulizrilor, i pot diminua transparena aerului datorit suspensiei particulelor litosferice. STRATIFICAREA TERM IC I ECHILIBRUL TERMODINAM IC Procesele fizice si fenomenele meteorologice din atmosfer sunt n strns legtur cu stratificarea termic, deci cu stabilitatea i instabilitatea atmosferic. Atmosfera este instabil atunci cnd micarea curenilor ascendeni este amplificat de la un nivel la altul. Atmosfera este stabil atunci cnd curenii ascendeni tind s se opreasc. Starea de echilibru a atmosferei depinde de variaia temperaturii n nlime, adic de gradientul termic vertical. O particul de aer care se ridic de la sol, i continu micar