Читать онлайн «Ветры и грозы в атмосфере Земли»

Издательский Дом ИНТЕЛЛЕКТ Л. В. ТАРАСОВ ВЕТРЫ И ГРОЗЫ В АТМОСФЕ Е ЗЕМЛ Л. В. ТАРАСОВ ВЕТРЫ И ГРОЗЫ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ X Издательский Дом ИНТЕЛЛЕКТ ДОЛГОПРУДНЫЙ 2011 Л. В. Тарасов Ветры и грозы в атмосфере Земли: Учебное пособие / Л. В. Тарасов - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011. — 280 с. ISBN 978-5-91559-112-6 В учебно-популярной форме рассматривается богатая картина никогда не прекращающихся движений и превращений воздушных масс в атмосфере нашей планеты. Описываются и объясняются циркуляции воздушных масс (глобальные и местные ветры, циклоны и антициклоны, тайфуны и смерчи), фазовые переходы в атмосфере (образование туманов и облаков и выпадение осадков), электричество в атмосфере (токи хорошей погоды, грозы, линейные и шаровые молнии, а также спрайты, синие струи, эльфы). Для школьников, преподавателей, студентов, лекторов. ISBN 978-5-91559-112-6 ©2011, Л. В. Тарасов © 2011, ООО «Издательский Дом «Интеллект», оригинал-макет, оформление ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 5 Глава 1 ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС В АТМОСФЕРЕ 8 1. 1. Солнечное излучение и атмосфера Земли (общие сведения) 8 1. 2. Конвекция и ветер 28 1. 3. Эоловые геологические процессы 46 1. 4. Общая циркуляция атмосферы 58 1. 5. Циклоническая деятельность атмосферы 71 1. 6. Тропические циклоны (тайфуны и ураганы) 87 1. 7. Смерчи (тромбы, торнадо) 101 Глава 2 ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В АТМОСФЕРЕ 114 2. 1. Оксид водорода в земной атмосфере 114 2. 2. Нарушения равновесия в системе водяной пар—вода 131 2. 3. Туманы 142 2. 4. Образование облаков и выпадение осадков 151 2. 5. Атмосферные осадки 165 2. 6. Метели 183 4 —J\m Оглавление Глава 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В АТМОСФЕРЕ 194 3. 1. Атмосферное электричество 194 3. 2. Огни святого Эльма — коронный разряд в атмосфере 203 3. 3. Грозовое облако 211 3. 4. Линейная молния — искровой разряд в атмосфере 221 3. 5. Шаровая молния 232 3. 6. Высотные грозовые разряды в атмосфере: спрайты и джеты 253 3. 7. Экскурс в ионосферу земли 266 ПРЕДИСЛОВИЕ Мы живем на дне воздушного океана, называемого земной атмосферой. Этот океан своеобразен: у него нет поверхности, а значит, нельзя указать его глубину. Впрочем около 80 % всей массы атмосферы сосредоточено в тропосфере — самом нижнем, приповерхностном слое. Он имеет толщину от 10 км (над полярными областями) до 17 км (над экватором). Над тропосферой располагается слой стратосферы, верхняя граница которого находится на высотах 50—55 км от уровня океана. На стратосферу приходится примерно 20 % всей массы земной атмосферы. А во всех более высоких атмосферных слоях присутствует не более 0,4 % массы атмосферы. Казалось бы, можно считать, что воздушный океан (наша атмосфера) имеет глубину около 50 км. Действительно, именно на высотах до 50 км над уровнем океана совершается практически все многообразие атмосферных процессов, определяющих, в частности, погоду на нашей планете. Вместе с тем многие интересные явления наблюдаются на высотах выше 50 км — в области ионосферы, которая простирается до высот 500—600 км.