بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
آب و هواشناسی
دما
اسلاید 2 :
مقدمه
بخشی از تابش که منعکس نشده و جذب می شود پس از جذب و با افزایش انرژی جنبشی مولکولهای یک جسم باعث افزایش حرارت یا گرمای آن جسم میشود.اگر این انرژی گرمایی توسط یک واحد اندازه گیری مثل سانتی گراد، فارنهایت ، کلوین یا غیره سنجیده و بیان شود آنرا درجۀ حرارت یا دما می گویند.
برای تعیین ویژگیهای اقلیمی یک مکان، در اقلیم شناسی دما کاربرد زیادی دارد.
دما همراه با بارش، مهمترین عناصر اقلیمی در اقلیم شناسی هستند.
شاخصهای متعددی از عنصر دما ساخته شده است که در مطالعات اقلیم شناسی مورد استفاده قرار می گیرند مثل:دمای میانگین حداقل،دمای میانگین حداکثر، متوسط دمای روزانه، دمای میانگین سالانه،دمای حداقل مطلق، دمای حداکثر مطلق، دامنه تغییرات شبانه روزی دما و.
اسلاید 3 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
شرایط تابشی و ارتباط آنها با عوارض سطح زمین
هدایت گرمایی در قشر فوقانی سطح زمین
ارتفاع از سطح زمین
ناهمواری و جهت آفتابگیری
جابجایی افقی و عمودی هوا
ابرناكی
جریانهای اقیانوسی
اسلاید 4 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
شرایط تابشی و ارتباط آنها با عوارض سطح زمین
تابش در همه جای کره زمین یکسان نیست.
شدت و مدت تابش در سطح کرۀ زمین متفاوت است.هر جا که شدت تابش بالاست(تابش مستقیم) و شرایط جذب نیز بهتر است میزان دما نیز بالاست مثل: مناطق جنب حاره ای
هر جا شرایط انعکاس بالاست (زاویه تابش و ماهیت سطح) میزان جذب کم و دما پایین است مثل: مناطق قطبی
سطوح مختلف در شرایط یكسان تابش و تأثیر یكسان عوامل گوناگون جوی، دمای متفاوتی خواهند داشت.
اسلاید 5 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
شرایط تابشی و ارتباط آنها با عوارض سطح زمین
کنار شدت و مدت تابش، عواملی مانند خصوصیات سطح مثل نوع سطح ، رنگ آن، بافت و ترکیبات آن، ابعاد، عمق و غیره نیز در میزان دمای اجسام و پدیده ها موثر خواهد بود.
آب دریاها تابش خورشید را به شدت جذب میكند. این انرژی تا اعماق زیاد در آب نفوذ میكند و در بخش وسیعی از آن توزیع میشود.
سطوح سنگ و شن نیز به اندازه كافی توان جذب تابش را دارند. اما این جذب، تنها در سطحیترین قشر آنها انجام میپذیرد.
برف توان جذب ناچیزی دارد و انرژی تابشی تنها تا اعماق نیم الی یك متری آن میتواند نفوذ كند.
اسلاید 6 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
هدایت گرمایی در قشر فوقانی سطح زمین
سطح جامد زمین، با تابش روزانه گرم میشود، اما این گرما از طریق هدایت گرمایی به قشرهای زیرین آن منتقل میگردد و در شب بازتاب زمینی حرارت سطح زمین كاهش مییابد. این نوسان دما با افزایش عمق، پیوسته كاهش مییابد.
نفوذ موج گرمایی حداكثر دمای روزانه به درون زمین، معمولاً كندتر از نفوذ موج گرمایی حداقل دمای روزانه است.
تضعیف دامنه نوسان با افزایش عمق باعث میشود كه نوسان روزانه دما در عمق 0/5 متری و نوسان سالانه آن در عمق تقریبی 10 متری ناپدید میشود و از عمق 10 متری ، معمولاً دمای آن ثابت و رقم آن به میانگین دمای سالانه هوای محیط بسیار نزدیك است
اسلاید 7 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
هدایت گرمایی در قشر فوقانی سطح زمین
Decker نشان داده است که برای رسیدن دمای معینی
به عمق 10 سانتی متر، 3 ساعت
برای 30 سانتی متری 12 ساعت
و برای 60 سانتی متری 33 ساعت زمان لازم است.
اسلاید 8 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
هدایت گرمایی در قشر فوقانی سطح زمین
برف آلبیدو(ضریب انعکاس) شدیدی دارد پس قدرت جذب کمتر باعث گرم شدن کم برف می شود. برف هادی یا هدایت کننده حرارتی ضعیفی هم هست.زمانی که دمای زیر یخ به صفر درجه میرسد شروع به ذوب می کند.
آب ها بخش بزرگی از تابش خورشید را جذب می کنند ولی بیشتر آنرا صرف تبخیر می کنند و بخش کمی از آن منتقل می شود. تغییرات روزانه دما در سطح آبها حداکثر به 1 درجه سانتی گراد می رسد.
اقیانوسها منبع ذخیرۀ گرمای مهمی هستند چون گرمای ویژه آبها بالاست.جریانها و بادها به کمک هم ذخیرۀ گرمایی اقیانوسها و دریاها را تا دوردستها منتقل نموده و باعث تعدیل دمای کره زمین تا حدود زیادی می شوند.
بنابر آنچه گفته شد ماهیت پوستۀ زمین که بسیار متفاوت است باعث انتقال افقی متفاوت گرما در آن شده و از این نظر در توزیع نایکنواخت دمای کرۀ زمین موثر است.
اسلاید 9 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
ارتفاع از سطح زمین
از آنجایی كه حرارت جو را بازتاب زمینی تأمین می كند هرچه ارتفاع افزایش یابد، از دمای هوا كم میشود.
افت دما در تروپوسفر که بطور معمول برای هر کیلومتر بین 5 تا 6 درجه سانتی گراد است را افت آهنگ قائم دما یا لپس ریت یا خیلی ساده کاهش دما به ازای افزایش ارتفاع می گویند.
شیب تغییرات عمودی دمای هوا (افت محیطی دما) ، در طول سال متغیر است.
بطوری كه معمولاً در تابستان زیاد و در زمستان كم است. علت این امر، افزایش روزهای توأم با وارونگی دمایی در زمستان است
کاهش دما به ازای افزایش ارتفاع در جو یک قانون تغییر ناپذیر نیست
در مواردی كه با افزایش ارتفاع، دما زیاد میشود، وارونگی دمایی رخ می دهد
وارونگی دمایی در نتیجه بازتاب شدید تابش و سرد شدن شدید سطح زمین و وجود هوای آرام رخ میدهد.
اسلاید 10 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
ارتفاع از سطح زمین
انواع وارونگی دمایی « اینورژن» را براساس عاملهای تشكیل
وارونگی تابشی
در این وضعیت انعکاس تابش از زمین سبب می شود گرمای سطح در لایه های بالاتر ذخیره شود و بدین ترتیب زمین سرد ولی بالاتر گرمتر می شود.
وارونگی جبهه ای
اگر هوای گرمی از یک محل که دارای هوای سردی است عبور کند و یا اینکه هوای سردی زیر یک هوای گرم نفوذ نماید در این صورت زمین سرد و بالای زمین گرم خواهد بود که بر عکس شرایط گفته شده است.بین این دو هوا یعنی هوای گرم و سرد یک جبهه یا خط جدا کننده تشکیل خواهد شد و به همین دلیل به وارونگی جبهه ای معروف است.
اسلاید 11 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
ارتفاع از سطح زمین
انواع وارونگی دمایی « اینورژن» را براساس عاملهای تشكیل
وارونگی دینامیک
حاصل نشست و تراكم هوا و در نتیجه جریان دینامیك هواست هوایی که ازجو در حال فرونشینی به سطح زمین است در اثر تراکم وانقباض گرم شده و در ارتفاعی که قرار داشته باشد در همانجا تا ارتفاع معینی دما را افزایش دهد.در این صورت ممکن است ابتدا دما با یک کاهشی
مواجه گردد و سپس تا ارتفاع معینی
دما افزایش یابد که این نیز بر عکس
شرایط گفته شده است.
اسلاید 12 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
وارونگی و آلودگی هوا در زمستان
در زمستان، تابش خورشید در امتداد مایل به سطح نیمکرهی شمالی زمین میرسد و درنتیجه، انرژی رسیده به واحد سطح، کمتر است.
در روزهای ابری (با حدود پنجاه درصد ابر)، تقریباً هفتاد و هشت درصد از تابش خورشیدی به سطح زمین نمیرسد. برف و ابرها در حدود هفتاد و پنج درصد از تابش خورشیدی را که به آنها میرسد بازتابش میکنند.
در فصل سرما، وجود ابر و برف باعث کاهش گرمای سطح زمین میشود.
نتیجه ی این کاهش این است که لایه های پایینی جو از یکی از منابع گرمایی خود محروم میشوند و حتی ممکن است بر اثر مجاورت با زمین سرد، از لایه های بالاتر از خود سردتر شوند این همان چیزی است که به آن وارونگی دمایی گوییم. به همین دلیل است که وارونگی های سطحی، غالباً پیش از طلوع آفتاب و در فصل زمستان اتفاق میافتند.
اسلاید 13 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
وارونگی و آلودگی هوا در زمستان
اسلاید 14 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
ناهمواری و جهت آفتابگیری
پستی بلندیهای محلی میتواند در توزیع عمودی دما مؤثر باشد.
چالهها، گودالها و درهها معمولاً منبع تجمع هوای سرد در شب به شمار میآیند و وجود آنها ، زمینه مناسبی برای وقوع وارونگی دمایی ایجاد میكند از طرف دیگر گرمای روزانه جمع شده در آنها، كمتر از عامل متعادلكننده باد تأثیر میپذیرد.
تفاوت در آفتابگیری جهات مختلف دامنهها، شرایط دمایی متفاوت خاك و در نتیجه هوا را بوجود میآورد. این امر بخصوص در عرضهای جغرافیایی بالا بیشتر نمود پیدا میكند.
بهرهمندی جهات مختلف دامنهها از عناصر تابش كلی یعنی تابشهای مستقیم و پراكنده یكسان نیست، زیرا میزان دریافت تابش مستقیم تابع جهت و شیب است. در حالی كه تابش پراكنده ضرورتاً در تمام جهات مختلف با شیب های مشابه یكسان است و تنها از شیب تأثیر میپذیرد.
نسیمهای کوه به دره و نسیمهای دره به کوه در اثر همین تفاوتها و برای ایجاد تعدیل دمایی شکل می گیرد.
دامنه های شمالی و جنوبی در هر نیمکره یکنواخت تابش را دریافت نمی کنند ودر نتیجه یکسان گرم نمی شوند.
درجه شیب ناهمواریها نیز بسیار مهم است چرا که بر زاویه تابش تاثیر گذاشته و از این طریق بر میزان جذب اثر می گذارد.
اسلاید 15 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
جابجایی افقی و عمودی هوا
دما و تفاوتهای محلی آن در نهایت منجر به شکل گیری جریانهای هوایی افقی و به شکل بادهای افقی و یا صعود و فرونشینی عمودی هوا می گردد.
بادهای مختلف سیاره ای مثل بادهای غربی، بادهای منطقه ای مثل باد 120 روزه یا سیستان و باد های محلی مثل نسیمهای دریایی و غیره همه و همه در اثر همین اختلافات تشکیل شده و برای ایجاد تعادل در دمای مناطق ایجاد می شوند.
یورش هواهای سرد مناطق قطبی به عرضهای پایین نیز در اثر همین پدیده ها شکل می گیرند و در ایجاد تعادل حرارتی نقش بازی می کنند.
بادهای ضعیف در قیاس با بادهای ملایم و شدید تضاد حرارتی شدیدتری را بین شب و روز ایجاد میكنند. چون بادهای قوی باعث تلاطم هوای سطح زمین با ارتفاعات بالا در شب و روز میشود و یك تعادل نسبی در دمای شبانهروز ایجاد میكند.
اسلاید 16 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
ابرناكی
ابرها باعث کاهش تابش خورشیدی و کاهش تابش موثر می شوند.
آبها با تاثیر بر بازتابش حرارتی زمین و جلوگیری از خروج سریع حرارت زمین به لایه های جوی با ایجاد خاصیت گلخانه ای باعث تعادل دمایی میشوند.
هر جا که ابر زیاد است وجود رطوبت و خاصیت آن در جو مانع سرد شدن سریع منطقه میشود و درمقابل هر جا ابر کم است در اثر افزایش تابش موثر، هوا و زمین سریعتر سرد می شوند.
در مناطق ابرناک تفاوتهای شبانه روزی دما کم می شود چون روزها خیلی گرم نمیشود و در مقابل شبها نیز خیلی سرد نمی شوند.
بر عکس در مناطق با ابرناکی کم آسمان، اختلافات دمای شبانه روزی زیاد می شود چون زمین در طول روز خیلی گرم شده و در طول شب به دلیل افزایش تابش موثر و نبود خاصیت گلخانه ای ، برگشت سریع حرارت باعث سردشدن بیشتر می شود.
اسلاید 17 :
عوامل موثر براختلافات دمایی بین مناطق مختلف کرۀ زمین
جریانهای اقیانوسی
جریانهای اقیانوسی خود در اثر گرم شدن نابرابر آبهای اقیانوسی در سطح اقیانوسها ایجاد می شوند.
جریانهای اقیانوسی بعد از تشکیل ، نقش مهمی در انتقال حرارت و ایجاد تعادل حرارتی در سطح اقیانوسها و خشکیها می شوند.
جریان آب گرم گلف استریم، آبهای گرم منطقه حاره را به طرف شمال میبرد و سبب بالا رفتن دمای محیط در سواحل شبه جزیره اسكاندیناوی میشود.
جریان آب سرد پرو، آبهای سرد عرضهای بالا را به سواحل پرو میآورد و دمای این منطقه را كاهش میدهد.
