Физика атмосферы, океана и вод суши

Министерство образования Российской Федерации
Российский государственный гидрометеорологический университет
Факультет заочного обучения
Методические указания по дисциплине
Физика атмосферы, океана и вод суши
Специальность: Метеорология
Курс III
Санкт-Петербург
2002

Стоимость контрольной работы по физике атмосферы уточняйте при заказе.

Вариант 01

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Температура поверхности снега -15 °С, температура воздуха 12 °С ниже нуля. Показать, какой процесс будет наблюдаться при относительной влажности воздуха 70%? Какие факторы влияют на скорость испарения с поверхности снега?
Задание 3
Какие факторы влияют на испарение в естественных условиях?
Задание 4
Какое изобарическое охлаждение воздуха необходимо для образования тумана водностью 1,00 г/м3, если температура воздуха 10,0 °С и относительная влажность 80%?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Задание 6
Каково агрегатное состояние облаков, дающих ливневые осадки в умеренных и тропических широтах?
Задание 7
Каковы условия, необходимые для образования и роста зародышевых капель?

Контрольная работа 2
Задание 1
Какие оптические явления связаны с дифракцией света на каплях тумана?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на¬правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Какие факторы влияют на проводимость атмосферы?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Каково соотношение между скоростью геострофического ветра Vg и скоростью градиентного ветра в циклоне Vн и антициклоне? Доказать.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях.
Задание 7
Найти максимальную скорость ветра в антициклоне на широте 60°, если радиус кривизны изобары составляет 100 км.

Дата выполнения: 30/04/2012

Вариант 02

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Как изменяется испарение с поверхности соленого моря по сравнению с испарением с поверхности пресного водоема? Привести расчетное доказательство ответа.
Задание 3
Какие методы расчета скорости испарения с поверхности водоемов Вам известны?
Задание 4
Две массы воздуха, температуры которых составляют 10,0 °С и 20,0 °С, а относительная влажность 96% и 98%, соответственно смешиваются. Определить избыток водяного пара в 1 м3, образовавшийся в результате смешения. Какие значения водности характерны для туманов в теплое время года?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли? Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат -относительная влажность).
Задание 6
Рассчитать влагогенерирующий коэффициент (коэффициент подтока) системы слоисто-дождевых облаков, если по данным самолетного зондирования мощность облаков составляла 3,89 км, средняя водность 0,31 г/м3, а среднее количество осадков, выпавших на четырех станциях района образования облачности, - 5,6 мм. В каком соотношении находится количество осадков, выпавших из облачной системы, и содержание воды в облаках?
Задание 7
Объясните образование облачных следов при полете самолета.

Контрольная работа 2
Задание 1
При каком состоянии устойчивости атмосферы наблюдаются ложные солнца?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном направлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Каковы источники ионизации атмосферы? Как меняется степень ионизации атмосферы с высотой?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Показать графически, каково направление ветра в циклоне южного полушария в ПСА? Сделать пояснение к графику.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях.
Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Найти скорость геострофического ветра на высоте, где плотность воздуха равна 1,0 кг/м3, для широт 90, 60, 30°, если горизонтальная составляющая градиента давления на всех трех широтах на указанной высоте составляет 2 гПа/111 км. Результат проанализировать.

Дата выполнения: 20/04/2012

Вариант 03

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Показать, будет ли влиять кривизна поверхности на давление насыщенного пара над каплей радиусом 10 мкм. Какие факторы понижают давление насыщения над крупными каплями?
Задание 3
Как влияет размер водоема на скорость испарения?
Задание 4
Возможно ли образование радиационного тумана, если вечером температура воздуха 15,0 °С, относительная влажность 80%, а скорость ветра 0,8 м/с. Ожидается понижение температуры до 9,0 °С при той же скорости ветра. Каковы условия образования радиационного тумана?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенно¬го раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Задание 6
Какова роль конденсационного роста капель в образовании осадков?
Задание 7
Почему в абсолютно чистой атмосфере невозможно образование капель при влажности 101%.

Контрольная работа 2
Задание 1
Какие оптические явления обусловлены дифракцией света в облаках и туманах?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном направлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Какие процессы электризации облачных элементов вам известны?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Доказать, ограничена ли скорость градиентного ветра в антициклоне.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Найти скорость циклострофического ветра в круговом антициклоне на широте 60° и на высоте, где плотность воздуха составляет 1 кг/м3, если радиус кривизны изобары на этой высоте равен 100 км и горизонтальная составляющая градиента давления 0,6 гПа/111км. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях.

Дата выполнения: 20/04/2012

Вариант 04

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Используя психрометрические таблицы, построить график равновесия фаз дистиллированной воды в диапазоне температур от -30,0 °C до 30,0 °С. По построенному графику решить следующую задачу: t = 5,0 °С, е = 7,5 гПа. Определить, находится ли пар в равновесии с водой. Какие процессы должны произойти, чтобы такое равновесие установилось?
Задание 3
Что такое испарение? Какие факторы влияют на скорость испарения с поверхности суши? Возможно ли испарение с поверхности, имеющей температуру ниже температуры воздуха?
Задание 4
Какие физические процессы приводят к образованию тумана? Приведите классификацию туманов.
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат - относительная влажность).
Задание 6
Какова роль коагуляционного роста капель в образовании осадков?
Задание 7
Что такое ядра конденсации? Какова их роль в фазовых переходах воды в атмосфере?

Контрольная работа 2
Задание 1
Нарисовать ход луча в капле при возникновении первой и второй радуги. Какое расположение цветов в радуге?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном направлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Какие физические процессы приводят к образованию молнии?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Как изменяется скорость ветра с высотой в приземном слое атмосферы днем и ночью?
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Во сколько раз меньше горизонтальная составляющая градиента давления на широте 20°, чем на широте 60°, если на высотах с одинаковой плотностью воздуха они создают одинаковый геострофический ветер?

Дата выполнения: 21/05/2012

Вариант 05

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Какие свойства ядер конденсации увеличивают вероятность образования туманов (понижают равновесную относительную влажность)?
Задание 3
В чем сущность психрометрического метода определения влажности воздуха?
Задание 4
В какое время года наиболее вероятно образования и развитие адвективного тумана над морем? Почему? Определите водность радиационного тумана, который образуется при условии, что вечером температура составляла 10,0 °С, относительная влажность 90 % и ожидалось ночное охлаждение воздуха на 6,0 °С. В какое время года при одинаковом охлаждении воздуха водность образующегося тумана больше?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенно¬го раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат - относительная влажность).
Задание 6
Какова роль сублимационного роста облачных элементов в образовании осадков?
Задание 7
Какой процесс приводит к образованию системы облаков теплого фронта?

Контрольная работа 2
Задание 1
В каких облаках наблюдаются явления венцов?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на¬правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Каково строение ионосферы?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Какие факторы изменяют скорость ветра с высотой в свободной атмосфере? Показать графически.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Какова разница между отклонениями ветра от градиента давления на полюсе и на широте 30° при коэффициенте трения, равном 5•10-5 см-1? Как изменится направление ветра с высотой в пограничном слое Северного полушария?

Дата выполнения: 29/05/2012

Вариант 06

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Сколько единичных зарядов должна нести на себе капля дистиллированной воды радиусом 10-7 см, чтобы она могла расти при отсутствии пересыщения в окружающем воздухе? При каких размерах частиц заряд влияет на давление насыщенного пара? Почему?
Задание 3
Опишите годовой и суточный ход испарения с поверхности суши в умеренных широтах?
Задание 4
Температура воздуха равна 12,5 °С, атмосферное давление 1000,0 гПа и относительная влажность 70%. Сколько тепла выделится при конденсации водяного пара в 1 кг воздуха?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенно¬го раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат -относительная влажность).
Задание 6
Найти скорость восходящих движений воздуха, способных удержать в равновесии по отношению к поверхности Земли слоисто-кучевое облако, состоящее из капель радиусом 6 мкм. Какова роль восходящих движений воздуха в образовании осадков?
Задание 7
Как меняется равновесная относительная влажность над растущей каплей растворенной соли?

Контрольная работа 2
Задание 1
Как зависит внешний вид радуги от размера капель дождя?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на-правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воз¬духа у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
От чего зависит напряженность приземного электрического поля атмосферы?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Какой суточный ход скорости ветра над сушей и над океаном?
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Определить скорость геострофического ветра на широте 60°, если расстояние между двумя соседними изобарами составляет 300 км при среднем атмосферном давлении 1040 гПа и температуре 20,0 °С.

Дата выполнения: 28/05/2012

Вариант 07

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Показать с помощью уравнения Клаузиуса-Клапейрона, как изменение температуры воздуха влияет на изменение давления насыщенного водяного пара?
Задание 3
Как рассчитать скорость испарения падающей капли осадков? Какие факторы влияют на скорость ее испарения?
Задание 4
Какие туманы относятся к туманам охлаждения и в результате каких процессов они образуются?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат -относительная влажность).
Задание 6
Сопоставить время сублимационного и конденсационного роста сферической ледяной частицы и переохлажденной капли от 20 до 300 мкм, если средняя температура в облаке — 12,0 °С, пересыщение по отношению к воде 0.1%. Для какой частицы условия роста в облаке более благоприятны?
Задание 7
Какие процессы приводят к образованию волнистообразных облаков?

Контрольная работа 2
Задание 1
Что такое гало? Какие формы гало вам известны?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном направлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Какие электрические токи в атмосфере вам известны, как они образуются?
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Какие ветры называют «местными»? Причины их образования.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях.
Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Над спокойной поверхностью моря коэффициент трения равен 2∙10-5 с-1. Каков будет угол отклонения ветра от градиента давления на широтах 20, 40, 60°? Как угол отклонения зависит от вида подстилающей поверхности?

Дата выполнения: 25/04/2012

Вариант 08

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
При какой относительной влажности воздуха будет происходить конденсация водяного пара, если температура почвы 8,0 °С, а температура воздуха 10 °С? При каких условиях образуется роса?
Задание 3
Что такое испаряемость? Каковы методы определения испаряемости?
Задание 4
Какие факторы влияют на видимость в тумане? Какие Вы знаете методы рассеяния тумана?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли? Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат -относительная влажность).
Задание 6
Какие физические процессы приводят к образованию ливневых осадков в умеренных и тропических широтах?
Задание 7
Какие процессы приводят к образованию кучевообразной облачности?

Контрольная работа 2
Задание 1
Объясните, какое изменение погоды следует ожидать с появлением гало летом и зимой?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на-правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Объясните вертикальный профиль напряженности электрического поля атмосферы летом в ясную погоду.
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Нарисовать силы, действующие на воздушную частицу в антициклоне и циклоне южного полушария в слое трения. Показать направление ветра.
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Найти при нормальной плотности воздуха силу барического градиента, если сопутствующая составляющая самого градиента равна 3 гПа/111 км. Результат сравнить с силой тяжести, действующей на ту же массу.

Дата выполнения: 21/04/2012

Вариант 09

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Вычислить давление насыщения над переохлажденными каплями дистиллированной воды и ледяными частицами, радиус которых 6?10-6 см и температура -24,0 °С. Сравнить результат.
Задание 3
Показать, что вода, имеющая температуру 10,0 °С, будет испаряться при температуре воздуха 4,0 °С и относительной влажности 100%.
Задание 4
Как меняется разность давления насыщенного пара над переохлажденной водой и льдом в интервале температур от 0,0 °С до -25,0 °С? Вычислить эту разность при температурах -1,0 °С, -12,0 °С, -25,0 °С. Результаты обсудить.
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенного раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Результаты расчета объяснить и представить графически (по оси ординат -относительная влажность).
Задание 6
Какие факторы влияют на размер капли осадков, выпадающих на землю?
Задание 7
Объясните, какие облака образуются при прохождении холодного фронта II рода?

Контрольная работа 2
Задание 1
Объясните, какие факторы влияют на особенности гало?
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на-правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Какова сила тока, создаваемого выпадающими обложными осадками, и сколько положительного электричества они приносят на Землю за сутки, если зона обложных осадков имеет ширину 200 км и длину 1200 км? Среднее количество осадков за сутки составило 10 мм, средний радиус капель 1 мм, а заряд отдельной капли 10-12 Кл.
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Что такое геострофический ветер? Каковы его свойства? Может ли он меняться с высотой?
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
Найти скорость геострофического ветра в циклоне на широте 30° и на высоте, где ρ = 0,9 кг/м3, если радиус кривизны изобары на этой высоте равен 200 км и горизонтальная составляющая градиента давления равна 1,39 гПа/111 км. Результат сравнить со скоростью в антициклоне при тех же условиях.

Дата выполнения: 25/04/2012

Вариант 10

Контрольная работа 1
Задание 1
Вычислить испарение и затраты тепла на испарение методами теплового баланса и турбулентной диффузии по следующим исходным данным (см. варианты). Результаты вычислений сопоставить и определить погрешность метода турбулентной диффузии по отношению к методу теплового баланса.
Задание 2
Какие факторы и как влияют на давление насыщенного пара?
Задание 3
Какова скорость испарения с поверхности моря (соленость 35 ‰) при температуре воды 10,0 °С, скорости ветра на высоте судовых наблюдений 5 м/с и парциальном давлении водяного пара е = 12,6 гПа?
Задание 4
При каких процессах в атмосфере образуется адвективные туманы?
Задание 5
На кристалле поваренной соли образовалась капля насыщенно¬го раствора радиусом r0. Вычислить: 1) равновесную относительную влажность над этой каплей; 2) равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора, когда ее радиус увеличивается до размера r; 3) размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастает до 100 %; 4) радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; 5) необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной. Как меняется равновесная относительная влажность при дальнейшем росте капли?
Задание 6
Какие типы коагуляции вам известны и какая из них главным образом влияет на образование капель осадков?
Задание 7
Определить высоту нижней границы Cu, Cb, если температура воздуха 19,0 °С, атмосферное давление 997 гПа и относительная влажность 74%. Использовать формулу Ферреля. Результат сопоставить с высотой уровня конденсации, определенной по аэрологической диаграмме. Какие факторы влияют на высоту нижней границы облаков?

Контрольная работа 2
Задание 1
Объясните явление глории.
Задание 2
Определить максимальную метеорологическую дальность видимости Sm.max и коэффициент прозрачности в горизонтальном на¬правлении в идеальной атмосфере, в которой ослабление лучистого потока обусловливается только молекулярным рассеянием. Коэффициент прозрачности всей толщи атмосферы – Р, температура воздуха - t°C, атмосферное давление нормальное. Атмосферу считать однородной. Как и почему влияет изменение температуры воздуха у земной поверхности на Sm.max? Почему нельзя увидеть достаточно высокий предмет любой яркости и цвета с расстояния, большего, чем полученное значение Sm.max?
Задание 3
Объясните образование радуги.
Задание 4
Радиоимпульс с частотой f Гц, направленный вертикально вверх радиоустановкой ионосферной станции, был принят назад через Δtc с. Определить: высоту слоя ионосферы, от которого отразился радиосигнал; концентрацию электронов в месте отражения, название этой области ионосферы; длину волны радиосигнала, отразившегося от этой области; длины воли, на которых можно осуществлять наземную радиосвязь с помощью этой области; на которых можно было бы осуществлять связь с межпланетными космическими кораблями, если в ионосфере выше области, от которой отразился радиосигнал, не имелось бы областей с более высокой концентрацией электронов.
Задание 5
Какая сила вызывает горизонтальное движение воздуха?
Задание 6
Вычислить скорость ветра вблизи земной поверхности на широте φ, если при прямолинейных изобарах горизонтальная составляющая барического градиента равна G, а коэффициент внешнего трения в данной местности составляет к. Результат сравнить со скоростью геострофического ветра при тех же условиях. Плотность воздуха у земной поверхности считать близкой к нормальной. Как влияет сила трения на скорость ветра вблизи земной поверхности?
Задание 7
При какой величине горизонтальной составляющей барического градиента достигнет наибольшего значения скорость геострофического ветра в антициклоне на φ = 30° и на высоте, где ρ = 1 кг/м3, если радиус кривизны равен 200 км?

Дата выполнения: 10/05/2012