Тема 4. Основи навігаційної метеорології та

Океанографії.

Воздушная оболочка, окружающая земной шар, называется атмосферой. Физические процессы и явления, происходящие в атмосфере, изучает наука метеорология, охватывающая широкий круг вопросов, которые решаются разными методами. Поэтому из метеорологии выделился ряд родственных дисциплин. Так, вопросами изменения климата занимается климатология; атмосферные явления над морской поверхностью или над сушей, влияющие на состояние атмосферы над морями, изучает морская метеорология; изучением атмосферных процессов и причин изменения погоды в целях ее предсказания занимается синоптическая метеорология и т. д.

Ветер и сильное волнение вызывают снос судна, туман и осадки увеличивают опасность столкновения, понижение температуры может вызвать обледенение. Поэтому для безопасного судовождения важно знать будущие гидрометеорологические условия, уметь ориентироваться в любой метеорологической обстановке, правильно и своевременно использовать полученную информацию о штормовых ветрах и туманах, ливневых дождях и снегопадах, о возможности обледенения судов и т. п. Знание и правильный учет гидрометеорологических условий помогают обеспечить безопасность плавания, сократить время перехода судна, совершать плавание в более благоприятных условиях.

Как уже говорилось, атмосферой называется воздушная оболочка, окружающая земной шар со всех сторон. Состоит атмосфера из семи различных газов, среди которых (по объему) преобладают азот - 78,09%, кислород - 20,95% и аргон - 0,93%.

Кроме того, в состав атмосферы входят углекислый газ, водород, гелий, неон и др. В атмосфере содержится также водяной пар и различные механические примеси. Исследованиями установлено, что химический состав атмосферы до высоты 90-100 км остается в основном постоянным, что объясняется вертикальным и горизонтальным перемешиванием воздуха в этом слое. В результате изучения явлений, протекающих в атмосфере, стало возможным разделить атмосферу на пять основных слоев, или сфер.

Рис. 36. Строение атмосферы

Самый нижний слои атмосферы (толщиной в среднем 10-11 км), прилегающий непосредственно к земной поверхности, называется тропосферой (рис. 36). Для тропосферы характерно падение температуры с увеличением высоты, наличие почти всего водяного пара, содержащегося в атмосфере, конденсация которого вызывает образование облаков. Следующий слой - стратосфера, доходящий до высоты 50-55 км. Характерной особенностью стратосферы является постоянство температуры по высоте в нижней части и, начиная с высоты 25 км, рост температуры вплоть до верхней его границы. Выше стратосферы начинается мезосфера, являющаяся средним промежуточным слоем, верхняя граница которого находится на высоте около 80 км. В этом слое температура понижается с увеличением высоты и у верхней границы она равна минус 70-80°С. Характерным здесь так же, как и в нижележащих слоях, является значительная турбулентность и вертикальное перемешивание воздуха.

Наиболее мощным слоем является термосфера, простирающаяся до высоты около 800 км. Этот слой характеризуется ростом температуры с увеличением высоты: у верхней границы температура достигает 750-1500°С. Однако тело, помещенное в газовой среде этого слоя, не. принимает температуру окружающего воздуха вследствие сильной разряженности атмосферы. Температуру здесь не измеряют, а вычисляют.

Выше термосферы расположена экзосфера, характерной чертой которой является рассеивание атомов и молекул, атмосферных газов в межпланетное (безвоздушное) пространство. Температура здесь может достигать еще больших значений, чем в термосфере.