Facebook Like

Agrometeoroloogia arvestus (6)

5 VÄGA HEA
Punktid

Esitatud küsimused

  • Miks taevas on sinine ja päikeseloojang punane ?
  • Miks on märja adiabaatilise gradiendi puhul temperatuuri langus aeglasem ?
 
Säutsu twitteris
Agrometeoroloogia arvestus
1) Atmosfäär – maad ümbritsev gaasikiht, mille alumiseks piiriks on maapind , ülemine on kokkuleppe küsimus. Meteoroloogias on atmosfäär seal, kus mingi nähtus aset leiab. Õhk koosneb kolmest osast: gaasidest , veeaurust, hõljuvatest tahke aine ja vedela aine osadest (aerosoolidest). Alumistes kihtides 78% lämmastikku, 21% hapnikku, 0.9% argooni ja 0.003% süsihappegaasi. Õhus leiduva veeauru hulga määrab temperatuur. Näiteks Arktikas on veeauru sisaldus väga väike (-50 C° juures on 1 kuupmeetri kohta 0.004g veeauru). Tahked osad satuvad õhku tolmuna ja suitsuna. Tolm etendab õhus tähtist rolli – ta seob veeauru ja neelab kiirgust. Atmosfääri kihtide jaotamise aluseks on võetud temperatuuri muutumine kõrguse kasvades.
ATMOSFÄÄRI KIHID :
- Troposfäär – atmosfääri alumine osa, mis ulatub aluspinnast 8-18 km kõrguseni. Selle kõrgus oleneb koha geomeetrilisest laiusest ja aastaajast : kõige kõrgem on ta ekvaatori kohal; soojal ajal on troposfäär kõrgemal kui külmal ajal. Kõrgemale tõustes troposfääris temperatuur langeb (keskmisel 6 C° km kohta). Samas aga esineb ka kõrvalekaldumisi – troposfääris esineb kihte, milles kõrguse suurenemisel temperatuur püsib (isotermiline kiht) või tõuseb (inversioonikiht)
- Tropopaus – vahekiht troposfääri ja sellest kõrgemal asuva sfääri vahel. Paksus 1-3 km. Tropopaus ei ole pidev, vaid see katkeb 50 – 60 põhjalaiuse kohal, kus esineb kaks tropopausi kohakuti – kõrgemal troopiline tropopaus ja madalamal polaarne tropopaus.
- Isosfäär – asub tropopausi kohal ainult suurematel laiuskraadidel. Seal valitseb isotermiline olek st. temperatuur püsib -55 kuni -60 C° juures. Ulatub 30 km kõrguseni.
- Stratosfäär – Suurematel laiuskraadidel asub isosfääri, keskmistel ja väiksematel laiuskraadidel aga troposfääri kohal. Temperatuur tõuseb seal 3 C° km kohta, sest Päikese UV-kiirgus neeldub osoonis, mida selles sfääris leidub suhteliselt palju. Stratosfäär ulatub 50 km kõrguseni (kõrgemates kihtides ulatub temperatuur 0 C°-ni).
- Stratopaus – asub maapinnast 50-55 km kõrgusel
- Mesosfäär – temperatuuri langus esineb kuni 80 km kõrguseni, olles seal umbes -70 C°.
- Mesopaus – valitseb isotermiline olek
- Termosfäär – temperatuur tõuseb ja stabiliseerub alles 500 km kõrgusel
- Termopaus – asub termosfääri ja eksosfääri vahel
- Eksosfäär – kõrge temperatuur püsib 1800 C° juures või tõuseb väga aeglaselt kuni. Ulatub 2000-3000 km kõrguseni. Sellest sfäärist võivad Maa atmosfääri gaasid maailmaruumi lahkuda.
2) Päikesekiirgus. Päike saadab välja elektromagnetkiirgust, mis omakorda koosneb erineva lainepikkusega kiirgustest. Enamus päikesekiirguse lainepikkusest jääb 290 ja 3000 nm vahele.
λ ( lainepikkus ) λ > 760 nm on infrapunane kiirgus ja see omab peamiselt soojuslikku toimet
Päikesespekter – kui lasta päikesekiirtel läbida kolmetahkne prisma ja murdunud kiirte teele asetada ekraan, tekib sellele värviline riba, mille üks äär on punane, teine aga lilla/violetne. Need värvused ei ole teravalt eraldatud, vaid lähevad pidevalt üksteiseks üle.
Kuidas tekib? Päikesekiirgus koosneb mitmesuguse lainepikkusega kiirtest. Prisma ülesandeks on erineva lainepikkusega kiired üksteisest eraldada. Prismas murduvad igasuguse lainepikkusega kiired erinevalt – kõige vähem murdub nähtavast valgusest punane (760 nm), kõige rohkem aga violetne (400 nm) kiir. Seega päikesekiirguse see lainepikkus, mis tekitab silmas valguseaistingu ongi 400-760 nm.
Vikerkaare värvid: PEREMEES (punane) OOTAB (oranž) KITSELT (kollane) RAHA (roheline), SULANE (sinine) TEMA (tumesinine) LIHA (lilla)
Solaarkonstant (So) – päikesekiirguse hulk kalorites, mis läbib atmosfääri ülemisel piiril kiirtega risti asetatud ühe ruutmeetri suurust pinda 1 minutis ( eeldusel , et Maa asub Päikesest keskmisel kaugusel – 149 600 000 km)
3)Päikese otsekiirgus - levib Päikese suunast tulnud paralleelsete kiirte kimbuna. Esineb enim selgel päikesepaistelisel päeval ja puudub üldse öisel ajal.
Hajukiirgus – päikesekiirgus, mis on hajutatud veeauru, tolmu-, õhu- ja teiste osakeste poolt. Esineb kõige rohkem pilves ilma korral. Hajukiirguse hulka iseloomustab tema intensiivsus (D), mis tähendab minuti jooksul ruutsentimeetrilisele pinnaühikule langenud hajukiirgust. Intensiivus sõltub eelkõige pilvisusest kuid samuti ka Päikese kõrgusest, õhu sumedusest ja aluspinna albeedost. Tugevasti suurendavad hajukiirgust keskmised ja ülemised pilved , kuna alumised pilved vähendavad hajukiirgust selge ilmaga võrreldes. Kui puuduks päikesekiirguse hajumine , oleksid valgustatud ainult need kohad, kuhu langevad päikesekiired, mujal valitseks täielik pimedus. Ka taevas oleks päeval süsimust, millel säraksid heledate punktidena tähed ja kettana Päike.
*Otsekiirgus + hajukiirgus = summaarne kiirgus
Insolatsioon ehk kiiritus – otsekiirguse hulk, mis langeb kiirtega kaldu asuvale pinnaühikule (ruutsentimeetrile) 1 minuti jooksul. Insolatsioon on maksimaalne juunis ja minimaalne detsembris.
4) Päikesekiirguse nõrgenemine atmosfääris. Kiirguse nõrgenemine on tingitud hajumisest ( kiirguste vastastikune mõjutamine) ja neeldumisest (kiirguse energia muundub edasi peamiselt soojusenergiaks). Päikesekiirgust hajutab tolm ja veeaur, neeldub osoonis. Kõrgete kiudpilvede olemasolu, samuti ka lumi tõstab hajukiirguse intensiivsust. Vihm ja madalad kihtpilved aga vastupidi, vähendavad hajukiirguse intensiivsust. Kui osakesed on väikesed (umbes sama suured kui valguseosakesed), siis sõltub hajumine suuresti valguse lainepikkusest. Enim hajub violetset ja (hele) sinist , kõige vähem punast.
Miks taevas on sinine ja päikeseloojang punane? Selge taevaga toimub hajumine õhumolekulidelt ning sinine on sel juhul ülekaalus. Päike läheb loojudes punaseks, sest valguskiirte tee läbi atmosfääri pikeneb. Sinist hajub rohkem kõrvale ning punane jääb alles.
5) Atmosfääri massiarv – (relatiivne) massiarv on arv, mis näitab mitu korda kiirte teele jäänud mass on nende kaldu langedes suurem kui vertikaalselt langedes. Massiarv iseloomustab kiirte tee pikkust atmosfääris. Kiirte tee on õhus lühim, kui nad langevad vertikaalselt st. kui Päike asub seniidis (m=1). Tehakse vahet relatiivse ja absoluutse massiarvu vahel. Absoluutne massiarv näitab mitu korda on kaldu langemisel kiirte teele sattunud õhu mass suurem kui püsti langenud kiirte teele jäänud mass, eeldusel, et maapinnal valitseb normaalne õhurõhk.
Atmosfääri läbipaistvus – oleneb veeauru, tolmu, suitsu jne sisaldusest, samuti kiirgust nõrgendavate ainete hulgast atmosfääris.Läbipiastvuse koefitsent on väikseim (kohalikul) keskpäeval ja suurim hommikul ning õhtul. Parim läbipaistvus on talvel.
Bouguer`i seadus – seda nimetatakse ka Bouguer`i läbipaistvuse koefitsendiks (pm). Selle arvutamiseks on vaja teada Päikese kõrgust (mille järgi määrame massiarvu m), solaarkonstanti (So) ja otsekiirguse intensiivsust (Sm). Valemi järgi saame arvu, mis näitab, kui suure osa moodustab maapinnale jõudnud otsekiirguse intensiivsus solaarkonstandist, eeldusel, et Päike asub seniidis (lagipunktis). Läbipaistvuse koefitsent on väikseim kohalikul keskpäeval, mil Päikese kõrgus on suurim; hommikul ja õhtul aga pm väärtus kasvab.
6) Peegeldunud kiirgus ja aluspinna albeedo – aluspinnale jõudnud kiirgusest osa neeldub, osa aga peegeldub tagasi õhku. Pinna peegeldamise võimet iseloomustabki albeedo, so. arv, mis näitab, kui suure osa moodustab tagasi peegeldunud kiirgusvoog pinnale langenud kiirgusvoost. Albeedo sõltub aluspinna iseloomust (paljas maa, rohi , lumi, vesi jm), olukorrast (kuiv, märg, tasane ), Päikese kõrgusest jt teguritest. Väga suur albeedo on lumel, teistel pindadel on see tunduvalt väiksem. Sama pinna albeedo oleneb tunduvalt pinna niiskusest – mida märjem pind, seda väiksem on tema albeedo. Näiteks tasane kuiv must muld peegeldab 13%, niiske must küntud muld 4%, kuiv tasane liiv 40%, niiske liiv 20%. On olemas ka taimkatte albeedo, mis sõltub konkreetsete taimede liigist, tihedusest ja arenemisfaasist.
7) Pikalaineline kiirgus atmosfääris ehk maa ja atmosfääri kiirgus – atmosfääri põhilised gaasid (lämmastik, hapnik ja argoon ) neelavad pikalainelist kiirgust suhteliselt vähe; peamised pikalainelise kiirguse neelajad on veeaur ja süsihappegaas. Veeaur neelab eriti tugevasti kiirgust, mille lainepikkus on 6-8,5 mikromeetrit, kuid peaaegu üldse ei neela kiirgust, mille lainepikkus on 8,5-12 mikromeetrit. Et sellesse spektri intervalli langeb küllalt suur osa maa- ja atmosfäärikiirgusest, mis järelikult lahkun maailmaruumi, nimetatakse seda kiirguse piirkonda atmosfääri „esimeseks aknaks”. Et atmosfäär neelab võrdlemisi vähe päikesespektri nähtavat osa, kuid tugevasti pikalainelist kiirgust, siis takistab atmosfäär Maa jahtumist kiirgamise teel. Kui Maal puuduks atmosfäär, oleks tema keskmine temperatuur ligikaudu 40 C° võrra madalam praegusest (+15 C° asemel -23 C°).
Stefan- Boltzmann `i seadus – absoluutselt musta keha kogukiirgusvõime on võrdeline tema absoluutse temperatuuri neljanda astmega. Kogukiirgusvõime all mõistetakse kiirgusvõimet, mis haarab kõiki lainepikkusi. E = σT4 ( astmes 4). Seda seadust kasutatakse mitmesguste looduslike kehade, nagu maa, lume, rohu, pilvede, atmosfääri jt kiirgusvõime arvutamiseks.
Wien`i nihkeseadus - absoluutselt musta keha kiirgusspektris on maksimaalse energiaga kiirguse lainepikkuse korrutis absoluutse temperatuuriga konstantne . Matemaatiliselt väljendades λmax * T = 0,2886 const. (λmax on maksimaalse energiaga kiirguse lainepikkus ja 0,2886 on konstandi arvväärtus). Selle nihkeseaduse järgi võib arvutada maa- ja atmosfäärikiirguse.
8) Tegevpinna efektiivne kiirgus – Maalt lahkunud ja maale juurdetulnud pikalaineliste kiirguste vahe. Maapinnalt lahkub maakiirgus ja maapinnalt tagasi peegeldunud atmosfääri vastukiirgus. Pilves ilmaga on efektiivne kiirgus väike, tihedate pilvede puhul koguni negatiivne, selge ilmaga aga suur. Tegevkiht – kiht, mis praktiliselt täielikult neelab kihile langenud kiirguse, va. tagasipeegeldunud osa. Tegevkihi paksus sõltub ühelt poolt aluspinna iseloomust (maa-, lume- ja veepind) ja selle omadustest, nagu konarlus, värvus, niiskus vm; teiselt poolt aga kiirguse lainepikkusest. Nii tungib pikalaineline kiirgus taimedeta tihedas pinnases murdosa millimeetrini, kuna kohevas pinnases võib see ulatuda sentimeetri sügavuseni. Tegevkihi paksus lühilainelise ehk päikesekiirguse suhtes on suurem kui pikalainelise kiirguse puhul. Taimkattega pinnase puhul loetakse tegevkihiks ka taimkatet ennast. Sel korral tegevkiht muutub koos taimede kõrgusega.
9) Kiirgusbilanss , selle ööpäevane ja aastane käik - juurdetulnud ja lahkunud kiirgusvoogude vahe. Maapinnale langevad: *päikese otsekiirgus *hajukiirgus *atmosfääri vastukiirgus; maapinnalt lahkuvad : *aluspinnalt tagasipeegeldunud lühilaineline päikesekiirgus *maakiirgus *tagasipeegeldunud pikalaineline atmosfäärikiirgus. Sõltub koha geograafilisest laiusest, aastaajast, aluspinnast ( manner , ookean), ilmast jt teguritest. Negatiivne bilanss aasta lõikes on aladel, kus aluspind on aastaringselt kaetud lume või jääga (Gröönimaa, Antarktika jne). Suurim on ta ekvaatoril . Veidi aega enne päikeseloojangut ja pärast päikesetõusu on kiirgusbilanss aga 0. Eestis on novembrist veebruarini bilanss negatiivne, juunis aga on see maksimaalne.
10) Kasvuhooneefekt – Osa maapinnani jõudnud päikesekiirgusest neeldub selles ja soojendab maapinda. Teine osa peegeldub tagasi. Osa sellest pöördub hajuskiirgusena uuesti maapinnale, teine osa lahkub läbi atmosfääri maailmaruumi lisaks juba atmosfäärist otse sinna pöördunud osale. Kõige paremini neeldub pealelangev kiirgus vees, päris ohtralt ka lopsakas taimestikus. Kõrbed peegeldavad rohkem kiirgust tagasi. Kui neeldunud energia jääb õhukesesse pinnakihti, siis võib see kuumeneda palju enam kui need pinnad, milles palju energiat neeldub. Päikesepaistelisel keskpäeval on kõrbeliiv kaheldamatult kuumem kui ookeani veepind samal laiuskraadil . Sõltuvalt sellest, millise temperatuuri Maa pindmine kiht kuskil omandab, kiirgab ta ise soojuskiirgust infrapunases spektriosas. Kõige intensiivsem on see lainepikkustel 10 ja 12 mikromeetri vahemikus, sõltuvalt kiirgava pinna temperatuurist. Päikesekiirgus on kõige intensiivsem silmaga nähtava valguse lainepikkustel natuke alla 500 nm ehk 0.5 mikromeetri. Lainepikkusel 4 mikromeetrit on atmosfääris päikesekiirguse ja Maa soojuskiirguse energiavood umbes võrdsed. Kui soojuskiirgus saaks läbi atmosfääri lahkuda sama vabalt kui päikesekiirgus sealtkaudu sisenes, siis oleks tegemist kiirgusliku tasakaalu olukorraga. Meie õnneks ei ole Maa atmosfäär kiirguslikus tasakaalus. Päikesekiirguse arvel toodetud infrapunane kiirgus ei pääse läbi atmosfääri takistamatult minema. See ongi kasvuhooneefekt. Atmosfääri koostises esineb mitmeid gaase , milliste molekulid neelavad infrapunast kiirgust. Tuntumad neist gaasidest on veeaur, süsinikdioksiid (süsihappegaas) CO2, metaan CH4, naerugaas N2O ja ka maalähedane osoon O3. Ühtekokku on selliseid gaase atmosfääris üle 40 nimetuse ja neid nimetatakse kasvuhoonegaasideks. Kasvuhooneefekt on Maa minevikus olnud tavaliselt suurem kui praegu. Kindlalt väiksem on ta olnud vaid viimasel aastamiljonil esinenud jääaegadel. Käesoleval ajal kardetakse kasvuhooneefekti jätkuvat kasvu inimtegevuse tulemusel, kuna igasugune süsinikkütustel põhinev soojamajandus paiskab atmosfääri täiendavaid koguseid süsinikdioksiidi. Naftas, maagaasis, kivisões ja põlevkivis sisalduva süsiniku on loodus kunagi ammu atmosfääri käibest kõrvaldanud ja maha matnud. Põletamine toob ta uuesti atmosfääri tagasi. Meile sobib loomulikult kõige paremini muutumatu kliima, mis ühtlasi tähendaks kasvuhooneefekti muutumatuna püsimist. Kasvuhooneefekt saab püsida muutumatuna vaid siis, kui ei muutu kasvuhoonegaaside sisaldus atmosfääris.
11) Pinnase termilised karakteristikud
Ruumerisoojussoojushulk kalorites, mis kulub ühe ruumiühiku (cm3) pinnase soojendamiseks 1 C° võrra. Iseloomustab pinnase soojusmahutavust. Mida rohkem on pinnases vett ja vähem õhku, seda suurem on tema ruumerisoojus ja vastupidi. Palju vett ja vähe õhku on savimuldades – ruumerisoojus suur. Liivad aga seovad niiskust vähe – seega neis on ruumerisoojus väike. Eriti väike on ruumerisoojus kuival turbal. Pinnad, mille on suur ruumerisoojus soojenevad aeglaselt.
Soojusjuhtivus – iseloomustatakse soojusjuhtivuse koefitsendi λ abil, mille all mõistetakse soojushulka kalorites, mis voolab läbi pinnaühiku (cm2) ühe ajaühiku (sekundi) jooksul eeldusel, et pinna ristjoone sihis temperatuur muutub 1 kraadi võrra 1 cm kohta. Iseloomustab temperatuuri maksimumi või miinimumi levimist pinnases.
*Temperatuurijuhtivuse koefitsent (k) – soojusjuhtivuse koefitsendi jagatis ruumersoojusega.
Omapärane soojusrežiim valitseb kuiva turvasmulla ülemises kihis. Väikese vee- kuid suure õhusisalduse tõttu on see mõne sentimeetri paksune kiht väga halb soojusjuht . Päeval see kiht soojeneb päikesekiirgusest, kuid öösel jahtub maa efetiivse kiirguse tõttu tugevasti, mille tulemusena siin temperatuuri ööpäevane amplituut on väga suur. Sellega seletubki, miks mõni aeg pärast soode kuivendamist öökülmad tugevnevad ja sagenevad – pinnase pealmine kiht muutus kuivendamise tõttu õhurikkamaks. Pinnase vajumisel muld tiheneb ja seega muutub ka paremaks soojusjuhiks;kaob esialgne öökülmade tugevnemise oht.
12) Tegevkihi energiabilanss (?)– tegevkiht on kiht, mis praktiliselt täielikult neelab kihile langenud kiirguse, va tagasipeegeldunud
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Agrometeoroloogia arvestus #1 Agrometeoroloogia arvestus #2 Agrometeoroloogia arvestus #3 Agrometeoroloogia arvestus #4 Agrometeoroloogia arvestus #5 Agrometeoroloogia arvestus #6 Agrometeoroloogia arvestus #7 Agrometeoroloogia arvestus #8 Agrometeoroloogia arvestus #9 Agrometeoroloogia arvestus #10 Agrometeoroloogia arvestus #11 Agrometeoroloogia arvestus #12 Agrometeoroloogia arvestus #13 Agrometeoroloogia arvestus #14 Agrometeoroloogia arvestus #15 Agrometeoroloogia arvestus #16
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 16 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2008-12-30 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 89 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 6 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor suslu Õppematerjali autor

Lisainfo

Kordamisküsimuste vastused
agro

Mõisted


Kommentaarid (6)

696696 profiilipilt
696696: vörreldes sellega et kordagi pole materjali näinud ja vaadanud ega kuulnud , ja suurt raamatut lugeda ei viitsi, oli sellest materjalis väga palju abi.
11:32 22-11-2012
innuints profiilipilt
innuints: Tänud:)

00:10 05-02-2009
s.a.n.d.e.r profiilipilt
s.a.n.d.e.r: aitäh

15:48 07-11-2012


Sarnased materjalid

10
doc
Agrometeoroloogia eksami piletid
4
doc
Agrometeroloogia piletid
7
doc
HÜDROMETEORLOLOOGIA spikker
8
docx
Agrometeoroloogia eksam
10
docx
Agrometeoroloogia enamus loenguid
16
doc
Hüdrometeoroloogia
42
docx
Üldmeteoroloogia konspekt
49
pdf
Keskkonnafüüsika kordamisküsimuste vastused



Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun