Исследования Земли из космоса

3 актинометрия - изучает солнечное, земное и атмосферное излучение, в условиях атмосферы

4 физика атмосферы - изучает физические закономерности процессов и явлений, происходящих в приземных, то есть в нижних слоях атмосферы, свободной атмосфере (аэрология) и верхних слоях атмосферы

5 динамическая метеорология - изучает динамику атмосферы (движение) и связанные с ней преобразования энергии на основе законов гидромеханики и термодинамики

6 прикладная метеорология - изучает влияние различных метеорологических  процессов на функционирование  различных отраслей народного  хозяйства.

7 макрометеорологические исследования-Прослеживание атмосферных процессов на синоптических картах вместе с анализом результатов аэрологических подъёмов.

8 лучистая энергия в атмосфере. Следующий важнейший вопрос Метеорологии — учение о лучистой энергии в атмосфере. Солнечная радиация является практически единственным источником энергии всех атмосферных процессов, прежде всего движения в атмосфере. Неодинаковый приток радиации под различными широтами — основной фактор распределения тепла на нашей планете.

9 Атмосфера как коллоид. В последнее время пытаются перенести на атмосферу результаты коллоидальной химии  (Шмаус, Виганд); в частности, выпадение осадков рассматривается как коагуляция атмосферного аэрозоля.

10 атмосферное электричество. Важнейшими этапами за три—четыре последних десятилетия являются здесь объяснение электрического заряда атмосферы ионизацией воздуха (Эльстер и Гейтель), успехи в теории полярных сияний (см.), связанные с именами Биркеланда и Штермера, и открытие в связи с распространением радиоволн высоких проводящих слоёв на высоте 90—130 км (слой Кеннели-Хеви- сайда) и 250—400(слой Эпльтона), т. н. ионосферы. Большое внимание привлекает сейчас исследование так наз. атмосферных помех при радиоприёме.

11 Биоклиматология - объединяется ряд вопросов о влиянии метеорологических факторов на жизнедеятельность растений, животных и человеческого организма, здорового и больного.

12 Микрометеорология - рассматривающая метеорологические явления малых и сверхмалых масштабов, как во времени, так и в пространстве. Временные рамки исчисляются от секунд до нескольких часов. Пространственные рамки лежат в пределах от нескольких метров до нескольких километров.

Организация системы наблюдения и контроля над состоянием природной  среды

Основным методам в  метеорологии является наблюдение (мониторинг). Полученные результаты наблюдений обрабатываются и обобщаются с помощью методов  статистики и теории вероятностей.

Государственная система  наблюдений и контроля за состоянием природной среды, состоит из четырёх  систем:

1 получение информации  ( система наблюдения, мониторинга)

2 сбор и распространение  информации в другие подсистемы (система связи)

3 обработка и обобщение  информации (составление прогноза, предупреждений для чрезвычайных  условий)

4 передача информации  потребителю 

Технические средства исследования:

1 Метеостанция

Совокупность различных приборов для метеорологических измерений (наблюдения за погодой).

2 Метеозонд

Или шар-зонд — беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой. Приборы позволяют измерять давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры. Замеры перемещения шара позволяют определять скорость ветра на разных высотах.

3 Метеорологическая ракета

Беспилотная ракета, совершающая полёт по баллистической траектории в верхних слоях атмосферы с исследовательскими целями. Высота апогея может составлять от 40 до 100 км. Ракеты с высотой полёта более 100 км обычно называют геофизическими.

4 Дистанционное зондирование Земли

ДЗЗ — наблюдение поверхности Земли авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Рабочий диапазон длин волн, принимаемых съёмочной аппаратурой, составляет от долей микрометра (видимое оптическое излучение) до метров (радиоволны). Методы зондирования могут быть пассивные, то есть использовать естественное отраженное или вторичное тепловое излучение объектов на поверхности Земли, обусловленное солнечной активностью, и активные — использующие вынужденное излучение объектов, инициированное искусственным источником направленного действия. Данные ДЗЗ, полученные с космического аппарата (КА), характеризуются большой степенью зависимости от прозрачности атмосферы. Поэтому на КА используется многоканальное оборудование пассивного и активного типов, регистрирующие электромагнитное излучение в различных диапазонах.

Принципы изучения погоды

Солнечная радиация, общая  циркуляция атмосферы, географическое распределение материков и океанов  и крупнейшие формы рельефа –  главные факторы, влияющие на климат суши. Солнечная радиация является важнейшим фактором климатообразования.

 Температура, атмосферное  давление, плотность и влажность  воздуха, скорость и направление  ветра – основные показатели  состояния атмосферы, а к дополнительным  параметрам относятся данные  о содержании таких газов, как озон, углекислый газ и т.п.

 Характеристикой внутренней  энергии физического тела является  температура, которая повышается  с увеличением внутренней энергии  среды (например, воздуха, облаков  и т.д.), если баланс энергии  положителен. Основными составляющими  энергетического баланса являются  нагревание при поглощении ультрафиолетового,  видимого и инфракрасного излучения;  остывание за счёт излучения инфракрасной радиации; теплообмен с земной поверхностью; приобретение или потеря энергии при конденсации или испарении воды, а также при сжатии или расширении воздуха. Температура может измеряться в градусах по шкалам Фаренгейта (F), Цельсия (С) или Кельвина (К). Минимальная возможная температура, 0° по шкале Кельвина, называется «абсолютным нулём».

Атмосферное давление в каждой точке обусловлено массой вышележащего столба воздуха. Оно изменяется, если меняется высота столба воздуха над  данной точкой. Давление воздуха на уровне моря составляет около 10,3 т/м². Это означает, что вес столба воздуха с горизонтальным основанием площадью 1 м² на уровне моря составляет 10,3 т.

Плотность воздуха – это  отношение массы воздуха к  занимаемому им объёму. Плотность  воздуха возрастает при его сжатии и уменьшается при расширении.

Температура, давление и  плотность воздуха связаны между  собой уравнением состояния. Воздух в значительной степени подобен  «идеальному газу», для которого, согласно уравнению состояния, температура (выраженная в шкале Кельвина), умноженная на плотность и разделённая на давление, есть величина постоянная.

Согласно второму закону Ньютона (закону движения), изменения  скорости и направления ветра  обусловлены действующими в атмосфере  силами. Это сила тяжести, которая  удерживает слой воздуха у земной поверхности, градиент давления (сила, направленная из области высокого давления в область низкого) и сила Кориолиса. Сила Кориолиса оказывает влияние на ураганы и другие крупномасштабные погодные явления. Чем меньше их масштабы, тем менее существенна для них эта сила. Например, от неё не зависит направление вращения смерча (торнадо).

Водяной пар и облака

Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. Если воздух не способен удерживать большее количество водяного пара, он переходит в состояние насыщения, и тогда вода с открытой поверхности перестаёт испаряться. Содержание водяного пара в насыщенном воздухе находится в тесной зависимости от температуры и при её повышении на 10° С может увеличиться не более, чем вдвое.

Относительная влажность  – это отношение фактически содержащегося  в воздухе водяного пара к количеству водяного пара, соответствующему состоянию  насыщения. Относительная влажность  воздуха вблизи земной поверхности  часто велика утром, когда прохладно. С повышением температуры относительная  влажность обычно уменьшается, даже если количество водяного пара в воздухе  мало изменяется. Предположим, что утром  при температуре 10° С относительная влажность была близка к 100%. Если в течение дня температура понизится, начнётся конденсация воды и выпадет роса. Если же температура повысится, например до 20° С, роса испарится, но относительная влажность составит лишь около 50%.

Заключение

Космические исследования очень  важны для всего человечества.

С помощью тепловых исследований можно предопределить:

-извержение вулкана (Когда правительство и население в курсе предстоящей угрозы, то можно спасти множество жизней. Когда извержение уже началось, спастись почти невозможно. Эвакуация людей занимает достаточно большое количество времени, и если знать об опасности заранее, то можно спасти потенциальных жертв.)

-изменения погодных условий

-приближение тайфунов и ураганов

-определение климата  местности

Исследования местности:

-определение местонахождения  лесных массивов

-разведка местности

-составление карт, глобусов, атласов

-получение разведывательных  данных политического характера

Связь:

- распространение телевизионных  каналов в отдалённые участки  местности

-возможность определения  своего места расположения с  помощью GPS

-спутники сотовой связи,  труднодоступных регионов, где нет  возможности установить вышку  сотовой связи

Люди космической эры  уже не могут без условий, которые  они получили в результате научного прогресса. О с появлением автоматизированной техники, много людей потеряли работу. Огромное число людей , звериную долю своего времени проводят за персональными компьютерами, игровыми приставками, телевизором. Они перестали общаться в живую, зачем выходить на улицу, встречаться с людьми, когда можно пообщаться через социальные сети.

ИСЗ помогают сохранить множество  жизней. Подготовить людей к грядущим природным катаклизмам.  Предупреждён значит вооружён.

Очевидно большое практическое значение Метеорологии для сельского  хозяйства. Речь идёт не только о службе погоды, позволяющей планировать посевные и уборочные операции, но и об учёте климатических факторов, необходимых, например, при выведении новых культур, при продвижении сельско-хозяйственных культур на север и т. д. Много работают сейчас по выяснению влияния метеорологических факторов на течение болезней, на распространение эпидемических заболеваний и т. д. Использование таких энергетических ресурсов, как энергия ветра и солнечная радиация, необходимо предполагает их предварительное метеорологическое изучение. Наконец, заманчивые перспективы открываются в отношении искусственного воздействия на погоду, прежде всего в проблеме искусственного дождя и осаждения тумана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EF%F3%F2%ED%E8%EA-1

http://knowledge.allbest.ru/geology/3c0b65635b2bc78b5d43a89521316c27_0.html

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/10630/%D0%98%D0%97%D0%A3%D0%A7%D0%95%D0%9D%D0%98%D0%95

http://midakov-andrei.21415s04.edusite.ru/p13aa1.html

http://do.gendocs.ru/docs/index-37480.html

исследование криогенных деформаций грунта в дельте реки Селенга  с помощью спутниковой РСА-  интерферометрии и наземного георадарного зондирования. 2011 г. Т.Н. Чимитдоржиев редакция 29,09,2010г

http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/petrov/isz58/01.html

http://www.krugosvet.ru/enc/Earth_sciences/geografiya/METEOROLOGIYA_I_KLIMATOLOGIYA.html

Кулагин А.В..Физика атмосферы и гидрофизика:[Учеб. пособие для вузов по специальностям «Инженер. Защита окружающей среды» и «охрана окружающей среды и рац. Использование природных рескрсов»].- 449 с. Красноярск. 2006 г.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%F2%E5%EE%F0%EE%EB%EE%E3%E8%FF