- напруженість електричного поля атмосфери, градієнт потенціалу, електропровідність атмосфери, іонізація повітря, електромагнітні коливання і розряди.

Атмосферна електрика складається з сукупності електричних явищ, що відбуваються в атмосфері (іонізація повітря, електричне поле атмосфери, електропровідність, електричні заряди хмар і опадів і ін.). При оцінці погодних умов найчастіше характеризують ступінь іонізації повітря і електричне поле атмосфери.

Іонізація атмосфери. Нижній шар атмосфери складається з електрично нейтральних молекул різних газів. Проте за певних умов молекула може набувати електричного заряду. При цьому за рахунок приєднання до електрично нейтральних молекул вільного негативного електрона і позитивно зарядженого залишку утворюються легені, негативні і позитивні іони (n-_ і n+). За наявності в повітрі частинок пилу і інших аерозолів, легенів іони з'єднуються з ними, утворюючи важкі іони (N-_ і N+). Чим вище запилена повітря, тим вище зміст важких іонів, В природних умовах у земної поверхні зміст іонів порівняно невеликий — до 800—1500 легенів і 20 000—30 000 важких в 1 см3 повітря. Важливим гігієнічним показником є коефіцієнт уніполярності (q), що є відношенням числа позитивних іонів до негативних.

На рівень природної іонізації значний вплив роблять метеорологічні умови, особливо атмосферний тиск. При пониженні атмосферного тиску іонізація приземного шару атмосфери збільшується, що пов'язують з посиленням дії тих, що виходять з ґрунту радіоактивних еманації — радону і торію.

Електричне поле атмосфери - вид матерії, посередництвом якої здійснюється взаємозв'язок і взаємодія між електричними зарядами. її властивість - необмеженість у просторі. Розрізняють електростатичне і електродинамічне поля. Електростатичне поле пов'язане з незмінними за величиною і положенням електричними зарядами. Основною властивістю цього поля є те, що воно не проникає всередину приміщення.

Електричне поле, яке виникло в процесі електромагнітної індукції, називається електродинамічним, воно є складовою частиною складнішого електромагнітного поля. Достовірно невідомо найголовніше - яка причина збереження і варіацій електричного поля атмосфери. Відомо, що Земля має властивості негативно зарядженого провідника. Атмосфера ж є позитивним полюсом.

Однією з важливих характеристик атмосферної електрики є електрична провідність повітря, яка обумовлена в основному легкими іонами. Під впливом електричного поля легкі іони переміщуються: негативні вверх, позитивні - до Землі, утворюючи спрямований по вертикалі електричний струм (ампер/метр2·1013).

4. Метеорологічні фактори

-температура повітря

Це найважливіший метеорологічний елемент погоди, що істотно впливає на інші її характеристики (атмосферний тиск, вологість і ін.), і у поєднанні з ними визначає теплове самопочуття людини. Визначається переважно сонячною радіацією, в зв'язку з чим відмічаються періодичні (добові і сезонні) зміни температури. Раптові коливання температури звичайно пов'язані із загальними процесами циркуляції атмосфери.

Для характеристики термічного режиму атмосфери користуються величинами середньодобових, середньомісячних і середньорічних температур, а також максимальними і мінімальними її значеннями. Мінімальна температура зареєстрована на антарктичній станції «Схід» і складає —89,2°С, максимальна +54°С — в Лівії, південніше м. Тріполі. По температурі повітря розрізняють погоду безморозну, з переходом через 0°С, і морозну. Температура повітря зазнає періодичну добову і річну непостійність (як правило, вона нижче вночі, максимум — в липні, мінімум — в січні), обумовлену добовими і сезонними коливаннями висоти стояння Сонця і потоку сонячної радіації в конкретних географічних широтах. Окрім періодичних існують неперіодичні зміни температури, обумовлені адвекцією повітряних мас і станом баричного поля. Для медичної оцінки погоди особливе значення має величина перепаду абсолютного значення температури повітря протягом доби і між добами, а також спрямованість зміни температури (потепління або похолодання). Наприклад, взимку в Києві нерідко спостерігається різке підвищення температури повітря до 0°С і вище, що визначає несприятливу для здоров'я нестійкість погоди.

- температура ґрунту.

Біометеорологічне значення температури грунту пов'язане головним чином з її впливом на радіаційні тепловтрати. Як метеорологічний елемент погоди основний інтерес представляє температура поверхні грунту. Вона має виражену сезонну і добову динаміку (максимум — середина другої половини дня, мінімум — перед сходом сонця, амплітуда коливань може досягати 20°С і більш). У Києві середньомісячна температура поверхні грунту коливається від —6°С (у січні-лютому) до +24°С (у липні). Абсолютний максимум +65°С, абсолютний мінімум —37°С.

-атмосферний тиск вимірюється в мілібарах (мбар) або міліметрах ртутного стовпчика (мм рт. ст.). За системою СИ атмосферний тиск визначається в паскалях (Па) або кілопаскалях (кПа); 1013 мбар (760 мм рт. ст.) дорівнює 101,3 кПа; 1 мбар=108 Па. Нормальний або стандартний атмосферний тиск - це середній тиск на рівні моря при температурі повітря 0°С. Він дорівнює 760 мм рт. ст. Або 1013 мбар (101,3 Па). По мірі підйому тиск знижується на 1 мм рт. ст. з кожними 11 м висоти. Тиск повітря характеризується частими неперіодичними коливаннями, які пов'язані зі зміною погоди.

На відміну від річних варіацій атмосферного тиску в помірних широтах північної півкулі неперіодичний, не пов'язаний з річним ходом зміни тиск в короткі відрізки часу (години, дні) може бути вельми виражені. Якщо відхилення середньомісячних значень атмосферного тиску в Києві, наприклад, не перевищують 5—8 гПа, то міждобові коливання — падіння або збільшення можуть досягати 25 гПа і більш. Цим аперіодичним коливанням надається особливо важливе значення у виникненні негативних реакцій у людини на зміну погодних умов.

- напрямок і швидкість руху повітря

Рухливість повітря (вітер). Як метеорологічний погодоформирующий елемент вітер виникає унаслідок відмінності атмосферного тиску, обуславливающего переміщення потоків повітря від області вищого до області нижчого тиску. Окрім баричного градієнта рух повітря залежить від сили тертя з поверхнею Землі, сили Каріоліса, прагнучої відхилити повітряний потік в Північній півкулі управо, в Південному – вліво, і відцентрової сили, направленої в зовнішню сторону нагину траєкторії руху частинок. Взаємодія двох останніх сил приводить до певних закономірностей в розташуванні зон високого і низького тиску щодо напряму вітру. Так в Північній півкулі область нижчого тиску завжди знаходитиметься зліва і декілька попереду (від точки спостереження) по напряму вітру.

Швидкість вітру оцінюється в метрах в секунду (м/с) і може характеризуватися в балах за шкалою Бофорта – швидкість до 0,5 м/ відповідає 0 балів, швидкість більше 30 м/с – 13 балам.

Важливе значення для оцінки вітру має напрям перенесення повітря (під напрямом вітру розуміють ту частину румба горизонту, звідки вітер дме). Наприклад, позначення напряму вітру «північно-східний» означає, що вітер дме з півночі сходу, а не на північний схід. Повторюваність напрямів вітру в даній місцевості може характеризуватися «розою вітрів».

При низьких температурах вітер підсилює тепловіддачу, що може привести до переохолодження організму. Чим нижча температура, тим важче переноситься вітер. У спекотний період вітер підсилює шкірне випаровування і покращує самопочуття. Слабкий вітер має тонізуючу і стимулюючу дію. Сильний вітер втомлює, подразнює нервову систему, ускладнює дихання.

- вологість повітря;

Характеризується трьома основними величинами - пружністю пари (мбар) і відносною вологістю, тобто процентним співвідношенням пружності (парціального тиску) водяної пари в атмосфері до пружності максимального насичення при даній температурі, а також абсолютною вологістю (в грамах на кубічний метр). Різниця між повністю насиченою і фактичною пружністю водяної пари при даній температурі називається дефіцитом вологи, а при температурі тіла людини (37°С) - дефіцитом фізіологічної вологості. В метеорологічних даних звичайно вказується відносна вологість. Повітря вважається сухим при вологості менше 55%, помірно сухим - при 56-70%, вологим - при 71-85%, дуже вологим (сирим) - вище 85%.

При зниженні температури волога, що міститься у повітрі, може підлягати конденсації з частим утворенням туманів. Це можливо також при змішуванні теплого вологого повітря з сухим. Вологість повітря в поєднанні з температурою виразно впливає на організм. Найсприятливіші для людини умови досягаються при відносній вологості 50%, температурі - 16-18°С і швидкості вітру не більше (в природних умовах) 7 м/с. При підвищенні вологості повітря, яка перешкоджає випаровуванню, важко переносити спеку (умови задухи), підсилюється вплив холоду (волого-морозні умови). Холод і спека в сухому кліматі переносяться легше, ніж у вологому.

5. Синоптичні явища

- хмарність

З хмарністю пов'язані атмосферні явища, головним чином, осідання, що грають важливу роль у формуванні погоди. Хмари утворюються над земною поверхнею шляхом конденсації і сублімації водяної пари, що міститься у повітрі. В медичній кліматології хмарність вимірюється за 11-бальною шкалою, згідно з якою 0 відповідає повній відсутності хмар, а 10 балів - суцільній хмарності. Погода вважається ясною і малохмарною при 0-5 балах нижньої хмарності, хмарною при 6-8 балах і похмурою при 9-Ю балах. Хмарність впливає на світловий режим атмосфери і є причиною випадання атмосферних опадів. Якщо за добу сумарна кількість опадів не перевищує 1 мм, погода вважається без опадів.

- опади, їх характер

Атмосферні осідання є водою, що знаходиться в краплинно-рідкому або твердому стані, випала з хмар у вигляді дощу, снігу, граду, мряки і так далі або що осадилася безпосередньо на поверхні Землі і предметів у вигляді роси, паморозі, ожеледиці, інею і ін. Розрізняють обложні та зливові осідання.

Однією з найважливіших характеристик режиму випадання опадів є його річна динаміка, що має істотні відмінності в різних географічних регіонах. Кількість опадів оцінюють по висоті шару води, що утворилася (у мм за одиницю часу).

В окремих випадках в цих же одиницях оцінюють товщину випавшого снігу, граду. Загальнорічна кількість опадів на земній кулі перевищує 500 000 км3 води, в окремих місцевостях їх рівень коливається від 30—50 до 12 500 мм. У помірних широтах річна кількість опадів в середньому складає 500—1200 мм. В центрі Києва, наприклад, воно складає взимку 109 мм, навесні — 130 мм, влітку — 198 мм, восени — 128 мм (всього за рік — 565 мм). Середній добовий максимум опадів складає 10—12 мм, влітку — 20—25 мм і більш.

6. Хімічний склад приземного шару атмосфери

- концентрація кисню, вуглекислого газу, атмосферних забруднень.

Концентрація органічних домішок в повітрі коливається в залежності від сезону року, погодно-метеорологічних умов, досягаючи максимуму в літні, мінімуму - в зимові місяці. За характером впливу на тканинне дихання терпени поділяються на дві групи: пригнічуючі і стимулюючі окисно-відновні процеси в організмі. Леткі речовини деяких порід дерев (сосна, ялина) не тільки пригнічує тканинне дихання, але і сприяє утворенню аерофонів переважно позитивного знаку. Леткі речовини, які виділяються тополею, дубом, березою, сприяють підвищенню окисно-відновних процесів в організмі. Повітря поблизу цих дерев насичене аерофонами негативного знаку. Загальні окисні властивості кисню визначаються концентрацією терпенів, озону, аерофонів і ін.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8