Олимпиадные задания по географии за 10 класс:_________________________________

1 задание. Выберите правильные ответы

1. Укажите в списке «новое индустриальное государство» (1 балл)

1) Южная Корея 2) Бангладеш 3) Япония 4) Швейцария

2. Какой географический объект не носит имя Витуса Беринга: (1 балл )

1) остров 2) залив 3) море 4) пролив

3. Какой прибор используется для регистрации продолжительности солнечного сияния: (1 балл)

1) анемометр 2) барограф 3) гелиограф 4) гигрограф

4.Укажите в списке страну переселенческого капитализма: (1 балл)

1) США 2) Бразилия 3) Аргентина 4) Новая Зеландия

5. Выберите из списка государство с монархической формой правления: (1 балл)

1) Польша 2) Словения 3) Исландия 4) Бельгия

6. Установите соответствие « отрасль географии» - объект изучения: (4 балла)

1-гляциология

2- литология

3- спелеология

4 - геоморфология

А – горные породы

Б- пещеры

В – ледники

Г-рельеф

7. Установите соответствие « порт – море»: (4 балла)

1- Находка

2- Мурманск

3- Калининград

4- Тикси

А- Балтийское

Б-Японское

В- Баренцево

Г-Лаптевых

2 задание.

Назовите столицу западноевропейского государства. Один из красивейших городов мира, центр туризма. Здесь размещена штаб-квартира организации ЮНЕСКО и еще более 200 международных организаций. Одну из крупнейших в мире агломераций. Свое название город получил от галльского племени, которые в 1 веке до н. э. основали здесь, у переправы через реку, первое поселение. Затем римляне построили здесь свое укрепленное поселение - Лютеция (на о. Сите). Его упоминает Юлий Цезарь. (1 балл)

3 задание.

Прочитайте фрагмент литературного произведения и ответьте на вопросы.

«…Клянусь вам, что этот край – самый любопытный на всем земном шаре! Его возникновение, природа, растения, животные, климат, его грядущее исчезновение – все это удивляло, удивляет и удивит ученых всего мира. Представьте себе, друзья мои, материк, который, образовываясь, поднимался из морских волн не своей центральной частью, а краями, как какое-то гигантское кольцо; материк, где, быть может, в середине имеется наполовину испарившееся внутреннее море; где реки с каждым днем все больше и больше высыхают; где не существует влаги ни в воздухе, ни в почве; где деревья ежегодно теряют не листья, а кору; где листья обращены к солнцу не своей поверхностью, а ребром и не дают тени; где леса низкорослы, а травы гигантской высоты; где животные необычны; где у четвероногих имеются клювы. Самая причудливая, самая нелогичная страна из всех, когда-либо существовавших…»

Как называется материк, о котором идет речь? (1 балл)

Какая природная зона занимает наибольшую территорию в пределах этого материка? (1 балл)

Какие необычные млекопитающие встречаются на этом материке? (1 балл)

Как называется «внутреннее море», упомянутое в тексте? (1 балл)

В какой части материка расположена его самая высокая горная система? (1 балл)

4 задание.

Укажите, каково назначение перечисленных в таблице приборов и инструментов. Заполните ячейки в таблице. (1 балл за прибор)

Название прибора

Назначение прибора

Нивелир

Гигрометр

Люксметр

Барометр

Сейсмограф

5 задание.

Исправьте географические ошибки

Остров Юкатан ___________;

Залив Ютландия _____________;

Карибское озеро ____________;

Река Гекла ________;

Гора Меконг _________;

Город Лабрадор _________;

Страна Тегеран __________

(за каждый правильный ответ 2 балла)

6 задание .

Какими вопросами занимается международная организация ОПЕК? (1 балл)

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Какими вопросами занимается международная организация МАГАТЭ? (1 балл) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Итог:____________________

Максимальное количество баллов: 40.

1 тур (тестовый) Выберите правильные ответы

1. Укажите в списке «новое индустриальное государство» (1 балл)

1) Южная Корея 2) Бангладеш 3) Япония 4) Швейцария

2. Какой географический объект не носит имя Витуса Беринга: (1 балл )

1) остров 2) залив 3) море 4) пролив

3. Какой прибор используется для регистрации продолжительности солнечного сияния: (1 балл)

1) анемометр 2) барограф 3) гелиограф 4) гигрограф

4.Какой субъект исчез с карты Российской Федерации после 2008 года:

1) Тюменская область 2) Свердловская область 3) Читинская область 4) Иркутская область

5. Укажите в списке страну переселенческого капитализма: (1 балл)

1) США 2) Бразилия 3) Аргентина 4) Новая Зеландия

6. Выберите из списка государство с монархической формой правления: (1 балл)

1) Польша 2) Словения 3) Исландия 4) Бельгия

7. Установите соответствие « отрасль географии» — объект изучения: (4 балла)

1-гляциология 2- литология 3- спелеология 4- геоморфология

А – горные породы Б- пещеры В – ледники Г-рельеф

8. Установите соответствие « порт – море»: (4 балла)

1- Находка 2- Мурманск 3- Калининград 4- Тикси

А- Балтийское Б-Японское В- Баренцево Г-Лаптевых

2 тур (аналитический)

1 задание. В Москве состоялась конференция, посвященная проблемам экологии и социально-экономического развития городов России и зарубежных стран. Определите, представители каких городов участвовали в конференции , если известно, что делегаты добирались до пункта назначения на следующих фирменных поездах: «Арктика», «Байкал», «Енисей», «Карелия», «Крым», «Лотос», «Сура», «Югра», «Юрмала», «Янтарь». . (1 балл за город) (итого 10баллов)

2 задание. Назовите столицу западноевропейского государства. Один из красивейших городов мира, центр туризма. Здесь размещена штаб-квартира организации ЮНЕСКО и еще более 200 международных организаций. Одну из крупнейших в мире агломераций. Свое название город получил от галльского племени, которые в 1 веке до н. э. основали здесь, у переправы через реку, первое поселение. Затем римляне построили здесь свое укрепленное поселение - Лютеция (на о. Сите). Его упоминает Юлий Цезарь. (3 балла))

3 задание. Прочитайте фрагмент литературного произведения и ответьте на вопросы.

(1 балл)
(1 балл)
(1 балл)
(1 балл)
(1 балл)

(итого 5 баллов)

4 задание. Укажите, каково назначение перечисленных в таблице приборов и инструментов. Заполните ячейки в таблице. (1 балл за прибор)

(итого 5 баллов)

5 задание. Эти горы неоднократно являлись театром военных действий: в 218 г. до н.э. там был Ганнибал, в 58 г. до н.э.- Юлий Цезарь, в 1799- А. Суворов. Что это за горы? (5 баллов)

6 задание. Исправьте географические ошибки

Остров Юкатан ___________; Залив Ютландия _____________; Карибское озеро ____________;

Река Гекла ________; Гора Меконг _________; Город Лабрадор _________; Страна Тегеран __________ (за каждый правильный ответ 2 балла)

7 задание. Назовите страну. Страна СНГ, имеет густую сеть железных дорог, крупный производитель зерна, подсолнечника и сахарной свеклы, есть мощный район черной металлургии вблизи месторождения угля, железной руды и марганца. (3 балла)

Ответы школьной олимпиады по географии

10-11 класс







	1-в 2-г 3б 4а
	1б 2в 3а 4г

(максимум 14 баллов)

2 тур

1. Ответ: «Арктика»-Мурманск, «Байкал»- Иркутск, «Енисей»-Красноярск, «Карелия»-Петрозаводск, «Крым»Симферополь, «Лотос»-Астрахань, «Сура»-Пенза, «Югра»-Нижневартовск, «Юрмала»-Рига, «Янтарь»-Калининград. (10 баллов)

2. Ответ: Париж (3 балла)

3. Ответ: Прочитайте фрагмент литературного произведения и ответьте на вопросы.

Как называется материк, о котором идет речь? Австралия
Какая природная зона занимает наибольшую территорию в пределах этого материка? пустыня
Какие необычные млекопитающие встречаются на этом материке? Кенгуру, утконос,
Как называется «внутреннее море», упомянутое в тексте? Б.артез.бассейн
В какой части материка расположена его самая высокая горная система? ЮВ (5 баллов)

4. Ответ Укажите, каково назначение перечисленных в таблице приборов и инструментов. Заполните ячейки в таблице. (5 баллов)

Название прибора	Назначение прибора
Нивелир	для определения разности высот между точками
Гигрометр	Для определения влажности воздуха
Люксметр	Для измерения освещённости
Батометр	для взятия пробы воды с заданной глубины естественного водоёма с целью исследования её физического и химического свойств, а также содержащихся в ней органических и неорганических включений
Сейсмограф	для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн

5Альпы (5 баллов)

Остров Юкатан полуостров , Залив Ютландия полуостров , Карибское озеро море, Река Гекла вулкан, Гора Меконг река, Город Лабрадор полуостров, Страна Тегеран город (14 баллов)
Украина (3 балла)

(максимум – 45 баллов)

N 4 иN 5 . Для определения знака радиационного баланса на вилке провода, соединяющего гальванометр с балансомером, должны быть поставлены знаки «+» (плюс) и «-» (минус). С этой целью необходимо балансомер установить горизонтально приемной стороной вверх, осветить его солнцем и включить вилку. Если стрелка отклонится вправо, то на верхней стороне ее ставят знак «+», а на нижней « ».

Обработка наблюдений. Из трех отсчетов по балансомеру и по ане-


мометру находят средние значения		(с точностью до 1 м/с):

	N 1N 2N 3	1 2 3 .

Для определения исправленного отсчета N к среднему значению

N вводят шкаловую поправкуΔN из поверочного свидетельства гальванометра и вычитают место нуляN О :

N N N N0 .

Для вычисления радиационного баланса исправленный отсчет умножают на переводный множитель а 0 и поправочный множительk, который определяют из поверочного свидетельства по средней скорости ветра (см. табл. 3.1):

Если измерения производились с теневым экраном, то сначала вычисляют баланс без прямой солнечной радиации В S" = akN, а радиационный балансВ определяют после расчета интенсивности прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхностьS

3.2. Приборы для определения продолжительности солнечного сияния и освещенности

Гелиограф универсальный ГУ служит для регистрации продолжительности солнечного сияния, т. е. промежутков времени, в течение которых светило солнце.

Принцип действия гелиографа основан на прожигании бумажных лент солнечными лучами, собранными в фокусе стеклянного шара.

Устройство гелиографа (рис. 3.7). Основной частью гелиографа является стеклянный шар 1 диаметром 98 мм, укрепленный в дугообразном держателе2 сферическими шайбами3 и4, винтом5 и контргайкой6. На расстоянии главного фокуса от шара на дугообразном держателе укреплена сферическая чашка7, на внутренней стороне которой

	имеются три пары пазов для за-
	кладывания бумажных лент 18.
		Правильность закладки лент
	проверяется				контрольному
	проколу иглой штифта 12. В
					дугообразного
	держателя укреплен диск 8 с
	четырьмя		круглыми отверстия-
	ми, обозначенными буквами А,

	В, Г. Шар вместе с дугообраз-
	ным держателем, чашкой и дис-
				вращаться
	вертикальной			оси относительно
	лимба 9 с укрепленным на нем
	неподвижным				указателем
	Отверстия с буквами и непо-
			указатель служат
	ориентирования
	тельно солнца. Любое из четы-
	рех положений шара фиксирует-
	ся коническим штифтом 11. При
	повороте шара на юг диск
Рис. 3.7. Гелиограф	укрепляется в положении Б, на
	восток в положении					А, на за-

нии В, на север в положенииГ. Лимб9 крепится на двух вертикальных стойках13 к чугунному основанию14.

Гелиограф устанавливают соответственно широте места по шкале широт 15 и неподвижному указателю16. Шкала широт в положении, соответствующем широте места, фиксируется винтом17.

Установка. Гелиограф устанавливают горизонтально на открытой площадке, доступной солнечным лучам в течение всего дня, на столбе высотой не менее 2 м или на крыше здания, ориентируя его по широте и географическому меридиану. Ослабляя винт17 и поворачивая верхнюю

часть прибора до совпадения данной широты с указателем 16, гелиограф устанавливают по широте. После этого его ориентируют по меридиану. Для этого гелиограф устанавливают на середине подставки шаром на юг и поворачивают так, чтобы в момент истинного полдня фокус находился на полуденной линии ленты. В таком положении основание прибора закрепляют тремя винтами.

В пазы чашки закладывают бумажные ленты 18 соответственно времени года: в верхнюю пару пазов зимой (с 16 октября до конца февраля), в среднюю весной и осенью (с 1 марта по 15 апреля и с 1 сентября по 15 октября), в нижнюю летом (с 16 апреля по 31 августа). В верхние и нижние пары пазов закладывают изогнутые, а в среднюю пару прямые ленты.

Наблюдения. В зависимости от времени года бумажную ленту закладывают в одну из пар пазов чашки. В короткие дни, когда солнце находится над горизонтом не более 9 ч, ленту меняют после захода солнца один раз в сутки. Шар в этом случае всегда повернут на юг (в положенииБ).

При продолжительности дня от 9 до 18 ч ленту меняют два раза в сутки: первый раз после захода, второй в 12 ч. Одновременно со сменой лент меняют положение шара. При вечерней смене лент шар поворачивают на восток (в положение А), а при смене в полдень на запад (в положениеВ). Если продолжительность дня от восхода до захода солнца превышает 18 ч, смену лент и поворот шара производят три раза в сутки в 4, 12 и 20 ч. При смене ленты и повороте шара в 4 ч указатель совмещают с индексомА, в 12 ч с индексомВ, в 20 ч с индексомГ.

Во время смены лент шар гелиографа затеняют. Ленту меняют, даже если на ней не окажется следов прожога (пасмурные дни). На обороте каждой ленты отмечают порядковый номер (начиная с 1-го числа каждого месяца), название метеостанции, год, месяц, число, время в часах и минутах, когда лента была установлена и вынута.

Периодически необходимо следить за правильностью установки гелиографа относительно горизонтальной плоскости, полуденной линии, широты места наблюдений и содержать шар гелиографа в чистоте. По мере надобности шар следует протирать мягкой полотняной тряпкой; если он покрыт инеем или изморозью, тряпку надо смочить спиртом или авиационным бензином.

Обработка лент. Продолжительность солнечного сияния определяют по прожогу лент гелиографа за каждый час в десятых долях часа и заносят в соответствующие таблицы. Если прожог распространился на

все деление, записывают целый час, если на половину деления, записывают 0,5 ч. Суммируя продолжительность солнечного сияния за каждый час, получают суточную продолжительность солнечного сияния

(табл. 3.2).

Таблица 3.2

Показания солнечного сияния

Часы по истинному времени

Зная количество часов солнечного сияния за отдельные дни, можно определить продолжительность солнечного сияния за любой период (декаду, месяц, вегетационный период, год).

Люксметр Ю-16 (рис. 3.8) применяется для измерения естественного освещения и освещения, создаваемого лампами накаливания и люминесцентными лампами. Принцип его действия основан на явлении фотоэлектрического эффекта.

Устройство. Люксметр типа Ю-16 состоит из фотоэлемента1, измерителя4, соединительного провода3 и поглотителя2.

Приемной частью люксметра является селеновый фотоэлемент 1 прямоугольной формы. Рабочая площадь его 25 см2 . Фотоэлемент заключен в пластмассовый корпус с металлической оправой. Для увеличения пределов измерения освещенности в 100 раз на корпус фотоэлемента надевается поглотитель2, который состоит из двух нейтральных оргстекол молочного цвета и металлической решетки между ними, вмонтированных в металли-

ческую рамку.

Измеритель люксметра представляет собой магни-

Рис. 3.8. Люксметр Ю-16

тоэлектрический стрелоч-ный прибор, помещенный в пластмассовый корпус4. В средней части лицевой стороны корпуса имеется разделенная на 50 делений шкала5 с тремя рядами цифр, соответствующих трем пределам измерения освещенности до 25 100 500 лк. При применении поглотителя пределы измерения увеличиваются соответственно до 2500 10000 50000 лк. В нижней части корпуса находится корректор 6 для установки стрелки в нулевое положение, а в верхней части – ручка переключения пределов измерения 7 и зажимы 8 для присоединения фотоэлемента. Левый зажим обозначен знаком минус « »).

Для хранения и переноски люксметр помещен в специальный футляр с гнездами, в которые укладываются измеритель и фотоэлемент с поглотителем.

Установка и наблюдения. Измеритель и фотоэлемент люксметра устанавливают горизонтально и проверяют положение стрелки. Если стрелка не совпадает с нулем шкалы, то ее устанавливают на нулевое деление корректором6. После этого к измерителю присоединяют фотоэлемент, соблюдая полярность, указанную на зажимах и проводах. Измерения производят через 4-5 секунд. Для того чтобы предохранить прибор от перегрузок, измерения начинают с предела 50 000 лк, постепенно переходя на более чувствительные пределы, пока стрелка не окажется в рабочей части шкалы. Подобрав нужный предел измерения, отсчитывают положение стрелки. Погрешность измерения по люксметру около 10%, причем наибольшая погрешность отмечается в начале шкалы. Поэтому для большей точности измерения при малых отклонениях стрелки рекомендуется переключать прибор на меньший предел измерения.

Для определения освещенности необходимо отсчитанное число делений на шкале умножить на цену деления (предел измерения, деленный на 50) и на поправочный коэффициент, значения которого для некоторых источников света даны в табл. 3.3.

При измерении с поглотителем полученную величину увеличивают еще в 100 раз.

Пример. Определить освещенность естественным светом. Отсчет по измерителю равен 40 делениям по шкале от 0 до 100 лк. Измерения происходили с поглотителем.

Освещенность в нашем примере 40 100 50 0,8 100 = 6400 лк.

Солнечный ультрафиолетовый радиометр СУФР-Сп-К (рис. 3.9) регистриру-

ет поток энергии коротковолнового излучения Солнца в динамическом диапазоне от 0,1 до 30 эрг/с*см2 в четырех спектральных участках: = 0,3…2,5 нм; = 0,3…12 нм;

121,6 нм; < 130 нм.

Случайная составляющая основной предельной погрешности измерения светового Рис. 3.9. Солнечный ультра-

лонов при воздействии всех дестабилизирующих факторов не превышает 30% от номинального значения при нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150-69.

Информация с прибора СУФР-Сп-К выводится по трем телеметрическим каналам в виде напряжения положительной полярности от 0 до

Время экспонирования детекторных пластин и время измерения сигнала термолюминесценции составляет (18,5 + 0,5) с.

Мощность, потребляемая прибором, не более 12 Вт при напряжении питания 27 В.

Масса прибора составляет (3,6+0,3) кг.

Габаритные размеры прибора не более, мм: высота 136; ширина 180; длина 295.

Фотометр биометрический наземный Фон

(рис. 3.10) представляет собой оптико-механи- ческий прибор, предназначенный для оценки состояния сельскохозяйственных культур и прогнозирования их продуктивно-

Рис. 3.10. Общий вид биометрического фотометра сти по значениям Фон БВ 701

измеряемых отношений световых потоков солнечной радиации, отраженных от подстилающей поверхности и падающих на длинах волн 670

Измерения фотометром проводятся по РД 52.33.329-93 «Методика выполнения измерений с помощью биометрических фотометров Фон».

При построении градуировочных зависимостей в полевых условиях фотометр позволяет определять площадь листовой поверхности, густоту стояния растений, вес наземной фитомассы, степень поражения заболеваниями с погрешностью не более 5%.

При проведении регулярных измерений в течение вегетационного периода получаемые данные позволяют давать количественную оценку состояния посевов и прогнозировать ожидаемую урожайность по предварительно построенным зависимостям.

Контрольные вопросы

1. Как можно получить прямую солнечную радиацию, пользуясь пиранометром?

2. Для какой цели берут нулевое положение стрелки гальванометра до и после наблюдений?

3. Что измеряют балансомером Янишевского?

4. Почему приемные поверхности балансомера не защищены стеклянными колпаками?

5. Какие виды радиации поступают на каждую из приемных поверхностей балансомера в естественных условиях?

6. Что такое солнечная постоянная?

7. Перечислите известные вам абсолютные и относительные актинометры.

8. От каких факторов зависит величина напряженности прямой солнечной радиации?

9. Как влияет облачность на величину интенсивности рассеянной радиации? 10.При каких условиях наблюдаются максимальные значения рассеянной

радиации?

11.Что покажет пиранометр без стеклянного колпака?

12.Какую долю в процентах составляет (приблизительно) годовая сумма рассеянной радиации от общего прохода тепла солнечной радиации на горизонтальную поверхность?

13.От каких факторов зависит интенсивность рассеянной радиации (от всего неба)?

14.Что представляет собой приемник радиации в пиранометре Янишевского? 15.Какая естественная земная поверхность имеет наибольшее альбедо? 16.Каковы достоинства и недостатки селенового фотоэлемента?

17. Можно ли использовать селеновый фотоэлемент для наблюдений освещенности? Какова должна быть при этом установка фотоэлемента?

Необходимые приборы и принадлежности : термоэлектрический актинометр М-3, пиранометр универсальный М-80М, альбедометр походный, балансомер термоэлектрический М-10М, гелиограф универсальный модели ГУ–1, люксметр Ю-16.

Основным источником энергии, поступающей на Землю, является лучистая энергия, поступающая от Солнца. Поток электромагнитных волн, излучаемый Солнцем, принято называть солнечной радиацией. Эта радиация является практически единственным источником энергии для всех процессов, протекающих в атмосфере и на земной поверхности, в том числе и для всех процессов, происходящих в живых организмах.

Солнечная радиация обеспечивает растения энергией, которую они используют в процессе фотосинтеза для создания органического вещества, влияет на процессы роста и развития, на расположение и строение листьев, продолжительность вегетации и др. Количественно солнечную радиацию можно характеризовать потоком радиации.

Поток радиации – это количество лучистой энергии, которое поступает в единицу времени на единицу поверхности.

В системе единиц СИ поток радиации измеряется в ваттах на 1м 2 (Вт/м 2) или киловаттах на 1м 2 (кВт/м 2). Ранее она измерялась в калориях на 1 см 2 в минуту (кал/(см 2 ·мин)).

1кал/(см 2 ·мин) = 698 Вт/м 2 или 0.698 кВт/м 2

Плотность потока солнечной радиации на верхней границе атмосферы при среднем расстоянии от Земли до Солнца называют солнечной постоянной S 0 . По международному соглашению 1981 г. S 0 = 1.37 кВт/м 2 (1.96 1кал/(см 2 ·мин)).

Если Солнце не в зените, то количество солнечной энергии, падающей на горизонтальную поверхность, будет меньше, чем на поверхность, расположенную перпендикулярно лучам Солнца. Это количество зависит от угла падения лучей на горизонтальную поверхность. Для определения количества тепла, получаемого горизонтальной поверхностью в минуту, служит формула:

S′ = S sinh ©

где S′ - количество тепла, получаемое в минуту горизонтальной поверхностью; S – количество тепла, получаемое перпендикулярной к лучу поверхностью; h © – угол, образованный солнечным лучом с горизонтальной поверхностью (угол h называется высотой солнца).

Проходя через земную атмосферу, солнечная радиация ослабляется вследствие поглощения и рассеяния атмосферными газами и аэрозолями. Ослабление потока солнечной радиации зависит от длины пути, проходимого лучом в атмосфере, и от прозрачности атмосферы на этом пути. Длина пути луча в атмосфере зависит от высоты солнца. При положении солнца в зените солнечные лучи проходят самый короткий путь. В этом случае масса атмосферы, проходимая солнечными лучами, т.е. масса вертикального столба воздуха с основанием 1 см 2 , принимается за одну условную единицу (m = 1). По мере опускания солнца к горизонту путь лучей в атмосфере увеличивается, а следовательно, увеличивается и число проходимых масс (m> 1). Когда солнце находится у горизонта, лучи проходят в атмосфере наибольший путь. Как показывают расчеты, при этом m в 34,4 раза больше, чем при положении Солнца в зените. Ослабление потока прямой солнечной радиации в атмосфере описывается формулой Буге. Коэффициент прозрачности p показывает, какая доля солнечной радиации, поступающей на верхнюю границу атмосферы, доходит до земной поверхности при m = 1.

S m = S 0 p m ,

где S m – поток прямой солнечной радиации, дошедший до Земли; S 0 – солнечная постоянная; p – коэффициент прозрачности; m – масса атмосферы.

Коэффициент прозрачности зависит от содержания в атмосферы водяного пара и аэрозолей: чем их больше, тем меньше коэффициент прозрачности при одном и том же числе проходимых масс. Коэффициент прозрачности колеблется в пределах от 0,60 до 0,85.

Виды солнечной радиации

Прямая солнечная радиация (S′) – радиация, поступающая к земной поверхность непосредственно от Солнца в виде пучка параллельных лучей.

Прямая солнечная радиация зависит от высоты солнца над горизонтом, прозрачности воздуха, облачности, высоты места над уровнем моря и расстояния между Землей и Солнцем.

Рассеянная солнечная радиация (D) – часть радиации, рассеянной земной атмосферой и облаками и поступающая на земную поверхность от небесного свода. Интенсивность рассеянной радиации зависит от высоты солнца над горизонтом, облачности, прозрачности воздуха, высоты места над уровнем моря, снежный покров. Очень большое влияние на рассеянную радиацию оказывают облачность и снежный покров, которые за счёт рассеивания и отражения падающей на них прямой и рассеянной радиации и повторного рассеивания их в атмосфере могут в несколько раз увеличить поток рассеянной радиации.

Рассеянная радиация существенно дополняет прямую солнечную радиацию и значительно увеличивает поступление солнечной энергии на земную поверхность.

Суммарная радиация (Q) – сумма потоков прямой и рассеянной радиаций, поступающих на горизонтальную поверхность:

До восхода, днем и после захода Солнца при сплошной облачности суммарная радиация поступает на землю полностью, а при малых высотах Солнца преимущественно состоит из рассеянной радиации. При безоблачном или малооблачном небе с увеличением высоты Солнца доля прямой радиации, в составе суммарной, быстро возрастает и в дневные часы поток многократно превышает поток рассеянной радиации.

Большая часть потока суммарной радиации, поступающего на земную поверхность, поглощается верхним слоем почвы, воды и растительностью. При этом лучистая энергия превращается в тепло, нагревая поглощающие слои. Остальная часть потока суммарной радиации отражается земной поверхностью, образуя отражённую радиацию (R). Почти весь поток отражённой радиации проходит атмосферу насквозь и уходит в мировое пространство, однако некоторая доля его рассеивается в атмосфере и частично возвращается на земную поверхность, усиливая рассеянную радиацию, а, следовательно, и суммарную радиацию.

Отражательная способность различных поверхностей называется альбедо . Оно представляет собой отношение потока отраженной радиации ко всему потоку суммарной радиации, падающему на данную поверхность:

Выражается альбедо в долях единицы или в процентах. Таким образом, земной поверхностью отражается часть потока суммарной радиации, равная QА, а поглощается и превращается в тепло – Q(1-А). Последняя величина называется поглощенной радиацией .

Альбедо различных поверхностей суши зависит главным образом от цвета и шероховатости этих поверхностей. Темные и шероховатые поверхности имеют меньшие альбедо, чем светлые и гладкие. Альбедо почв уменьшается с возрастанием влажности, так как цвет их при этом становится более темным. Значения альбедо для некоторых естественных поверхностей приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Альбедо различных естественных поверхностей

Очень велика отражательная способность верхней поверхности облаков, особенно при большой их мощности. В среднем альбедо облаков около 50-60%, в отдельных случаях – более 80-85%.

Фотосинтетически активная радиация (ФАР) – часть потока суммарной радиации, которая может использоваться зелёными растения при фотосинтезе. Поток ФАР можно рассчитать по формуле:

ФАР = 0,43S′ + 0,57D,

где S′ - прямая солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность; D – рассеянная солнечная радиация.

Поток ФАР, падающий на лист, большей частью поглощается им, значительно меньшие доли этого потока отражаются поверхностью и пропускаются листом насквозь. Листья большинства древесных пород поглощают примерно 80%, отражают и пропускают до 10-12% от всего потока ФАР. Из поглощенной листьями части потока ФАР лишь несколько процентов лучистой энергии используется растениями непосредственно на фотосинтез и преобразуется в химическую энергию органических веществ, синтезированных листьями. Остальные, более 95% лучистой энергии, превращается в тепло и расходуется в основном на транспирацию, нагрев самих листьев и теплообмен их с окружающим воздухом.

Длинноволновое излучение Земли и атмосферы.

Радиационный баланс земной поверхности

Большая часть солнечной энергии, поступающей на Землю, поглощается её поверхностью и атмосферой, некоторая её часть излучается. Излучение земной поверхностью происходит круглосуточно.

Часть лучей, излучаемых земной поверхностью, поглощается атмосферой и таким образом способствует нагреванию атмосферы. Атмосфера в свою очередь посылает лучи обратно к поверхности земли, а также в космическое пространство. Это свойство атмосферы сохранять тепло, излучаемое земной поверхностью, называют оранжерейным эффектом . Разность между приходом тепла в виде встречного излучения атмосферы и расходом его в виде излучения деятельного слоя называется эффективным излучением деятельного слоя. Особенно большим эффективное излучение бывает ночью, когда потеря тепла земной поверхностью значительно превышает приток тепла, излучаемого атмосферой. Днём же, когда к излучению атмосферы добавляется суммарная солнечная радиация, получается избыток тепла, который идёт на нагревание почвы и воздуха, испарение воды и т.п.

Разность между поглощенной суммарной радиацией и эффективным излучением деятельного слоя называют радиационным балансом деятельного слоя.

Приходную часть радиационного баланса составляют прямая и рассеянная солнечная радиация, а также встречное излучение атмосферы. Расходную часть составляют отраженная солнечная радиация и длинноволновое излучение земной поверхности.

Радиационный баланс представляет собой фактический приход лучистой энергии на поверхность Земли, от которого зависит, будет происходить её нагревание или охлаждение.

Если приход лучистой энергии больше её расхода, то радиационный баланс положителен и поверхность нагревается. Если же приход меньше расхода, то баланс отрицателен и поверхность охлаждается. Радиационный баланс земной поверхности является одним из основных климатообразующих факторов. Он зависит от высоты Солнца, продолжительности солнечного сияния, характера и состояния земной поверхности, замутнённости атмосферы, содержания в ней водяного пара, наличия облаков и др.

Приборы для измерения солнечной радиации

Термоэлектрический актинометр М-3 (Рис.3) предназначен для измерения интенсивности прямой солнечной радиации на перпендикулярную к лучам солнца поверхность.

Приемником актинометра является термобатарея из чередующихся пластинок манганина и константана, выполненная в виде звездочки. Внутренние спаи термобатареи через изоляционную прокладку подклеены к диску из серебряной фольги, обращённая к солнцу сторона диска зачернена. Внешние спаи через изоляционную прокладку подклеены к массивному медному кольцу. От нагрева радиацией оно защищено хромированным колпачком. Термобатарея расположена на дне металлической трубки, которая при измерениях направляется на солнце. Внутренняя поверхность трубки зачернена, и в трубке устроены 7 диафрагм (кольцеобразных сужений), чтобы предотвратить попадание рассеянной радиации на приемник актинометра.

Для наблюдений стрелку на основании прибора 11 (рис. 2) ориентируют на север и для облегчения слежения за солнцем устанавливают актинометр по широте места наблюдений (по сектору 9 и риске в верхней части стойки прибора 10 ). Наводка на солнце производится с помощью винта 3 и рукоятки 6 , расположенных в верхней части прибора. Винт позволяет поворачивать трубку в вертикальной плоскости, при вращении рукоятки обеспечивается ведение трубки за солнцем. Для точной наводки на Солнце в наружной диафрагме сделано небольшое отверстие. Против этого отверстия в нижней части прибора имеется белый экран 5 . При правильной установке прибора солнечный луч, проникающий через это отверстие должен дать светлое пятно (зайчик) в центре экрана.

Рис. 3 Актинометр термоэлектрический М-3: 1 – крышка; 2, 3 – винты; 4 – ось; 5 – экран; 6 – рукоятка; 7 – трубка; 8 – ось; 9 – сектор широт; 10 – стойка; 11 – основание.

Пиранометр универсальный М-80М (Рис. 4) предназначен для измерения суммарной (Q) и рассеянной (D) радиации. Зная их, можно вычислить интенсивность прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность S′. Пиранометр М-80М имеет устройство, для опрокидывания стойки прибора приемником вниз, что позволяет измерить интенсивность отражённой радиации и определить альбедо подстилающей поверхности.

Приёмником пиранометра 1 является термоэлектрическая батарея, устроенная в форме квадрата. Приёмная поверхность ее окрашена в чёрный и белый цвета в виде шахматной доски. Половина спаев термобатареи находится под белыми, другая половина – под черными клеточками. Сверху приёмник закрыт полусферическим стеклом для защиты от ветра и осадков. Для измерения интенсивности рассеянной радиации приемник затеняется специальным экраном 3 . Во время измерений приёмник прибора устанавливается строго горизонтально, для этого пиранометр снабжён круглым уровнем 7 и установочными винтами 4. В нижней части приёмника размещена стеклянная сушилка, заполненная водопоглощающим веществом, которая предотвращает конденсацию влаги на приёмнике и стекле. В нерабочем состоянии приёмник пиранометра закрывается металлическим колпаком.

Рис. 4 Пиранометр универсальный М–80М: 1 – головка пиранометра; 2 – стопорная пружина; 3 – шарнир затенителя; 4 – установочный винт; 5 – основание; 6 – шарнир откидного штатива; 7 – уровень; 8 – винт; 9 – стойка с осушителем внутри; 10 – приёмная поверхность термобатареи.

Альбедометр походный (рис. 5) предназначен для измерения интенсивностей суммарной, рассеянной и отражательной радиаций в полевых условиях. Приемником является головка пиранометра 1 , установленная на самоуравновешивающийся карданный подвес 3 . Этот подвес позволяет установить прибор в двух положениях – приемником вверх и вниз, причем горизонтальность приемников обеспечивается автоматически. При положении приемной поверхности прибора вверх определяется суммарная радиация Q. Затем для измерения отраженной радиации R рукоятку альбедометра поворачивают на 180 0 . Зная эти величины можно определить альбедо.

Балансомер термоэлектрический М-10М (рис. 6) предназначен для измерения полного радиационного баланса подстилающей поверхности. Приемником балансомера является термобатарея квадратной формы состоящая, из множества медных брусков 5 , обмотанных константановой лентой 10 . Половина каждого винта ленты гальваническим путем посеребрена, начало и конец серебряного слоя 9 являются термоспаями. Половина спаев подклеивается к верхней, другая половина – к нижней приемным поверхностям, в качестве которых используются медные пластинки 2 , окрашенные в черный цвет. Приемник балансомера помещен в круглую металлическую оправу 1 . При измерениях он располагается строго горизонтально с помощью специального накладного уровня. Для этого приемник балансомера крепится на шаровом шарнире 15 . Для повышения точности измерений приемник балансомера может защищаться от прямой солнечной радиации круглым экраном 12 . Интенсивность прямой солнечной радиации измеряется в этом случае актинометром или пиранометром.

Рис. 5 Альбедометр походный: 1 – головка пиранометра; 2 – трубка; 3 – карданный подвес; 4 – рукоятка

Рис. 6 Балансомер термоэлектрический М-10М: а) – схематическое поперечное сечение: б) – отдельная термобатарея; в) – внешний вид; 1 – оправа приемника; 2 – приемная пластинка; 3, 4 – спаи; 5 – медный брусок; 6, 7 – изоляция; 8 – термобатарея; 9 – серебряный слой; 10 – константановая лента; 11 – рукоятка; 12 – теневой экран; 13, 15 – шарниры; 14 – планка; 16 – винт; 17 - чехол

Приборы для измерения продолжительности солнечного

сияния и освещённости

Продолжительность солнечного сияния есть время, в течение которого прямая солнечная радиация равна или больше 0,1 кВт/м 2 . Выражается в часах за сутки.

Метод определения продолжительности солнечного сияния основан на регистрации времени, в течение которого интенсивность прямой солнечной радиации достаточна для получения прожога на специальной ленте, укреплённой в оптическом фокусе шаровой стеклянной линзы, и составляет не менее 0,1 кВт/м 2 .

Продолжительность солнечного сияния измеряется прибором гелиографом (рис. 7).

Гелиограф универсальный модели ГУ–1 (рис. 7). Основанием прибора является плоская металлическая плита с двумя стойками 1 . Между стойками на горизонтальной оси 2 укреплена подвижная часть прибора, состоящая из колонки 3 с лимбом 4 и нижним упором 7 , скобы 6 с чашкой 5 и верхним упором 15 и стеклянного шара 8 , который является сферической линзой. На одном конце горизонтальной оси закреплён сектор 9 со шкалой широт. При перемещении горизонтальной оси 2 прибора с запада на восток и повороте верхней части прибора вокруг неё, ось колонки 3 устанавливается параллельно оси вращения Земли (оси мира). Для закрепления установленного угла наклона оси колонки служит винт 11 .

Верхняя часть прибора может поворачиваться вокруг оси колонки 3 и фиксироваться в четырех определенных положениях. Для этого используется специальный штифт 12 , который вставляется через отверстие лимба 4 в одно из четырёх отверстий диска 13 , закреплённого на оси 2 . Совпадение отверстий лимба 4 и диска 13 определяется по совпадению меток А, Б, В и Г на лимбе 4 с индексом 14 на диске.

Рис. 7 Гелиограф универсальный модели ГУ–1.

1 – стойка; 2 – горизонтальная ось; 3 – колонка; 4 – лимб; 5 – чашка; 6 – скоба; 7 – упор; 8 – стеклянный шар; 9 – сектор; 10 – указатель широты; 11 – винт для закрепления угла наклона оси; 12 – штифт; 13 – диск; 14 – индекс на диске; 15 – верхний упор.

На метеорологической площадке гелиограф устанавливается на бетонном или деревянном столбе высотой 2 м, на верхней части которого закреплена площадка из досок толщиной не менее 50 мм, так, чтобы при любом положении Солнца относительно сторон горизонта отдельные постройки, деревья и случайные предметы не затеняли его. Он устанавливается строго горизонтально и ориентирован по географическому меридиану и широте метеорологической станции; ось гелиографа должна быть строго параллельна оси мира.

Шар гелиографа должен содержаться в чистоте, так как наличие пыли, следов осадков, отложение росы, инея, изморози и гололёда на шаре ослабляет и искажает прожог на ленте гелиографа.

В зависимости от возможной продолжительности солнечного сияния запись за одни сутки должна производиться на одной, двух или трёх лентах. В зависимости от сезона должны применяться прямые или изогнутые ленты, которые следует закладывать в верхний, средний или нижний пазы чашки. Ленты для закладки в течение месяца должны подбираться одного цвета.

Для удобства работы с гелиографом к югу от подставки (столба) с прибором устанавливается лесенка с площадкой. Лесенка не должна касаться столба и должна быть достаточно удобной.

Люксметр Ю-16 (рис. 8) применяется для измерения освещённости, создаваемой светом или искусственными источниками света.

Рис. 8 Люксметр Ю–16. 1 – фотоэлемент; 2 – провод; 3 – измеритель; 4 – поглотитель; 5 – клеммы; 6 – переключатель пределов измерения; 7 – корректор.

Прибор состоит из селенового фотоэлемента 1 , соединённого проводом 2 с измерителем 3 , и поглотителя 4 . Фотоэлемент заключён в пластмассовый корпус с металлической оправой, для увеличения пределов измерения в 100 раз на корпус надевается поглотитель из молочного стекла. Измерителем люксметра является магнитоэлектрический стрелочный прибор, смонтированный в пластмассовом корпусе с окном для шкалы. В нижней части корпуса находится корректор 7 для установки стрелки на нуль, в верхней части – клеммы 5 для присоединения проводов от фотоэлемента и ручки переключения пределов измерения 6 .

Шкала измерителя разбита на 50 делений и имеет 3 ряда цифр соответственно трём пределам измерения - до 25, 100 и 500 люкс (лк). При использовании поглотителя пределы увеличиваются до 2500, 10000 и 50000 лк.

Во время работы с люксметром необходимо тщательно следить за чистотой фотоэлемента и поглотителя, при загрязнении их протирают ваткой, смоченной в спирте.

Фотоэлемент при измерениях располагается горизонтально. Корректором устанавливают стрелку измерителя на нулевое деление. Присоединяют фотоэлемент к измерителю и через 4-5 с проводят измерения. Для уменьшения перегрузок начинают с большего предела измерений, затем переходят на меньшие пределы, пока стрелка не окажется в рабочей части шкалы. Отсчёт снимают в делениях шкалы. При малых отклонениях стрелки для повышения точности измерений рекомендуется переключить измеритель на меньший предел. Для предупреждения усталости селенового фотоэлемента через каждые 5-10 мин работы прибора необходимо затенять фотоэлемент на 3-5 мин.

Освещенность определяется умножением отсчёта на цену деления шкал и на поправочный коэффициент (для естественного света он равен 0.8, для ламп накаливания -1). Цена деления шкалы равна пределу измерения, делённому на 50. При использовании одного или двух поглотителей полученную величину умножают, соответственно, на 100 или 10000.

1 Ознакомиться с устройством термоэлектрических приборов (актинометр, пиранометр, альбедометр, балансомер).

2 Ознакомиться с устройством гелиографа универсального, со способами его установки в различное время года.

3 Ознакомиться с устройством люксметра, измерить в аудитории освещенность естественную и искусственную.

Записи оформить в тетрадь.

ШКОЛЬНАЯ ОЛИМПИАДА ПО ГЕОГРАФИИ

10-11 класс

1 задание. Выберите правильные ответы

1. Укажите в списке «новое индустриальное государство» (1 балл)

5. Укажите в списке страну переселенческого капитализма: (1 балл)

1) США 2) Бразилия 3) Аргентина 4) Новая Зеландия

6. Выберите из списка государство с монархической формой правления: (1 балл)

1) Польша 2) Словения 3) Исландия 4) Бельгия

7. Установите соответствие « отрасль географии» - объект изучения: (4 балла)

1-гляциология 2- литология 3- спелеология 4- геоморфология

А – горные породы Б - пещеры В – ледники Г-рельеф

8. Установите соответствие « порт – море»: (4 балла)

1- Находка 2- Мурманск 3- Калининград 4- Тикси

А - Балтийское Б-Японское В- Баренцево Г-Лаптевых

2 задание. В Москве состоялась конференция, посвященная проблемам экологии и социально-экономического развития городов России и зарубежных стран. Определите, представители каких городов участвовали в конференции, если известно, что делегаты добирались до пункта назначения на следующих фирменных поездах: «Арктика», «Байкал», «Енисей», «Карелия», «Крым», «Лотос», «Сура», «Югра», «Юрмала », «Янтарь». . (1 балл за город)

3 задание. Назовите столицу западноевропейского государства. Один из красивейших городов мира, центр туризма. Здесь размещена штаб-квартира организации ЮНЕСКО и еще более 200 международных организаций. Одну из крупнейших в мире агломераций . Свое название город получил от галльского племени, которые в 1 веке до н. э. основали здесь, у переправы через реку, первое поселение. Затем римляне построили здесь свое укрепленное поселение - Лютеция (на о. Сите). Его упоминает Юлий Цезарь. (1 балл)

4 задание. Прочитайте фрагмент литературного произведения и ответьте на вопросы.

(1 балл) (1 балл) (1 балл) (1 балл) (1 балл)

5 задание. (1 балл за прибор)

Название прибора	Назначение прибора

Гигрометр
Люксметр
Батометр
Сейсмограф

6 задание. Эти горы неоднократно являлись театром военных действий: в 218 г. до н. э. там был Ганнибал, в 58 г. до н. э.- Юлий Цезарь, в 1799- А. Суворов. Что это за горы? (5 баллов)

7 задание. Исправьте географические ошибки

Остров Юкатан ___________; Залив Ютландия _____________; Карибское озеро ____________;

Река Гекла ________; Гора Меконг _________; Город Лабрадор _________; Страна Тегеран __________ (за каждый правильный ответ 2 балла)

8 задание. Назовите страну. Страна СНГ, имеет густую сеть железных дорог, крупный производитель зерна, подсолнечника и сахарной свеклы, есть мощный район черной металлургии вблизи месторождения угля, железной руды и марганца. (3 балла)

9 задание . Какими вопросами занимается международная организация ОПЕК? Какими вопросами занимается международная организация МАГАТЭ? (2 балла)

Ответы школьной олимпиады по географии

10-11 класс

1 задание.







	1-в 2-г 3б 4а
	1б 2в 3а 4г

2. Ответ: «Арктика»-Мурманск, «Байкал»- Иркутск, «Енисей»-Красноярск, «Карелия»-Петрозаводск, «Крым»Симферополь, «Лотос»-Астрахань, «Сура»-Пенза, «Югра»-Нижневартовск, «Юрмала»-Рига, «Янтарь»-Калининград. (1 балл за город)

3. Ответ: Париж

4. Ответ: Прочитайте фрагмент литературного произведения и ответьте на вопросы.

Как называется материк, о котором идет речь? Австралия Какая природная зона занимает наибольшую территорию в пределах этого материка? пустыня Какие необычные млекопитающие встречаются на этом материке? Кенгуру, утконос, Как называется «внутреннее море», упомянутое в тексте? Б. артез. бассейн В какой части материка расположена его самая высокая горная система? ЮВ

5. Ответ Укажите, каково назначение перечисленных в таблице приборов и инструментов. Заполните ячейки в таблице.

Название прибора	Назначение прибора
	для определения разности высот между точками
Гигрометр
Люксметр	Для измерения освещённости
Батометр	для взятия пробы воды с заданной глубины естественного водоёма с целью исследования её физического и химического свойств, а также содержащихся в ней органических и неорганических включений
Сейсмограф	для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн

Альпы Остров Юкатан полуостров , Залив Ютландия полуостров , Карибское озеро море, Река Гекла вулкан, Гора Меконг река, Город Лабрадор полуостров, Страна Тегеран город Украина