Атмосфера
Циркуляция атмосферы, погода. Циклоны и антициклоны
1. Атмосфера и ее состав. Изменения давления и температуры с высотой. Атмосфера — воздушная оболочка, которая окружает Землю. Нижняя граница атмосферы — поверхность Земли. Верхнюю границу условно проводят на высоте 2000-3000 км. от земной поверхности.
В состав атмосферы входят азот (около 78%), кислород (около 21%) и другие газы (все они составляют едва больше 1%). На частицу углекислого газа приходится 0,033% .
Каждый газ выполняет свою функцию. Кислород обеспечивает дыхание и горіння. Азот входит в состав белков — веществ, из которых состоят все живые организмы. Углекислый газ — одна из основ фотосинтеза растений. Озон — газ, который поглощает основную
часть ультрафиолетового излучения Солнца.
По вертикали атмосфера делится на слои — тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу (ионосферу) и екзосферу.
Тропосфера — самый низкий и самый плотный слой атмосферы (80% ее массы). Протягивается на высоту от 7-9 км. (над полюсами) до 16-18 км. (над экватором). В тропосфере сосредоточена почти вся водяная пара, здесь происходят важнейшие для географической оболочки атмосферные процеси. В тропосфере температура воздуха с высотой снижается (в середньому на 6,5 С на 1 км.). Давление воздуха на уровне моря составляет 760 мм рт. ст. Это давление принято за нормальное. В нижних слоях тропосферы давление падает с высотой — в среднем на 10 мм рт. ст. на каждые 100 м подъема.
Стратосфера протягивается от верхних границ тропосферы к высоте 50 км. В стратосфере на высоте 21-29 км. расположен озоновый слой. Выше стратосфера находится верхние слои атмосферы.
Атмосфера регулирует теплообмен планеты с космическим пространством, впливає на ее радиационный и водный балансы, защищает Землю от метеоритов. Воздух поддерживает разные формы жизни на Земле.
В связи с интенсивной хозяйственной деятельностью человека возникла проблема охраны атмосферы от загрязнения. В воздух выбрасывающее огромное количество соединений, способных разрушить озоновый экран, викликати парниковый эффект, смоги, кислотные дожди. Сгорания топлива, вирубування лесов приводят к уменьшению количества кислорода в атмосфере.
Путями решения этих проблем является создание безвидхидних виробництв, надежных газо- и пылеуловителей, использование экологически чистих источников энергии, озеленения городов, возобновления площади лесов и тому подобное.
2. Общая циркуляция атмосферы Земли. Ветры
Вся система воздушных течений над земным шаром называется загальною циркуляцией атмосферы. Причиной движения воздуха в атмосфере является різниця давлению над земной поверхностью, что обусловленно неравномерностью розподілу солнечной радиации и неоднородностью подстилающей поверхности.
На Земле действуют постоянные ветры, которые дуют всегда в одном направлении, — от поясов высокого давления к поясам низкого давления.
Низкое давление над экватором объясняется тем, что здесь сильно нагрет легкий воздух постоянно поднимается вверх. В верхних слоях тропосферы оно растекается в направлении полюсов, охлаждается и приблизительно над ЗО" пн. ш. и пд. ш. начинает опускаться. Здесь возникают тропические пояса высокого давления. Формируются постоянные ветры, которые дуют от 30° пн. ш. к экватору (пивнична-схид ни пассаты) и от 30 пд.
В умеренных широтах дуют преимущественно западные ветры, их образование объясняется тем, что от тропических поясов высокого давления ветры спрямовані не только к экватору, но и к полюсам, поскольку возле 65 пн. ш. и пд. ш. находятся пояса низкого давления. В результате вращения Земли эти ветры отклоняются от своего меридионального направления вправо (в Северном полушарии) и влево (в Южном полушарии). Так образуется мощное западное перенесение.
Над обоими полюсами Земли воздуха холодное и тяжелое. Здесь формируются пояса высокого давления. Отсюда ветры направлены до 65 пн. ш. и 65° пд. ш. Под воздействием вращения Земли они превращаются в северо-восточных (в Северном полушарии) и в юго-восточные (в Южном полушарии) ветры.
Общая схема движения воздушных масс осложняется и муссонной циркуляцією, наилучше выраженной на востоке Евразии. На общую циркуляцію атмосферы больше всего влияют циклоны и антициклоны. Они можуть достигать в диаметре нескольких тысяч километров.
На Земле существует и местная циркуляция. Она охватывает небольшие території. Среди местных ветров больше всего известен бриз, который возникает на побережье морей. Дневной бриз веет из моря на суходол, ночной — наоборот.
3. Циклоны. Антициклоны. Атмосферные фронты.
Изменения погоды, вызванные их действием
Циклоны и антициклоны являются замкнутыми областями соответственно низького и высокого давления — своеобразными атмосферными вихрями висхідного и нисходящего потоков воздуха.
Циклон — крупномасштабный атмосферный вихрь со сниженным тиском в центре и восходящими потоками воздуха. В Северном полушарии циклон имеет общее вращение против часовой стрелки. Циклон умеренных широт достигает в диаметре 1000-3000 км. С циклоном связаны большие области туч и осадков. Зимой с приходом циклона наступает потепление, летом — снижение температуры воздуха.
Антициклон — область повышенного атмосферного давления с максимальним давлением в центре и нисходящими потоками воздуха. Растекаясь возле поверхности земли, воздуха предоставляет антициклону в Северном полушарии обертання по часовой стрелке. Антициклоны достигают в диаметре тысяч километров.
Атмосферный фронт — переходная зона между двумя воздушными масами с разными физическими свойствами. Атмосферный фронт називається теплым, если теплый воздух наступает на холодный, вытесняя его. С теплым фронтом обычно связано потепление, восходящее скольжение теплого воздуха по отступающему холодному, образование шарувато-дощових облаков с обложными осадками.
Холодный атмосферный фронт возникает в случае, если холодное повітря выжимает теплое. С холодным фронтом обычно связано похолодання, усиление ветра, увеличения прозрачности воздуха. В результате подъема теплого воздуха по клину холодного возникают кучево дождевые тучи и осадки — летом ливневого характера, с грозами, градом.
Формирование климата и погоды. Климат Украины и Европы
1. Погода. Характеристика ее составляющих
Погода — это состояние нижнего слоя атмосферы в настоящее время и в данном месте. Понятие «погода» содержит шесть показателей ее состояния (или метеоелементив): температуру и влажность воздуха, облачность, осадки, атмосферное давление и ветер.
Температура воздуха характеризует тепловое состояние атмосферы и вимірюється в градусах Цельсия (°С) и Кельвина (К). Температура воздуха зависит от угла падения солнечных лучей. На температуру впливають прозрачность атмосферы, облачность, направление ветра, осадки и тому подобное. По данным наблюдений рассчитывают среднесуточную, среднемесячную, среднегодовую температуры. Разницу между максимальной и минимальной температурой называют амплитудой температур. Годовые амплитуды температур увеличиваются от экватора к полюсам.
Облачность — степень покрытия небосклона тучами — скоплениями капелек воды? что зависли в атмосфере, или кристаликив льду. Розрізняють кучевые, слоистые, перистые тучи, а также десятки их різновидів — высокослоистые, кучево дождевые, слоисто кучевые и др. Облачность определяют в баллах — от 0 (при ясном небе) до 10 баллов (при сплошной облачности).
Атмосферные осадки — вода в жидком и твердом состояниях, что выпадает из туч или из воздуха на земную поверхность. К жидким осадкам принадлежат дождь, роса, изморось, к твердым — снег, град, иней, приморозь, снежная крупа. Количество осадков измеряется в миллиметрах за единицу времени (месяц, год).
Атмосферное давление — сила, с которой воздух давит на земную поверхню. Единицами измерения атмосферного давления являются миллиметры ртутного стовпчика (мм рт, ст.), милибари (мб), а в системе СИ — паскале (Па) и гектопаскали (гпа).
Ветер — горизонтальное движение воздуха с области высокого давления до области более низкого. Ветер характеризуется скоростью (м/с, км/час) и напрямком (определяется за стороной горизонта, откуда дует). На Земле различают постоянные ветры (северо-восточные и юго-восточные пассаты, западные ветры умеренных широт), сезонные ветры муссоны), местные ветры (бриз, бора и др.).