Атмосфера (начало)

1. Атмосфера(начало)

2. Атмосфера (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар)—воздушная оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с ней вокруг оси. • Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Верхняя граница атмосферы условно проводится на высоте около 1000 км, она простирается и выше – до 20 000 км, но на такой высоте она сильно разрежена.

3. Воздух атмосферы – смесь газов, в котором находятся во взвешенном состоянии жидкие и твёрдые частицы. • В воздухе до высоты примерно 100 км содержится 78 % азота, 21 % кислорода, около 1 % инертных газов (по объёму). • Каждый газ в атмосфере выполняет свои функции. • Без свободного кислорода невозможно дыхание, горение, окислительные процессы. • Азот – также важный биогенный элемент. Он входит в состав белков и нуклеиновых кислот, его соединения обеспечивают минеральное питание растений.

4. Углекислый газ (СО2) – «утеплитель» Земли: он пропускает солнечную энергию, но задерживает тепловое излучение Земли. • СО2 используется зелёными растениями для построения органического вещества. • Помимо биологических процессов, кислород, азот и углекислый газ активно участвуют в геохимических процессах, и в химическом выветривании горных пород. • Очень важна роль озона О3, его в атмосфере мало. Концентрация озона наблюдается на высоте 20–25 км (озоновый экран). • Он поглощает большую часть ультрафиолетовой радиации Солнца, которая в больших дозах губительно действует на живые организмы.

5. В воздухе много мелких твёрдых частиц, особенно в городах. • Их количество увеличивается после извержения вулканов, лесных пожаров, пыльных бурь и т. д. • Твёрдые частицы служат ядрами конденсации, вокруг которых образуются капли воды и снежинки. • Составной частью воздуха является также невидимый водяной пар, который при определенных условиях конденсируется или сублимируется и даёт осадки. • Как и углекислый газ, он тоже утеплитель Земли.

6. Масса атмосферы составляет одну миллионную долю массы земного шара. Половина её находится в нижних 5 км, три четверти – в 10 км. • Следовательно, с подъёмом вверх масса воздуха и давление существенно уменьшаются. • По характеру изменения температуры воздуха с высотой и другим физическим свойствам атмосфера делится на несколько концентрических оболочек.

7. Тропосфера – самый нижний и плотный слой атмосферы. • Его верхняя граница расположена на высоте 18 км на экваторе и 8–9 км – над полюсами. • Температура воздуха убывает с высотой в среднем на 0,6о на каждые 100 м и достигает у верхней границы –55 °С. • В тропосфере происходит интенсивное вертикальное движение воздуха – конвекция и горизонтальное перемещение – ветры. • Здесь сосредоточен почти весь воздух, водяной пар, образуются туманы, облака, осадки. • Погода в основном формируется в тропосфере.

8. Стратосфера простирается в среднем до высоты 50 км. • Температура воздуха в ней возрастает за счёт поглощения солнечной энергии озоном и у верхней границы она около нуля. • В стратосфере почти нет водяного пара, поэтому почти нет и облаков. • В стратосфера дуют ураганные ветры со скоростью до 300–400 км/ч.

9. Атмосфера имеет большое значение для Земли. Она защищает всё живое на Земле от пагубного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации и космических лучей. • Атмосфера предохраняет Землю от чрезмерного перегревания днем и охлаждения ночью. • Атмосфера служит защитой против метеоритов большая часть которых сгорает в плотных слоях атмосферы.

10. Между атмосферой и земной поверхностью (сушей и водой) осуществляется постоянный обмен теплом и влагой. • Без атмосферы не было бы ни ветра, ни звука, ни осадков. • Воздух (кислород, азот, диоксид углерода и другие газы) – необходимое условие органической жизни на нашей планете, он нужен людям, животным, растениям.

11. Изучением атмосферы и обслуживанием практических организаций информацией о погоде и климате занимается метеорологические службы. • Большое влияние на состав воздуха нижних слоёв атмосферы оказывает человек. • Изменение состава воздуха атмосферы, вызнанное хозяйственной деятельностью людей, приводит к вредным последствиям. • Например, увеличение оксида серы (SО4) в воздухе приводит к кислотным дождям.

12. Основным источником жизни и многих природных процессов ни Земле является лучистая энергия Солнца, или энергия солнечной радиации. Путь от Солнца до Земли солнечные лучи проходят за 8,3 мин. • Радиация бывает прямая и рассеянная. Прямая радиация непосредственно достигает земной поверхности в виде прямых лучей, исходящих от солнечного диска в ясный день. • Частицы пыли и воды задерживают солнечную энергию, рассеивают её. • Часть солнечной радиации, рассеянной в атмосфере, доходит до поверхности Земли называется рассеянной солнечной радиацией. Нагревание атмосферы

14. Совокупность прямой и рассеянной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, называют суммарной радиацией. • Годовая величина суммарной радиации зависит прежде всего от угла падения на земную поверхность солнечных лучей (который определяется географической широтой), а также от прозрачности атмосферы и продолжительности освещения.

15. В целом суммарная радиация уменьшается от экваториально-тропических широт к полюсам. • Она максимальна – около 850 Дж/см2 в год (200 ккал/см2 в год) – в тропических пустынях, где прямая солнечная радиация из-за большой высоты Солнца и безоблачного неба наиболее интенсивная. • В летнее полугодие различия в поступлении суммарной солнечной радиации между низкими и высокими широтами уменьшаютсяза счёт большей продолжительности освещения в полярных районах (полярный день), в зимнее полугодие они достигают максимума (полярная ночь).

16. Суммарная солнечная радиация, поступающая на земную поверхность, частично отражается ею (отраженная радиация). • Однако большая её часть поглощается земной поверхностью и превращается в теплоту. Воздух нагревается от земной поверхности за счёт длинноволнового теплового излучения Земли, так называемой земной радиации. • Поэтому с подъёмом вверх в тропосфере температура понижается. Часть земной радиации теряется в виде теплового излучения. Однако большая её доля задерживается атмосферой. • Свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию к земной поверхности, но задерживать её тепловое изучение называется парниковым эффектом.

17. Часть суммарной радиации, которая остаётся после затраты её на отражение и на тепловое излучение от земной поверхности, называется радиационным балансом. • В целом за год всюду на Земле он положительный, кроме высоких ледяных пустынь Антарктиды и Гренландии. • Радиационный баланс уменьшается от экватора (80 ккал/см2 в год) к полюсам, где он близок к нулю. • От экватора до субтропиков радиационный баланс в течение всего года положительный, а начиная с умеренных широт, летом – положительный, зимой – отрицательный.

19. Температура воздуха тоже убывает от экватора к полюсам. • Эта закономерность наглядно показана на климатических картах мира, где показаны годовые изотермы или изотермы самого тёплого и холодного месяцев (июля или января). • Изотермы – это линии на картах, соединяющие точки с одинаковой температурой воздуха за определенный промежуток времени.

20. Разность среднемесячных температур самого тёплого и самого холодного месяцев называется годовой амплитудой температур. • Разность между самой высокой и самой низкой температурой воздуха в течение суток – суточной амплитудой температур. • Эти две амплитуды температур меньше на побережьях в морском климате и больше во внутренних частях материков в континентальном и особенно резко континентальном климате.

21. Выделяют четыре основных типа годового хода температур. • Первый – экваториальный тип: температуры весь год ровные с двумя небольшими максимумами (27–28°С) в апреле и октябре и двумя небольшими минимумами (24–25°С) в июле и январе. • Второй – тропический тип; для него характерны один максимум (более 30°С) и один минимум (около 20 °С) температур воздуха.

22. Третий – умеренный тип; характерны один максимум и один минимум температур в течение года, причём температуры качественно различные, как положительные, так и отрицательные; хорошо выражены четыре сезона года. • Четвёртый – полярный тип; характерны один максимум и один минимум температур, причём они весь год или почти весь год отрицательные.

23. Самые высокие температуры воздуха на Земле наблюдаются в тропических пустынях; на севере Африки, близ Триполи, зарегистрирована температура +58,1°С. • Самые низкие температуры приземного слоя воздуха (-89,2 °С) отмечены в 1982 году в Антарктиде на внутриконтинентальной станции «Восток», расположенной на высоте 3488 м над уровнем моря, а в северном полушарии – в Восточной Сибири в поселке Оймякон (-71 °С), расположенном в котловине среди гор, в верховьях реки Индигирки.

24. На Земле выделяется семь тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два вечного мороза. • Границами тепловых поясов являются изотермы. Жаркий пояс ограничен с обеих сторон годовыми изотермами +20°С. Эти изотермы оконтуривают на суше ареал распространения дикорастущих плодоносящих пальм, в океанах – коралловых построек. • Два умеренных пояса ограничены со стороны экватора годовой изотермой + 20°С, со стороны полюсов +10°С самого тёплого месяца, которая совпадает примерно с границей тундры и леса. • Два холодных пояса лежат между изотермами +10° и 0°С самого тёплого месяца. На суше это зоны тундры. • Две области вечного мороза оконтуриваются изотермой 0°С самого тёплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.