Bez vzdušné atmosféry je naše Země. Složení a struktura atmosféry. Vzdušný obal Země a jeho složení
Atmosféra- plynný obal planety. Atmosféru Země tvoří směs plynů, vodní páry a malých částic pevných látek. Základem atmosféry je vzduch, směs plynů, především dusíku, kyslíku, argonu a oxidu uhličitého. Vzdušný obal naší planety se nazývá řeckým slovem – Atmosféra, což lze přeložit jako obal plynu.
Celková hmotnost zemské atmosféry je přibližně 5,15·10 15 t. Horní hranice atmosféry leží ve výšce asi 1000 km nad mořem; nahoře je takzvaná koróna Země, rozprostírající se na vzdálenost asi 20 000 km a sestávající převážně z vodíku a helia. Atmosféra má nejmenší hmotnost ze všech ostatních geosfér na naší planetě: je to přibližně 1/1000 hmotnosti hydrosféry a asi 1/10 000 hmotnosti zemské kůry.
Podle odborníků se zemský vzduchový obal skládá z několika hlavních vrstev: troposféra, tropopauza, stratosféra, stratopauza, mezosféra, mezopauza, termosféra a exosféra.
Celkově má atmosféra tloušťku od dvou do 3 tisíc km. z povrchu naší planety. Vzdušný obal Země má následující funkce:
- - regulace zemského klimatu;
- - pohlcování slunečního záření;
- - propouští tepelné záření ze Slunce;
- - udržuje teplo;
- - je médiem pro šíření zvuku;
- - zdroj dýchání kyslíku;
- - tvorba cirkulace vlhkosti spojená s tvorbou oblačnosti a srážek;
- - formující faktor litosféry (zvětrávání).
Opravdu miluji vzduch v horách. Nejsem samozřejmě horolezec, moje maximální nadmořská výška byla 2300 m. Pokud ale vystoupáte 5 km nad moře, může se váš zdravotní stav prudce zhoršit, protože bude méně kyslíku. Nyní vám povím o těchto a dalších vlastnostech vzduchového pláště.
Vzdušný obal Země a jeho složení
Skořápka kolem naší planety sestávající z plynů se nazývá atmosféra. Je to díky ní, že ty i já můžeme dýchat. Obsahuje:
- dusík;
- kyslík;
- inertní plyny;
- oxid uhličitý.
78 % vzduchu je dusík, ale kyslík, bez kterého bychom nemohli existovat, je 21 %. Objem oxidu uhličitého v atmosféře se pravidelně zvyšuje. Důvodem je lidská činnost. Průmyslové podniky a automobily vypouštějí do atmosféry obrovské množství zplodin spalování a plocha lesů, které by mohly situaci napravit, rychle ubývá.
V atmosféře je také ozón, ze kterého se kolem planety vytvořila ochranná vrstva. Nachází se ve výšce asi 30 km a chrání naši planetu před nebezpečnými vlivy Slunce.
V různých výškách má vzduchový plášť své vlastní vlastnosti. Celkově je v atmosféře 5 vrstev: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra. Nejblíže k zemskému povrchu je troposféra. V této vrstvě se tvoří déšť, sníh, mlha.
Jaké funkce plní atmosféra?
Pokud by Země neměla skořápku, pak je nepravděpodobné, že by na jejím území mohly být živé bytosti. Za prvé, chrání veškerý život na planetě před slunečním zářením. Kromě toho vám atmosféra umožňuje udržovat příjemnou teplotu pro bydlení. Jsme zvyklí vidět modrou oblohu nad našimi hlavami, možná je to způsobeno různými částicemi ve vzduchu.
Vzduchová obálka distribuuje sluneční světlo a umožňuje také šíření zvuku. Je to díky vzduchu, že se navzájem slyšíme, ptačí zpěv, padající kapky deště a vítr. Samozřejmě bez atmosféry by vlhkost nemohla být redistribuována. Vzduch vytváří příznivé prostředí pro lidi, zvířata a rostliny.
Zemský povrch je obklopen vzdušnou skořápkou - atmosféra, která se podle moderních údajů nad ní rozprostírá v délce 1500–2000 km, to znamená, že výška atmosféry je asi 1/3 poloměru Země. Stopy atmosférického vzduchu však byly nalezeny i ve výšce 20 000 km. Téměř polovina celkové hmotnosti vzduchu je soustředěna v prvních kilometrech od zemského povrchu (ve spodních vrstvách 20 km vysokých - 95% a v nadložních vrstvách s nízkou hustotou - 5% její hmotnosti).
Vzdušný obal Země se skládá z mechanické směsi plynů.
Atmosféra vždy obsahuje vodní páru, která tvoří až 3 % objemu atmosféry, dále prach a další složky. Vzduch by proto neměl být považován pouze za směs plynů, ale je třeba počítat s přítomností ve směsi iontů a větších částic (prach, aerosoly), které mají velký význam.
Procento plynů, vlhkosti a prachu v zemské atmosféře se v průběhu času mění. Tyto změny jsou způsobeny na jedné straně přírodními procesy a na straně druhé lidskou ekonomickou činností.
Atmosférický prach jsou nejmenší pevné částice suspendované ve vzduchu o poloměru 10 - 4 -10 -3 cm. Vzniká v důsledku destrukce a zvětrávání hornin a půdy, sopečných erupcí (je znám případ, kdy např. v důsledku erupce sopky Krakatoa v roce 1833 se ve výšce 8–24 km vytvořil prach a jeho 16 km silná vrstva zůstala ve vzduchu asi 5 let, lesní, stepní a rašelinové požáry, drcení vesmírných těles ( kosmický prach) atd. Atmosférický prach má velký význam pro procesy probíhající na Zemi: přispívá ke kondenzaci vodní páry a následně k tvorbě srážek, rozptyluje sluneční záření a tím chrání Zemi před nadměrným ohřevem.
K přirozenému prachovému pozadí atmosféry ve velkých městech a průmyslových centrech se připojuje obrovské množství různého průmyslového prachu a škodlivých plynů. Experimentálně bylo zjištěno, že ve městě je 100 tisíc prachových částic v 1 cm 3 vzduchu, zatímco nad oceánem je pouze 200 prachových částic; ve výšce 5 km je 1000x méně prachu než ve výšce 2 m, tedy ve vrstvě, ve které žije člověk. Znečištění atmosféry je škodlivé pro lidské zdraví, protože prach a plyny mohou buď přímo proniknout do lidského těla (do plic a plicních sklípků), nebo se do něj dostat s vodou a potravinami.
Složení a vlastnosti atmosféry v různých výškách nejsou stejné, proto se dělí na tropo-, strato-, mezo-, termo- a exosféru. Poslední tři vrstvy jsou někdy považovány za ionosféra.
Troposféra 1 (obr. 3.1) sahá do výšky až 7 km na pólech a až 18 km na zemském rovníku. Veškerá vodní pára a 4/5 hmoty atmosféry jsou soustředěny v troposféře. Rozvíjejí se zde všechny povětrnostní jevy. Počasí a klima na Zemi závisí na rozložení tepla, tlaku a obsahu vodní páry v atmosféře. Vodní pára pohlcuje sluneční záření, zvyšuje hustotu vzduchu a je zdrojem všech srážek. Teplota troposféry klesá s výškou a ve výšce 10–12 km dosahuje minus 55 °C.
Stratosféra 2(do 40 km) je vrstva atmosféry vedle troposféry. Zde teplota postupně stoupá až k 0 °C. Ve výšce 22–24 km je maximální koncentrace ozónu (ozonová vrstva), který absorbuje většinu tvrdého záření ze Slunce škodlivého pro živé organismy.
V mezosféra 3(do 80 km) teplota klesne na minus 60–80 С. Je zde vysoký obsah plynových iontů, které způsobují polární záře.
Termosféra(do 800 km) se vyznačuje zvýšením teploty. Zvyšuje se obsah lehkých plynů – vodíku a helia – a nabitých částic.
V exosféra(až 1500–2000 km) jsou atmosférické plyny rozptýleny do vesmíru.
Vzdušný obal Země
1. Z tropických a subtropických oblastí vysokého tlaku se hlavní proud vzduchu řítí směrem k rovníku, do oblasti trvale nízkého tlaku. Vlivem vychylovací síly zemské rotace jsou tyto toky na severní polokouli vychylovány doprava a na jižní polokouli doleva. Tyto neustále vanoucí větry se nazývají pasáty.
2. Část tropického vzduchu se přesouvá do mírných zeměpisných šířek. Tento pohyb je aktivní zejména v létě, kdy tam převládá tlaková níže. Tyto proudy vzduchu na severní polokouli se také odchylují doprava a nabírají nejprve jihozápadní a poté západní směr a na jižní polokouli - severozápadní, přecházejí v západní. Tedy v mírných zeměpisných šířkách obou polokoulí, západní leteckou dopravu.
3. Z polárních oblastí vysokého tlaku se vzduch pohybuje do mírných zeměpisných šířek, přičemž na severní polokouli nabírá severovýchodní směr a na jižní polokouli jihovýchod.
Nazývají se pasáty, západní větry z mírných zeměpisných šířek a větry z polárních oblastí planetární a jsou distribuovány zonálně.
4. Toto rozšíření je narušeno na východních pobřežích kontinentů severní polokoule v mírných zeměpisných šířkách. V důsledku sezónních změn tlaku nad pevninou a přilehlou vodní hladinou oceánu sem v zimě vanou větry z pevniny na moře, v létě z moře na pevninu. Tyto větry, které mění svůj směr podle ročních období, se nazývají monzuny. Pod vlivem vychylovacího vlivu rotující Země nabírají letní monzuny jihovýchodní směr a zimní monzuny severozápadní. Monzunové větry jsou charakteristické zejména pro Dálný východ a východní Čínu a v menší míře se vyskytují na východním pobřeží Severní Ameriky.
5. Kromě planetárních větrů a monzunů existují místní, tzv. lokální větry. Vznikají v důsledku vlastností reliéfu a nerovnoměrného ohřevu podkladového povrchu.
Vánek- pobřežní větry pozorované za jasného počasí na březích vodních ploch: oceány, moře, velká jezera, nádrže a dokonce i řeky. Během dne foukají z vodní hladiny (mořský vánek), v noci - ze země (břehový vánek). Přes den se země zahřívá více než moře. Vzduch nad pevninou stoupá, na jeho místo se řítí vzdušné proudy z moře a tvoří denní vánek. V tropických zeměpisných šířkách jsou denní vánky poměrně silné větry, které přinášejí vlhkost a chlad od moře.
V noci je povrch vody teplejší než pevnina. Vzduch stoupá a na jeho místo se řítí vzduch ze země. Tvoří se noční vánek. Má obvykle nižší sílu než denní.
pozorován v horách fény- teplý a suchý vítr vanoucí podél svahů.
Pokud se nízké hory zvednou jako přehrada v cestě pohybujícího se studeného vzduchu, může k tomu dojít. bor Studený vzduch po překonání nízké bariéry padá obrovskou silou dolů a dochází k prudkému poklesu teploty. Bora je známá pod různými jmény: na Bajkalu je to sarma, v Severní Americe - chinook, ve Francii - mistral atd. V Rusku dosahuje bóra zvláštní síly v Novorossijsku.
Suhovei- to jsou suché a horké větry. Jsou charakteristické pro suché oblasti zeměkoule. Ve střední Asii se suché větry nazývají samum, v Alžírsku - sirocco, v Egyptě - hatsin atd. Rychlost suchého větru dosahuje 20 m/s, teplota vzduchu je 40 °C. Relativní vlhkost při suchých větrech prudce klesá a klesá na 10 %. Rostliny, odpařující se vlhkost, vysychají na kořeni. V pouštích jsou suché větry často doprovázeny prachovými bouřemi.
Při výstavbě obydlených oblastí, průmyslových podniků a bydlení je třeba vzít v úvahu směr a sílu větru. Vítr je jedním z nejdůležitějších zdrojů alternativní energie, používá se k výrobě elektřiny, ale i k provozu mlýnů, vodních čerpadel atd.
8. Počasí a jeho předpověď
Počasí nazývat stav spodní vrstvy atmosféry v daném čase a místě.
Jeho nejcharakterističtějším znakem je proměnlivost, počasí se často mění i několikrát během dne.
Náhlé změny počasí jsou nejčastěji spojeny se změnami vzduchových hmot.
Vzduchová hmota -Jedná se o obrovský pohybující se objem vzduchu s určitými fyzikálními vlastnostmi: teplotou, hustotou, vlhkostí, průhledností.
Spodní vrstvy atmosféry v kontaktu s podložním povrchem získávají některé jeho vlastnosti. Teplé vzduchové hmoty se tvoří nad zahřátým povrchem a studené vzduchové hmoty se tvoří nad ochlazeným povrchem. Čím déle zůstává vzduchová hmota nad povrchem, ze kterého se vlhkost odpařuje, tím větší je její vlhkost.
Podle místa vzniku se vzduchové hmoty dělí na arktické, mírné, tropické a rovníkové. Pokud se nad oceánem tvoří vzdušné masy, nazývají se mořské. V zimě jsou velmi vlhké a teplé, v létě chladí. Kontinentální vzduchové hmoty mají nízkou relativní vlhkost, vyšší teploty a jsou vysoce prašné.
Rusko se nachází v mírném pásmu, takže na západě převažují námořní mírné vzduchové hmoty a na většině zbytku území kontinentální vzduchové hmoty. Masy arktického vzduchu se tvoří za polárním kruhem (obr. 39).
Rýže. 39.
Při kontaktu různých vzduchových hmot v troposféře vznikají přechodové oblasti - atmosférické fronty, jejichž délka dosahuje 1000 km a výška několika set metrů.
Teplá fronta(obr. 40, 1) vzniká aktivním pohybem teplého vzduchu směrem ke studenému vzduchu. Pak lehký teplý vzduch proudí na ustupující klín studeného vzduchu a stoupá podél roviny rozhraní. Při stoupání se ochlazuje. To vede ke kondenzaci vodní páry a tvorbě oblaků cirrů a nimbostratů a následně ke srážkám.
Když se během jednoho dne přiblíží teplá fronta, objeví se její předzvěsti – cirry. Plavou jako peří ve výšce 7-10 km. V této době klesá atmosférický tlak. Příchod teplé fronty bývá spojen s oteplením a vydatnými, mrholícími srážkami.
Rýže. 40.
Studená fronta(obr. 40, 2) vzniká, když se studený vzduch pohybuje směrem k teplému vzduchu. Studený vzduch, protože je těžší, proudí pod teplým vzduchem a tlačí ho nahoru. V tomto případě se objevují dešťové mraky stratocumulus, které se kupí jako hory nebo věže a srážky z nich padají ve formě přeháněk s bouřkami a bouřkami. Přechod studené fronty je spojen s nižšími teplotami a silnějším větrem.
Na frontách se někdy tvoří silné turbulence vzduchu, podobné vírům, když se setkají dva proudy vody. Velikost těchto vzduchových vírů může dosáhnout 2-3 tisíc km v průměru. Pokud je tlak v jejich středových částech nižší než na okrajích, je tomu tak cyklón.
V centrální části cyklony vzduch stoupá a šíří se na její okraje (obr. 41, 1). Vzduch se při stoupání rozpíná, ochlazuje, vodní pára kondenzuje a vzniká oblačnost. Když cyklóny projdou, obvykle nastane zatažené počasí s deštěm v létě a sněhem v zimě.
Cyklony se obvykle pohybují ze západu na východ průměrnou rychlostí asi 30 km/h, tedy 700 km za den.
Rýže. 41.
Tropické cyklóny se liší od mírných cyklón menší velikostí a výjimečně bouřlivým počasím. Průměr tropických cyklón je obvykle 200-500 km, tlak ve středu klesá na 960-970 hPa. Doprovází je vítr o síle hurikánu až 50 m/s a šířka bouřkové zóny dosahuje 200–250 km. V tropických cyklónech se tvoří silné mraky a padají silné srážky (až 300-400 mm za den). Charakteristickým rysem tropických cyklón je přítomnost ve středu malé, asi 20 km napříč, klidné oblasti s jasným počasím.
Pokud se naopak tlak ve středu zvýší, pak se tento vír nazývá anticyklóna. V anticyklónách dochází k výronu vzduchu při povrchu Země od středu k okrajům, a to ve směru hodinových ručiček (obr. 41, 2). Současně s výstupem vzduchu z tlakové výše se do její centrální části dostává vzduch z horních vrstev atmosféry. Při sestupu se zahřívá, absorbuje vodní páru a mraky se rozptýlí. Proto v oblastech, kde se objevují tlakové výše, nastává jasné, bezoblačné počasí se slabým větrem, v létě horko a v zimě chladno.
Anticyklóny pokrývají větší území než cyklóny. Jsou stabilnější, pohybují se nižší rychlostí, pomaleji se rozpadají a často zůstávají dlouho na jednom místě. Jak se blíží tlaková výše, atmosférický tlak se zvyšuje. Toto znamení by se mělo používat při předpovídání počasí.
Územím Ruska nepřetržitě prochází řada cyklón a anticyklón. To způsobuje proměnlivost počasí.
Synoptická mapa- mapa počasí sestavená pro konkrétní období. Je sestavován několikrát denně na základě dat získaných ze sítě meteorologických stanic hydrometeorologické služby Ruska a zahraničí. Tato mapa zobrazuje informace o počasí v číslech a symbolech - tlak vzduchu v milibarech, teplotu vzduchu, směr a rychlost větru, oblačnost, polohu teplé a studené fronty, cyklóny a tlakové výše, vzorce srážek.
Rýže. 42.
Pro předpověď počasí se porovnávají mapy (například pro 3. a 4. listopadu) a zjišťují se změny polohy teplé a studené fronty, posuny cyklón a anticyklon a charakter počasí v každé z nich (obr. 42). V současné době jsou vesmírné stanice široce používány ke zlepšení předpovědí počasí.
Známky stabilního a jasného počasí
1. Tlak vzduchu je vysoký, téměř se nemění nebo se zvyšuje pomalu.
2. Denní kolísání teploty je ostře vyjádřeno: horko ve dne, chladno v noci.
3. Vítr je slabý, odpoledne zesílí a večer utichne.
4. Obloha je celý den bez mráčku nebo pokrytá kupovitými mraky, které večer mizí. Relativní vlhkost vzduchu během dne klesá a v noci stoupá.
5. Ve dne je obloha jasně modrá, soumrak krátký, hvězdy se slabě třpytí. Večer je svítání žluté nebo oranžové.
6. Silná rosa nebo mráz v noci.
7. Mlhy nad nížinami, v noci přibývající a ve dne mizející.
8. V noci je v lese tepleji než na poli.
9. Z komínů a požárů stoupá kouř.
10. Vlaštovky létají vysoko.
Známky neudržitelného nepříznivého počasí
1. Tlak prudce kolísá nebo trvale klesá.
2. Denní kolísání teploty je slabě vyjádřené nebo s porušením obecného kolísání (například v noci teplota stoupá).
3. Vítr zesiluje, prudce mění směr, pohyb spodních vrstev oblačnosti se nekryje s pohybem horních.
4. Přibývá oblačnosti. Mraky Cirrostratus se objevují na západní nebo jihozápadní straně obzoru a šíří se po obloze. Ustupují oblakům altostratus a nimbostratus.
5. Ráno je dusno. Kupovité mraky rostou vzhůru a mění se v cumulonimbus - v bouřku.
6. Ranní a večerní svítání je červené.
7. V noci vítr neutichá, ale zesílí.
8. Světelné kruhy (halo) se objevují kolem Slunce a Měsíce v oblacích cirrostratus. Ve středních oblacích jsou koruny.
9. Není ranní rosa.
10. Vlaštovky létají nízko. Mravenci se schovávají v mraveništích.
9. Koncepce klimatu
Podnebí -Jedná se o dlouhodobý režim počasí charakteristický pro danou oblast.
Klima ovlivňuje režim řek, tvorbu různých typů půd, vegetaci a faunu. Takže v oblastech, kde zemský povrch dostává hodně tepla a vláhy, rostou vlhké stálezelené lesy. Oblasti nacházející se v blízkosti tropů dostávají téměř tolik tepla jako na rovníku, ale mnohem méně vlhkosti, takže jsou pokryty řídkou pouštní vegetací. Většinu naší země zabírají jehličnaté lesy, které se přizpůsobily drsnému klimatu: studené a dlouhé zimy, krátká a mírně teplá léta a průměrná vlhkost.
Tvorba klimatu závisí na mnoha faktorech, především na geografické poloze. Zeměpisná šířka místa určuje úhel dopadu slunečních paprsků a podle toho i množství tepla přicházejícího ze Slunce. Množství tepla závisí také na charakteru podkladového povrchu a na rozložení půdy a vody. Voda, jak víte, se pomalu zahřívá, ale také pomalu ochlazuje. Land se naopak rychle zahřívá a stejně rychle ochlazuje. V důsledku toho se nad vodní hladinou a nad pevninou vytvářejí různé povětrnostní režimy.
Tabulka 3
Kolísání teplot ve městech ležících mezi 50 a 53°C. w.
Z této tabulky je vidět, že Bantry na západním pobřeží Irska, které je přímo ovlivněno Atlantským oceánem, má průměrnou teplotu 15,2 °C v nejteplejším měsíci a 7,1 °C v nejchladnějším měsíci, tedy jeho roční amplitudu je 8,1 °C. Se vzdáleností od oceánu se průměrná teplota nejteplejšího měsíce zvyšuje a nejchladnějšího měsíce klesá, to znamená, že se zvyšuje amplituda ročních teplot. V Nerchinsku dosahuje 53,2 °C.
Reliéf má velký vliv na klima: pohoří a pánve, roviny, říční údolí a rokle vytvářejí zvláštní klimatické podmínky. Hory jsou často klimatickými předěly.
Ovlivňují klima a mořské proudy. Teplé proudy přenášejí obrovské množství tepla z nízkých zeměpisných šířek do vyšších zeměpisných šířek, zatímco studené proudy přenášejí chlad z vyšších zeměpisných šířek do nižších. V místech omývaných teplými proudy je roční teplota vzduchu o 5-10 °C vyšší než ve stejných zeměpisných šířkách omývaných studenými proudy.
Klima každého území tedy závisí na zeměpisné šířce místa, podložním povrchu, mořských proudech, topografii a nadmořské výšce místa.
Ruský vědec B.P. Alisov vypracoval klasifikaci podnebí zeměkoule. Vychází z typů vzduchových hmot, jejich vzniku a změn při pohybu pod vlivem podkladového povrchu.
Klimatické zóny. V závislosti na převládajícím klimatu se rozlišují tyto klimatické zóny: rovníkové, dvě tropické, dvě mírné, dvě polární (arktická, antarktická) a přechodná - dvě subekvatoriální, dvě subtropická a dvě subpolární (subarktická a subantarktická).
Rovníkový pás pokrývá povodí řek Kongo a Amazonka, pobřeží Guinejského zálivu a Sundské ostrovy. Vysoká poloha slunce po celý rok způsobuje silné zahřívání povrchu. Průměrné roční teploty se zde pohybují od 25 do 28 °C. Během dne teplota vzduchu zřídka stoupne na 30 °C, ale zůstává vysoká relativní vlhkost - 70-90%. Ohřátý vzduch nasycený vodní párou stoupá vzhůru za podmínek nízkého tlaku. Na obloze se objevují kupovité mraky a do poledne pokrývají celou oblohu. Vzduch stále stoupá, kupovité mraky se mění v kupovité mraky, které odpoledne produkují intenzivní dešťové přeháňky. V tomto pásu roční srážky přesahují 2000 mm. Jsou místa, kde se jejich počet zvyšuje až na 5000 mm. Srážky jsou rozloženy rovnoměrně po celý rok.
Vysoké teploty po celý rok a velké množství srážek vytváří podmínky pro rozvoj bohaté vegetace – vlhké rovníkové lesy.
Subekvatoriální pás zaujímá rozsáhlá území - Brazilskou vysočinu v Jižní Americe, střední Afriku na sever a východ od Kongské pánve, většinu indického subkontinentu a poloostrovy Indočína a také severní Austrálii.
Nejcharakterističtějším znakem klimatu této zóny je změna vzduchových hmot v průběhu ročních období: v létě je celá tato oblast obsazena rovníkovým vzduchem, v zimě tropickým vzduchem. V důsledku toho se rozlišují dvě roční období - vlhké (léto) a suché (zima). V letní sezóně se počasí příliš neliší od toho rovníkového. Teplý, vlhký vzduch stoupá vzhůru a vytváří podmínky pro tvorbu oblačnosti a vydatné srážky. Právě v tomto pásu se nacházejí místa s nejvyššími srážkami (severovýchodní Indie a Havajské ostrovy). V zimě se podmínky dramaticky mění, převládá suchý tropický vzduch a nastupuje suché počasí. Trávy vyhoří a stromy shodí listí. Většinu území subekvatoriálního pásu zabírá zóna savan a lesů.
Tropické pásmo nachází se na obou stranách tropů, jak na oceánech, tak na kontinentech. Tropický vzduch zde převládá po celý rok. V podmínkách vysokého tlaku a nízké oblačnosti se vyznačuje vysokými teplotami. Průměrná teplota nejteplejšího měsíce přesahuje 30 °C, v některých dnech stoupá až k 50-55 °C.
Na většině území je málo srážek (méně než 200 mm), nacházejí se zde největší pouště světa - Sahara, Západní Austrálie a poušť Arabského poloostrova.
Ale ne všude v tropických oblastech je klima suché. Na východních pobřežích kontinentů, kam vanou pasáty od oceánů, je hodně srážek (Velké Antily, východní pobřeží Brazílie, východní pobřeží Afriky). Klima těchto oblastí se příliš neliší od rovníkového klimatu, i když roční výkyvy teplot jsou významné, protože mezi ročními obdobími je velký rozdíl ve výšce slunce. Díky vysokým srážkám a vysokým teplotám zde rostou tropické deštné pralesy.
Subtropické pásmo zaujímá velké prostory mezi 25. a 40. rovnoběžkou severní a jižní šířky. Tento pás se vyznačuje změnou vzduchových hmot podle ročních období: v létě je celý region obsazen tropickým vzduchem, v zimě vzduchem mírných zeměpisných šířek. Jsou zde tři klimatické oblasti: západní, střední a východní. Západní klimatická oblast pokrývá západní části kontinentů: pobřeží Středozemního moře, Kalifornii, centrální část And a jihozápadní Austrálii. V létě se sem pohybuje tropický vzduch a vytváří oblast vysokého tlaku. Výsledkem je suché a slunečné počasí. Zima je teplá a vlhká. Tomuto klimatu se někdy říká středomořské.
Zcela jiný klimatický režim je pozorován ve východní Asii a jihovýchodní části Severní Ameriky. V létě sem přilétají vlhké masy tropického vzduchu z oceánu (letní monzuny), které přinášejí těžké mraky a srážky. A zimní monzuny přinášejí proudy suchého kontinentálního vzduchu z mírných zeměpisných šířek. Teplota nejchladnějšího měsíce je nad 0 °C.
V centrální oblasti (východní Turecko, Írán, Afghánistán, Velká pánev v Severní Americe) převládá celoročně suchý vzduch: v létě tropický vzduch, v zimě kontinentální vzduch mírných šířek. Léto je zde horké a suché; zimy jsou krátké a vlhké, i když úhrn srážek nepřesahuje 400 mm. V zimě jsou mrazy a padá sníh, ale nevytváří se stabilní sněhová pokrývka. Denní teplotní rozsahy jsou velké (až 30 °C) a mezi nejteplejšími a nejchladnějšími měsíci je velký rozdíl. Zde, v centrálních oblastech kontinentů, jsou pouště.
Mírné pásmo zaujímá oblasti severně a jižně od subtropů přibližně k polárním kruhům. Na jižní polokouli převládá oceánské klima, zatímco na severní polokouli jsou tři klimatické oblasti: západní, střední a východní.
V západní Evropě a Kanadě, jižních Andách, převládá vlhký mořský vzduch mírných šířek, přinášený západními větry z oceánů (500-1000 mm srážek za rok). Srážky jsou rozloženy rovnoměrně po celý rok a neexistují žádná suchá období. Pod vlivem oceánů je průběh teplot plynulý a roční amplitudy malé. Mrazy přinášejí arktické (antarktické) vzduchové hmoty, které v zimě snižují teplotu. V tuto dobu je pozorováno vydatné sněžení. Léto je dlouhé, chladné a nedochází k žádným náhlým změnám teploty vzduchu.
Na východě (severovýchodní Čína, Dálný východ) je klima monzunové. V zimě přilétají nad kontinentem a formují se studené kontinentální vzduchové masy. Teplota nejchladnějšího měsíce se pohybuje od -5 do -25 °C. V létě přinášejí vlhké monzuny na pevninu velké množství srážek.
Ve středu (střední Rusko, Ukrajina, severní Kazachstán, jižní Kanada) se tvoří kontinentální vzduch mírných šířek. V zimě sem často vstupuje arktický vzduch s velmi nízkými teplotami. Zima je dlouhá a mrazivá; sněhová pokrývka trvá déle než tři měsíce. Léto je deštivé a teplé. S postupujícím hlouběji do kontinentu množství srážek klesá (od 700 do 200 mm). Nejcharakterističtějším znakem klimatu této oblasti jsou prudké změny teplot v průběhu roku a nerovnoměrné rozložení srážek, které někdy způsobuje sucha.
Subarktický A subantarktický pás. Tyto přechodné zóny se nacházejí severně od mírného pásma (na severní polokouli) a jižně od něj (na jižní polokouli) - subarktické a subantarktické. Vyznačují se změnou vzduchových hmot podle ročního období: v létě - vzduch mírných zeměpisných šířek, v zimě - Arktida (Antarktida). Léto je zde krátké, chladné, s průměrnou teplotou nejteplejšího měsíce od 0 do 12 °C, s malým množstvím srážek (průměrně 200 mm), s častými návraty chladného počasí. Zima je dlouhá, mrazivá, s vánicemi a hlubokým sněhem. Na severní polokouli je v těchto zeměpisných šířkách zóna tundry.
Arktický A Antarktický pás. V polárních zónách se za podmínek vysokého tlaku tvoří studené vzduchové masy. Pro tyto zóny jsou typické dlouhé polární noci a polární dny. Jejich trvání na pólech dosahuje až šesti měsíců. Slunce sice v létě nezapadá za obzor, ale vychází nízko, jeho paprsky kloužou po povrchu a poskytují málo tepla. Během krátkého léta sníh a led nestihnou roztát, takže v těchto oblastech zůstává ledová pokrývka. Silnou vrstvou pokrývá Grónsko a Antarktidu a v polárních oblastech oceánů plují ledové hory – ledovce. Studený vzduch hromadící se nad polárními oblastmi je zanášen silnými větry do mírného pásma. Na okraji Antarktidy dosahují větry rychlosti 100 m/s. Arktida a Antarktida jsou „chladničkami“ Země.
Ani na malém území nejsou klimatické podmínky jednotné. Vlivem místních faktorů: malé formy reliéfu, expozice svahů, vlastnosti půdy a terénu, charakter vegetačního krytu se vytvářejí zvláštní podmínky, tzv. mikroklima.
Studium mikroklimatu je důležité pro rozvoj mnoha odvětví zemědělství, zejména polního pěstování, zahradnictví a zelinářství.
Seznam použité literatury
1. Arutsev A.A., Ermolaev B.V., Kutateladze I.O., Slutsky M. Koncepty moderní přírodní vědy. Se studijním průvodcem. M. 1999
2. Petrosova R.A., Golov V.P., Sivoglazov V.I., Strout E.K. Přírodní vědy a základní ekologie. Učebnice pro střední pedagogické vzdělávací instituce. M.: Drop, 2007, 303 stran.
3. Savčenko V.N., Smagin V.P.. ZAČÁTKY MODERNÍCH PŘÍRODOVĚDNÝCH KONCEPCÍ A PRINCIPŮ. Tutorial. Rostov na Donu. 2006.
Atmosféra je plynný obal naší planety, který rotuje spolu se Zemí. Plyn v atmosféře se nazývá vzduch. Atmosféra je v kontaktu s hydrosférou a částečně pokrývá litosféru. Horní hranice je ale těžké určit. Konvenčně se uznává, že atmosféra se rozprostírá směrem nahoru v délce přibližně tří tisíc kilometrů. Tam plynule přechází do bezvzduchového prostoru.
Chemické složení zemské atmosféry
Tvorba chemického složení atmosféry začala asi před čtyřmi miliardami let. Zpočátku se atmosféra skládala pouze z lehkých plynů – helia a vodíku. Prvotním předpokladem pro vytvoření plynového obalu kolem Země byly podle vědců sopečné erupce, které spolu s lávou vypouštěly obrovské množství plynů. Následně začala výměna plynů s vodními prostory, s živými organismy a s produkty jejich činnosti. Složení vzduchu se postupně měnilo a do své moderní podoby se ustálilo před několika miliony let.
Hlavními složkami atmosféry jsou dusík (asi 79 %) a kyslík (20 %). Zbývající procento (1 %) tvoří následující plyny: argon, neon, helium, metan, oxid uhličitý, vodík, krypton, xenon, ozón, čpavek, oxidy síry a dusičité, oxid dusný a oxid uhelnatý, které sem patří v tomto jednom procentu.
Vzduch navíc obsahuje vodní páru a pevné částice (pyly, prach, krystalky soli, aerosolové nečistoty).
Nedávno vědci zaznamenali ne kvalitativní, ale kvantitativní změnu některých složek vzduchu. A důvodem toho je člověk a jeho aktivity. Jen za posledních 100 let se hladina oxidu uhličitého výrazně zvýšila! To je zatíženo mnoha problémy, z nichž nejglobálnějším je změna klimatu.
Vznik počasí a klimatu
Atmosféra hraje zásadní roli při utváření klimatu a počasí na Zemi. Hodně záleží na množství slunečního záření, povaze podkladového povrchu a atmosférické cirkulaci.
Podívejme se na faktory v pořadí.
1. Atmosféra přenáší teplo slunečních paprsků a pohlcuje škodlivé záření. Staří Řekové věděli, že paprsky Slunce dopadají na různé části Země pod různými úhly. Samotné slovo „klima“ přeložené ze starověké řečtiny znamená „svah“. Takže na rovníku dopadají sluneční paprsky téměř kolmo, proto je zde velké horko. Čím blíže k pólům, tím větší je úhel sklonu. A teplota klesá.
2. Vlivem nerovnoměrného ohřevu Země vznikají v atmosféře vzdušné proudy. Jsou klasifikovány podle velikosti. Nejmenší (desítky a stovky metrů) jsou lokální větry. Následují monzuny a pasáty, cyklóny a anticyklóny a planetární frontální zóny.
Všechny tyto vzdušné masy se neustále pohybují. Některé z nich jsou zcela statické. Například pasáty, které vanou ze subtropů směrem k rovníku. Pohyb ostatních závisí do značné míry na atmosférickém tlaku.
3. Atmosférický tlak je dalším faktorem ovlivňujícím tvorbu klimatu. Jedná se o tlak vzduchu na povrchu Země. Jak je známo, vzduchové hmoty se pohybují z oblasti s vysokým atmosférickým tlakem do oblasti, kde je tento tlak nižší.
Celkem je přiděleno 7 zón. Rovník je zóna nízkého tlaku. Dále na obou stranách rovníku až do třicátých zeměpisných šířek existuje oblast vysokého tlaku. Od 30° do 60° - opět nízký tlak. A od 60° k pólům je zóna vysokého tlaku. Mezi těmito zónami cirkulují vzduchové hmoty. Ty, které přicházejí z moře na pevninu, přinášejí déšť a špatné počasí, a ty, které foukají z kontinentů, přinášejí jasné a suché počasí. V místech, kde se střetávají vzdušné proudy, vznikají atmosférické přední zóny, které se vyznačují srážkami a nevlídným, větrným počasím.
Vědci dokázali, že i blaho člověka závisí na atmosférickém tlaku. Podle mezinárodních norem je normální atmosférický tlak 760 mm Hg. koloně při teplotě 0 °C. Tento ukazatel je vypočítán pro ty oblasti pevniny, které jsou téměř na úrovni hladiny moře. S nadmořskou výškou tlak klesá. Proto například pro Petrohrad 760 mm Hg. - to je norma. Ale pro Moskvu, která se nachází výše, je normální tlak 748 mm Hg.
Tlak se mění nejen vertikálně, ale i horizontálně. To je zvláště cítit při průchodu cyklónů.
Struktura atmosféry
Atmosféra připomíná patrový dort. A každá vrstva má své vlastní vlastnosti.
. Troposféra- vrstva nejblíže Zemi. "Tloušťka" této vrstvy se mění se vzdáleností od rovníku. Nad rovníkem se vrstva rozšiřuje nahoru o 16-18 km, v mírných pásmech o 10-12 km, na pólech o 8-10 km.
Právě zde je obsaženo 80 % celkové hmotnosti vzduchu a 90 % vodní páry. Tvoří se zde mraky, vznikají cyklóny a anticyklóny. Teplota vzduchu závisí na nadmořské výšce oblasti. V průměru klesá o 0,65° C na každých 100 metrů.
. Tropopauza- přechodová vrstva atmosféry. Jeho výška se pohybuje od několika set metrů do 1-2 km. Teplota vzduchu v létě je vyšší než v zimě. Například nad póly v zimě je -65° C. A nad rovníkem je -70° C v kteroukoli roční dobu.
. Stratosféra- jedná se o vrstvu, jejíž horní hranice leží v nadmořské výšce 50-55 kilometrů. Turbulence je zde nízká, obsah vodní páry ve vzduchu je zanedbatelný. Ale je tam hodně ozónu. Jeho maximální koncentrace je ve výšce 20-25 km. Ve stratosféře začíná teplota vzduchu stoupat a dosahuje +0,8° C. To je způsobeno tím, že ozonová vrstva interaguje s ultrafialovým zářením.
. Stratopauza- nízká mezivrstva mezi stratosférou a mezosférou, která ji následuje.
. Mezosféra- horní hranice této vrstvy je 80-85 kilometrů. Probíhají zde složité fotochemické procesy zahrnující volné radikály. Jsou to oni, kdo poskytuje onu jemnou modrou záři naší planety, která je vidět z vesmíru.
Většina komet a meteoritů shoří v mezosféře.
. Mezopauza- další mezivrstva, jejíž teplota vzduchu je minimálně -90°.
. Termosféra- spodní hranice začíná v nadmořské výšce 80 - 90 km a horní hranice vrstvy probíhá přibližně ve výšce 800 km. Teplota vzduchu stoupá. Může kolísat od +500°C do +1000°C. Kolísání teplot během dne dosahuje stovek stupňů! Ale vzduch je zde tak řídký, že chápat termín „teplota“ tak, jak si jej představujeme, zde není vhodné.
. Ionosféra- spojuje mezosféru, mezopauzu a termosféru. Vzduch se zde skládá převážně z molekul kyslíku a dusíku a také z kvazineutrálního plazmatu. Sluneční paprsky vstupující do ionosféry silně ionizují molekuly vzduchu. Ve spodní vrstvě (do 90 km) je stupeň ionizace nízký. Čím vyšší, tím větší ionizace. Takže ve výšce 100-110 km jsou elektrony koncentrovány. To pomáhá odrážet krátké a střední rádiové vlny.
Nejdůležitější vrstvou ionosféry je svrchní vrstva, která se nachází v nadmořské výšce 150-400 km. Jeho zvláštností je, že odráží rádiové vlny, a to usnadňuje přenos rádiových signálů na značné vzdálenosti.
Právě v ionosféře dochází k takovému jevu, jako je polární záře.
. Exosféra- skládá se z atomů kyslíku, helia a vodíku. Plyn v této vrstvě je velmi řídký a atomy vodíku často unikají do vesmíru. Proto se tato vrstva nazývá „disperzní zóna“.
Prvním vědcem, který naznačil, že naše atmosféra má váhu, byl Ital E. Torricelli. Ostap Bender si například ve svém románu „Zlaté tele“ posteskl, že každého člověka tlačí sloup vzduchu o hmotnosti 14 kg! Velký plánovač se ale trochu spletl. Dospělý člověk zažije tlak 13-15 tun! Tuto tíhu ale necítíme, protože atmosférický tlak je vyvážen vnitřním tlakem člověka. Hmotnost naší atmosféry je 5 300 000 000 000 tun. Postava je to kolosální, i když je to pouhá miliontina hmotnosti naší planety.
