Sin una atmósfera de aire, nuestra tierra lo está. Composición y estructura de la atmósfera. La envoltura aérea de la Tierra y su composición.

Atmósfera- la capa gaseosa del planeta. La atmósfera terrestre está formada por una mezcla de gases, vapor de agua y pequeñas partículas de sólidos. La base de la atmósfera, el aire, es una mezcla de gases, principalmente nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono. La capa de aire de nuestro planeta se llama con la palabra griega atmósfera, que puede traducirse como una capa de gas.

La masa total de la atmósfera terrestre es de aproximadamente 5,15·10 15 toneladas. El límite superior de la atmósfera se encuentra a una altitud de unos 1000 km sobre el nivel del mar; arriba está la llamada corona de la Tierra, que se extiende a lo largo de una distancia de unos 20.000 km y está compuesta principalmente de hidrógeno y helio. La atmósfera tiene la masa más pequeña de todas las demás geosferas de nuestro planeta: es aproximadamente 1/1000 de la masa de la hidrosfera y aproximadamente 1/10.000 de la masa de la corteza terrestre.

Según los expertos, la capa de aire de la Tierra consta de varias capas principales: troposfera, tropopausa, estratosfera, estratopausa, mesosfera, mesopausa, termosfera y exosfera.

En total, la atmósfera tiene un espesor de dos a 3 mil kilómetros. desde la superficie de nuestro planeta. La capa de aire de la Tierra tiene las siguientes funciones:

• - regulación del clima de la Tierra;
• - absorción de radiación solar;
• - transmite radiación térmica del sol;
• - retiene el calor;
• - es un medio de propagación del sonido;
• - fuente de respiración de oxígeno;
• - formación de circulación de humedad asociada con la formación de nubes y precipitaciones;
• - factor de formación de la litosfera (meteorización).

Realmente amo el aire en las montañas. Por supuesto, no soy escalador; mi altitud máxima era de 2300 m, pero si te elevas 5 km sobre el nivel del mar, tu salud puede empeorar drásticamente, ya que habrá menos oxígeno. Ahora les contaré sobre estas y otras características del caparazón de aire.

La envoltura aérea de la Tierra y su composición.

La capa que rodea nuestro planeta, formada por gases, se llama atmósfera. Es gracias a ella que tú y yo podemos respirar. Contiene:

• nitrógeno;
• oxígeno;
• gases inertes;
• dióxido de carbono.

El 78% del aire es nitrógeno, pero el oxígeno, sin el cual no podríamos existir, es el 21%. El volumen de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta periódicamente. La razón de esto es la actividad humana. Las empresas industriales y los automóviles emiten a la atmósfera enormes cantidades de productos de combustión y la superficie de bosques que podrían corregir la situación está disminuyendo rápidamente.

También hay ozono en la atmósfera, a partir del cual se ha formado una capa protectora alrededor del planeta. Se encuentra a una altitud de unos 30 km y protege nuestro planeta de los peligrosos efectos del sol.

A diferentes alturas, la capa de aire tiene sus propias características. En total, hay 5 capas en la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. La troposfera es la más cercana a la superficie terrestre. Dentro de esta capa se forman lluvia, nieve y niebla.

¿Qué funciones realiza la atmósfera?

Si la Tierra no tuviera un caparazón, entonces es poco probable que haya seres vivos en su territorio. En primer lugar, protege toda la vida del planeta de la radiación solar. Además, el ambiente permite mantener una temperatura confortable para vivir. Estamos acostumbrados a ver cielos azules sobre nuestras cabezas, quizás esto se deba a varias partículas en el aire.

La envoltura de aire distribuye la luz solar y también permite que el sonido viaje. Es gracias al aire que podemos escucharnos unos a otros, el canto de los pájaros, las gotas de lluvia que caen y el viento. Por supuesto, sin la atmósfera, la humedad no podría redistribuirse. El aire crea un hábitat favorable para los seres humanos, los animales y las plantas.

La superficie de la Tierra está rodeada por una capa de aire. atmósfera, que, según datos modernos, se extiende por encima de él a lo largo de 1500-2000 km, es decir, la altura de la atmósfera es aproximadamente 1/3 del radio de la Tierra. Sin embargo, también se encontraron rastros de aire atmosférico a una altitud de 20.000 km. Casi la mitad de la masa total de aire se concentra en los primeros kilómetros de la superficie de la Tierra (en las capas inferiores, a 20 km de altura, el 95%, y en las capas suprayacentes con baja densidad, el 5% de su masa).

La capa de aire de la Tierra está formada por una mezcla mecánica de gases.

La atmósfera siempre contiene vapor de agua, que representa hasta el 3% del volumen atmosférico, además de polvo y otros componentes. Por tanto, el aire no debe considerarse simplemente como una mezcla de gases; es necesario tener en cuenta la presencia en la mezcla de iones y partículas de mayor tamaño (polvo, aerosoles), que son de gran importancia.

El porcentaje de gases, humedad y polvo en la atmósfera terrestre está sujeto a cambios con el tiempo. Estos cambios son causados, por un lado, por procesos naturales y, por otro, por la actividad económica humana.

El polvo atmosférico son las partículas sólidas más pequeñas suspendidas en el aire con un radio de 10 - 4 -10 -3 cm. Se forma como resultado de la destrucción y erosión de rocas y suelos, erupciones volcánicas (hay un caso conocido en el que, como resultado de la erupción del volcán Krakatoa en 1833, se formó polvo a una altura de 8 a 24 km y su capa de 16 km de espesor permaneció en el aire durante unos 5 años), incendios de bosques, estepas y turba, aplastamiento de cuerpos cósmicos ( polvo cósmico), etc. El polvo atmosférico es de gran importancia para los procesos que ocurren en la Tierra: contribuye a la condensación del vapor de agua y, en consecuencia, a la formación de precipitaciones, disipa la radiación solar y protege así a la Tierra del calentamiento excesivo.

Una gran cantidad de diversos polvos industriales y gases nocivos se unen al fondo de polvo natural de la atmósfera en las grandes ciudades y centros industriales. Se determinó experimentalmente que en una ciudad hay 100 mil partículas de polvo en 1 cm 3 de aire, mientras que sobre el océano hay sólo 200 partículas de polvo; a una altitud de 5 km hay 1000 veces menos polvo que a una altitud de 2 m, es decir, en la capa en la que vive el hombre. La contaminación atmosférica es perjudicial para la salud humana, ya que el polvo y los gases pueden penetrar directamente en el cuerpo humano (en los pulmones y los alvéolos) o entrar con agua y alimentos.

La composición y propiedades de la atmósfera a diferentes altitudes no son las mismas, por lo que se divide en tropo, estrato, meso, termo y exosfera. Las últimas tres capas a veces se consideran como ionosfera.

Troposfera 1 (Fig. 3.1) se extiende hasta una altura de hasta 7 km en los polos y hasta 18 km en el ecuador de la Tierra. Todo el vapor de agua y 4/5 de la masa de la atmósfera se concentran en la troposfera. Aquí se desarrollan todos los fenómenos meteorológicos. El tiempo y el clima en la Tierra dependen de la distribución del calor, la presión y el contenido de vapor de agua en la atmósfera. El vapor de agua absorbe la radiación solar, aumenta la densidad del aire y es la fuente de todas las precipitaciones. La temperatura de la troposfera disminuye con la altitud y a una altitud de 10 a 12 km alcanza los -55 °C.

Estratosfera 2(hasta 40 km) es la capa de la atmósfera próxima a la troposfera. Aquí la temperatura aumenta gradualmente hasta 0 °C. A una altitud de 22 a 24 km se encuentra la concentración máxima de ozono (capa de ozono), que absorbe la mayor parte de la fuerte radiación del Sol que es dañina para los organismos vivos.

EN mesosfera 3(hasta 80 km) la temperatura desciende a -60-80 С. Hay un alto contenido de iones gaseosos que provocan las auroras.

termosfera(hasta 800 km) se caracteriza por un aumento de temperatura. Aumenta el contenido de gases ligeros (hidrógeno y helio) y partículas cargadas.

EN exosfera(hasta 1500-2000 km) los gases atmosféricos se disipan al espacio exterior.

Envoltura de aire de la Tierra.

1. Desde zonas tropicales y subtropicales de alta presión, el principal flujo de aire se precipita hacia el ecuador, hacia una zona de presión constantemente baja. Bajo la influencia de la fuerza desviadora de la rotación de la Tierra, estos flujos se desvían hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Estos vientos que soplan constantemente se llaman vientos alisios.

2. Parte del aire tropical se desplaza hacia latitudes templadas. Este movimiento es especialmente activo en verano, cuando allí predomina una presión más baja. Estos flujos de aire en el hemisferio norte también se desvían hacia la derecha y toman primero una dirección suroeste y luego una dirección oeste, y en el hemisferio sur, una dirección noroeste, convirtiéndose en una dirección occidental. Así, en las latitudes templadas de ambos hemisferios, transporte aéreo occidental.

3. Desde las zonas polares de alta presión, el aire se desplaza hacia latitudes moderadas, tomando dirección noreste en el hemisferio norte y sureste en el hemisferio sur.

Los vientos alisios, los vientos del oeste de latitudes templadas y los vientos de las regiones polares se denominan planetario y se distribuyen zonalmente.

4. Esta distribución se altera en las costas orientales de los continentes del hemisferio norte en latitudes templadas. Como resultado de los cambios estacionales en la presión sobre la tierra y la superficie de agua adyacente del océano, aquí los vientos soplan de la tierra al mar en invierno y del mar a la tierra en verano. Estos vientos, que cambian de dirección con las estaciones, se denominan monzones. Bajo la influencia de la influencia desviadora de la Tierra en rotación, los monzones de verano toman una dirección sureste y los monzones de invierno toman una dirección noroeste. Los vientos monzónicos son especialmente característicos del Lejano Oriente y el este de China y, en menor medida, se producen en la costa este de América del Norte.

5. Además de los vientos planetarios y los monzones, existen los llamados vientos locales. Surgen debido a las características del relieve y al calentamiento desigual de la superficie subyacente.

brisas- vientos costeros observados con tiempo despejado en las orillas de cuerpos de agua: océanos, mares, grandes lagos, embalses e incluso ríos. Durante el día soplan desde la superficie del agua (brisa del mar), por la noche, desde la tierra (brisa de la costa). Durante el día la tierra se calienta más que el mar. El aire sobre la tierra se eleva, las corrientes de aire del mar entran en su lugar, formando una brisa diurna. En las latitudes tropicales, las brisas diurnas son vientos bastante fuertes que traen humedad y frescor del mar.

Por la noche, la superficie del agua está más caliente que la tierra. El aire se eleva y el aire de la tierra se precipita en su lugar. Se forma una brisa nocturna. Por lo general, tiene una fuerza inferior a la del día.

observado en las montañas secadoras de cabello- vientos cálidos y secos que soplan en las laderas.

Si las montañas bajas se elevan como una presa en el camino del aire frío en movimiento, esto puede ocurrir. boro El aire frío, tras superar una barrera baja, cae con enorme fuerza y ​​​​se produce una fuerte caída de temperatura. Bora se conoce con diferentes nombres: en Baikal es sarma, en América del Norte es chinook, en Francia es mistral, etc. En Rusia, la bora alcanza especial fuerza en Novorossiysk.

Suhovei- Son vientos secos y cálidos. Son característicos de las regiones áridas del mundo. En Asia Central, los vientos secos se llaman samum, en Argelia, siroco, en Egipto, hatsin, etc. La velocidad del viento seco alcanza los 20 m/s y la temperatura del aire es de 40 °C. La humedad relativa durante los vientos secos cae bruscamente y desciende al 10%. Las plantas, al evaporar la humedad, se secan desde la raíz. En los desiertos, los vientos secos suelen ir acompañados de tormentas de polvo.

Se debe tener en cuenta la dirección y la fuerza del viento al construir zonas pobladas, empresas industriales y viviendas. El viento es una de las fuentes de energía alternativa más importantes; se utiliza para generar electricidad, así como para hacer funcionar molinos, bombas de agua, etc.

8. El tiempo y su previsión.

clima llamar al estado de la capa inferior de la atmósfera en un momento y lugar determinados.

Su rasgo más característico es la variabilidad; a menudo el clima cambia varias veces durante el día.

Los cambios repentinos de tiempo suelen estar asociados con cambios en las masas de aire.

Masa de aire -Se trata de un enorme volumen de aire en movimiento con determinadas propiedades físicas: temperatura, densidad, humedad, transparencia.

Las capas inferiores de la atmósfera, en contacto con la superficie subyacente, adquieren algunas de sus propiedades. Se forman masas de aire caliente sobre una superficie calentada y masas de aire frío sobre una superficie enfriada. Cuanto más tiempo permanezca la masa de aire sobre la superficie de la que se evapora la humedad, mayor será su humedad.

Según el lugar de formación, las masas de aire se dividen en árticas, templadas, tropicales y ecuatoriales. Si la formación de masas de aire se produce sobre el océano, se denominan marinas. En invierno son muy húmedos y cálidos, en verano frescos. Las masas de aire continentales tienen una humedad relativa baja, temperaturas más altas y mucho polvo.

Rusia está situada en una zona templada, por lo que las masas de aire marítimo templado predominan en el oeste y las masas de aire continental predominan en la mayor parte del resto del territorio. Las masas de aire ártico se forman más allá del Círculo Polar Ártico (Fig. 39).

Arroz. 39.

Cuando diferentes masas de aire entran en contacto en la troposfera, surgen regiones de transición: frentes atmosféricos su longitud alcanza los 1.000 km y su altura alcanza varios cientos de metros;

Frente cálido(Fig. 40, 1) se forma por el movimiento activo del aire caliente hacia el aire frío. Luego, un ligero aire cálido fluye hacia la cuña de aire frío que se retira y asciende a lo largo del plano de interfaz. Se enfría a medida que sube. Esto conduce a la condensación del vapor de agua y a la formación de cirros y nimboestratos, y luego a la precipitación.

Cuando en un día se acerca un frente cálido, aparecen sus presagios: los cirros. Flotan como plumas a una altitud de 7 a 10 km. En este momento, la presión atmosférica disminuye. La llegada de un frente cálido suele estar asociada con un calentamiento y precipitaciones intensas y lloviznas.

Arroz. 40.

Frente frio(Fig. 40, 2) se forma cuando el aire frío se mueve hacia el aire caliente. El aire frío, al ser más pesado, fluye bajo el aire caliente y lo empuja hacia arriba. En este caso, aparecen nubes de lluvia estratocúmulos, que se acumulan como montañas o torres, y las precipitaciones de ellas caen en forma de chubascos con ráfagas y tormentas eléctricas. El paso de un frente frío se asocia con temperaturas más frías y vientos más fuertes.

En los frentes a veces se forman poderosas turbulencias de aire, similares a los remolinos cuando dos corrientes de agua se encuentran. El tamaño de estos vórtices de aire puede alcanzar entre 2 y 3 mil kilómetros de diámetro. Si la presión en sus partes centrales es menor que en los bordes, esto es ciclón.

En la parte central del ciclón, el aire asciende y se propaga hacia sus afueras (Fig. 41, 1). A medida que el aire asciende, se expande, se enfría, el vapor de agua se condensa y se produce turbidez. Cuando pasan los ciclones, suele presentarse un tiempo nublado con lluvias en verano y nevadas en invierno.

Los ciclones suelen moverse de oeste a este a una velocidad media de unos 30 km/h, o 700 km por día.

Arroz. 41.

Los ciclones tropicales se diferencian de los ciclones templados por ser más pequeños y tener un clima excepcionalmente tormentoso. El diámetro de los ciclones tropicales suele ser de 200 a 500 km, la presión en el centro cae a 960-970 hPa. Van acompañadas de vientos huracanados de hasta 50 m/s y la anchura de la zona de tormenta alcanza los 200-250 km. En los ciclones tropicales se forman nubes poderosas y caen fuertes precipitaciones (hasta 300-400 mm por día). Un rasgo característico de los ciclones tropicales es la presencia en el centro de una pequeña zona tranquila, de unos 20 km de diámetro, con tiempo despejado.

Si, por el contrario, la presión aumenta en el centro, entonces este vórtice se llama anticiclón. En los anticiclones, la salida de aire a la superficie de la Tierra se produce desde el centro hacia los bordes, moviéndose en el sentido de las agujas del reloj (Fig. 41, 2). Simultáneamente con la salida de aire del anticiclón, el aire de las capas superiores de la atmósfera ingresa a su parte central. A medida que desciende, se calienta absorbiendo vapor de agua y las nubes se disipan. Por lo tanto, en las zonas donde aparecen anticiclones, comienza un clima despejado, sin nubes y con vientos débiles, caluroso en verano y frío en invierno.

Los anticiclones cubren áreas más grandes que los ciclones. Son más estables, se mueven a menor velocidad, se descomponen más lentamente y, a menudo, permanecen en un lugar durante mucho tiempo. A medida que se acerca el anticiclón, la presión atmosférica aumenta. Esta señal debe utilizarse al predecir el tiempo.

Una serie de ciclones y anticiclones pasan continuamente por el territorio de Rusia. Esto es lo que causa la variabilidad climática.

Mapa sinóptico- un mapa meteorológico elaborado para un período específico. Se compila varias veces al día a partir de los datos recibidos de la red de estaciones meteorológicas del Servicio Hidrometeorológico de Rusia y de países extranjeros. Este mapa muestra información meteorológica en números y símbolos: presión del aire en milibares, temperatura del aire, dirección y velocidad del viento, nubosidad, posición de los frentes cálidos y fríos, ciclones y anticiclones, patrones de precipitación.

Arroz. 42.

Para pronosticar el tiempo se comparan mapas (por ejemplo, del 3 y 4 de noviembre) y se establecen cambios en la posición de frentes cálidos y fríos, desplazamientos de ciclones y anticiclones y la naturaleza del tiempo en cada uno de ellos (Fig. 42). Actualmente, las estaciones espaciales se utilizan mucho para mejorar las previsiones meteorológicas.

Señales de tiempo estable y despejado

1. La presión del aire es alta, apenas cambia o aumenta lentamente.

2. La variación diurna de temperatura se expresa marcadamente: caluroso durante el día, fresco por la noche.

3. El viento es débil, se intensifica por la tarde y amaina por la noche.

4. El cielo está despejado todo el día o cubierto de cúmulos que desaparecen por la noche. La humedad relativa del aire disminuye durante el día y aumenta durante la noche.

5. Durante el día el cielo es de un azul brillante, el crepúsculo es breve y las estrellas titilan débilmente. Por la tarde el amanecer es amarillo o naranja.

6. Rocío intenso o heladas por la noche.

7. Nieblas sobre zonas bajas, aumentando por la noche y desapareciendo durante el día.

8. Por la noche hace más calor en el bosque que en el campo.

9. El humo sale de las chimeneas y los incendios.

10. Las golondrinas vuelan alto.

Señales de clima severo insostenible

1. La presión fluctúa bruscamente o disminuye continuamente.

2. La variación diurna de temperatura es débil o con una violación de la variación general (por ejemplo, por la noche la temperatura sube).

3. El viento aumenta, cambia bruscamente de dirección, el movimiento de las capas inferiores de nubes no coincide con el movimiento de las superiores.

4. La nubosidad está aumentando. Las nubes cirroestratos aparecen en el lado occidental o suroeste del horizonte y se extienden por todo el cielo. Dan paso a nubes altoestratos y nimboestratos.

5. Hace mucho calor por la mañana. Los cúmulos crecen hacia arriba y se convierten en cumulonimbos, en una tormenta eléctrica.

6. Los amaneceres de la mañana y de la tarde son rojos.

7. Por la noche el viento no amaina, sino que se intensifica.

8. Aparecen círculos de luz (halos) alrededor del Sol y la Luna en las nubes cirroestratos. Hay coronas en las nubes del nivel medio.

9. No hay rocío de la mañana.

10. Las golondrinas vuelan bajo. Las hormigas se esconden en los hormigueros.

9. Concepto de clima

Clima -Este es un régimen climático a largo plazo característico de un área determinada.

El clima influye en el régimen de los ríos, la formación de diversos tipos de suelos, la vegetación y la fauna. Entonces, en áreas donde la superficie de la tierra recibe mucho calor y humedad, crecen bosques húmedos de hoja perenne. Las áreas ubicadas cerca de los trópicos reciben casi la misma cantidad de calor que en el ecuador, pero mucha menos humedad, por lo que están cubiertas por una escasa vegetación desértica. La mayor parte de nuestro país está ocupada por bosques de coníferas, que se han adaptado al duro clima: inviernos fríos y largos, veranos cortos y moderadamente cálidos y humedad media.

La formación del clima depende de muchos factores, principalmente de la ubicación geográfica. La latitud del lugar determina el ángulo de incidencia de los rayos del sol y, en consecuencia, la cantidad de calor proveniente del sol. La cantidad de calor también depende de la naturaleza de la superficie subyacente y de la distribución de la tierra y el agua. El agua, como sabes, se calienta lentamente, pero también se enfría lentamente. La tierra, por el contrario, se calienta rápidamente y se enfría con la misma rapidez. Como resultado, se forman diferentes regímenes climáticos sobre la superficie del agua y sobre la tierra.

Tabla 3

Fluctuaciones de temperatura en las ciudades ubicadas entre 50 y 53°C. w.

En esta tabla se puede ver que Bantry, en la costa occidental de Irlanda, directamente influenciada por el Océano Atlántico, tiene una temperatura media de 15,2 °C en el mes más cálido y de 7,1 °C en el mes más frío, es decir, su amplitud anual. es de 8, 1 °C. Con la distancia del océano, la temperatura media del mes más cálido aumenta y la del mes más frío disminuye, es decir, aumenta la amplitud de las temperaturas anuales. En Nerchinsk la temperatura alcanza los 53,2 °C.

El relieve tiene una gran influencia en el clima: cadenas montañosas y cuencas, llanuras, valles fluviales y barrancos crean condiciones climáticas especiales. Las montañas suelen ser divisores climáticos.

Influyen en el clima y las corrientes marinas. Las corrientes cálidas transfieren enormes cantidades de calor desde latitudes bajas a latitudes más altas, mientras que las corrientes frías transfieren frío de latitudes más altas a latitudes más bajas. En los lugares bañados por corrientes cálidas, la temperatura anual del aire es entre 5 y 10 °C más alta que en las mismas latitudes bañadas por corrientes frías.

Así, el clima de cada territorio depende de la latitud del lugar, la superficie subyacente, las corrientes marinas, la topografía y la altitud del lugar sobre el nivel del mar.

El científico ruso B.P. Alisov desarrolló una clasificación de los climas del mundo. Se basa en los tipos de masas de aire, su formación y cambios durante el movimiento bajo la influencia de la superficie subyacente.

Zonas climáticas. Dependiendo del clima predominante, se distinguen las siguientes zonas climáticas: ecuatorial, dos tropicales, dos templadas, dos polares (ártico, antártico) y de transición: dos subecuatoriales, dos subtropicales y dos subpolares (subárticas y subantárticas).

cinturón ecuatorial Cubre las cuencas de los ríos Congo y Amazonas, la costa del Golfo de Guinea y las Islas de la Sonda. La posición elevada del sol durante todo el año provoca un fuerte calentamiento de la superficie. Las temperaturas medias anuales aquí oscilan entre 25 y 28 °C. Durante el día, la temperatura del aire rara vez sube a 30 °C, pero la humedad relativa permanece alta: 70-90%. El aire caliente, saturado con vapor de agua, se eleva en condiciones de baja presión. Los cúmulos aparecen en el cielo y cubren todo el cielo al mediodía. El aire continúa subiendo y los cúmulos se convierten en cumulonimbos, que por la tarde producen intensas lluvias. En esta zona, la precipitación anual supera los 2000 mm. Hay lugares donde su número aumenta hasta los 5000 mm. Las precipitaciones se distribuyen uniformemente a lo largo del año.

Las altas temperaturas durante todo el año y las grandes cantidades de precipitación crean las condiciones para el desarrollo de una rica vegetación: los bosques ecuatoriales húmedos.

cinturón subecuatorial Ocupa vastas áreas: las tierras altas de Brasil en América del Sur, África central al norte y al este de la cuenca del Congo, la mayor parte del subcontinente indio y las penínsulas de Indochina, así como el norte de Australia.

El rasgo más característico del clima de esta zona es el cambio de masas de aire a lo largo de las estaciones: en verano toda esta zona está ocupada por aire ecuatorial, en invierno por aire tropical. Como resultado, se distinguen dos estaciones: húmeda (verano) y seca (invierno). En la temporada de verano, el clima no difiere mucho del ecuatorial. El aire cálido y húmedo se eleva, creando las condiciones para la formación de nubes y fuertes precipitaciones. Es en este cinturón donde se ubican los lugares con mayores precipitaciones (noreste de la India y las islas hawaianas). En invierno, las condiciones cambian dramáticamente, domina el aire tropical seco y comienza el clima seco. La hierba se quema y los árboles pierden sus hojas. La mayoría de los territorios del cinturón subecuatorial están ocupados por sabanas y bosques.

zona tropical Ubicados a ambos lados de los trópicos, tanto en los océanos como en los continentes. Aquí prevalece el aire tropical durante todo el año. En condiciones de alta presión y nubes bajas, se caracteriza por altas temperaturas. La temperatura media del mes más cálido supera los 30 °C, y algunos días sube hasta los 50-55 °C.

En la mayor parte del territorio hay pocas precipitaciones (menos de 200 mm); aquí se encuentran los desiertos más grandes del mundo: el Sahara, Australia Occidental y el desierto de la Península Arábiga.

Pero no en todas partes de las zonas tropicales el clima es árido. En las costas orientales de los continentes, donde los vientos alisios soplan desde los océanos, llueve mucho (Antillas Mayores, costa oriental de Brasil, costa oriental de África). El clima de estas zonas no difiere mucho del clima ecuatorial, aunque las fluctuaciones anuales de temperatura son significativas, ya que existe una gran diferencia en la altura del sol entre estaciones. Gracias a las abundantes precipitaciones y las altas temperaturas, aquí crecen bosques tropicales.

zona subtropical Ocupa grandes espacios entre los paralelos 25 y 40 de latitud norte y sur. Este cinturón se caracteriza por un cambio de masas de aire según las estaciones: en verano toda la región está ocupada por aire tropical, en invierno por aire de latitudes templadas. Aquí hay tres regiones climáticas: occidental, central y oriental. La región climática occidental cubre las partes occidentales de los continentes: la costa mediterránea, California, la parte central de los Andes y el suroeste de Australia. En verano, el aire tropical se mueve aquí, creando un área de alta presión. Como resultado, comienza un clima seco y soleado. El invierno es cálido y húmedo. Este clima a veces se llama mediterráneo.

En el este de Asia y en el sureste de América del Norte se observa un régimen climático completamente diferente. En verano llegan aquí masas húmedas de aire tropical del océano (monzones de verano), que traen fuertes nubes y precipitaciones. Y los monzones invernales traen corrientes de aire continental seco desde latitudes templadas. La temperatura del mes más frío supera los 0 °C.

En la región central (este de Turquía, Irán, Afganistán, Gran Cuenca en América del Norte), prevalece el aire seco durante todo el año: aire tropical en verano, aire continental de latitudes templadas en invierno. El verano aquí es caluroso y seco; Los inviernos son cortos y húmedos, aunque la precipitación total no supera los 400 mm. En invierno hay heladas y nevadas, pero no se forma una capa de nieve estable. Las oscilaciones térmicas diarias son amplias (hasta 30 °C) y hay una gran diferencia entre los meses más cálidos y los más fríos. Aquí, en las regiones centrales de los continentes, hay desiertos.

Zona templada Ocupa áreas al norte y al sur de los subtrópicos aproximadamente hasta los círculos polares. En el hemisferio sur predomina el clima oceánico, mientras que en el hemisferio norte existen tres regiones climáticas: occidental, central y oriental.

En Europa occidental y Canadá, en los Andes del sur, predomina el aire húmedo del mar de latitudes templadas, traído por los vientos del oeste de los océanos (500-1000 mm de precipitación por año). Las precipitaciones se distribuyen uniformemente a lo largo del año y no hay períodos secos. Bajo la influencia de los océanos, el curso de las temperaturas es suave y las amplitudes anuales son pequeñas. Las olas de frío son provocadas por masas de aire árticas (antárticas), que bajan la temperatura en invierno. En este momento se observan fuertes nevadas. El verano es largo, fresco y no hay cambios bruscos de temperatura del aire.

En el este (noreste de China, Lejano Oriente) el clima es monzónico. En invierno llegan masas de aire continental frío que se forman sobre el continente. La temperatura del mes más frío oscila entre -5 y -25 °C. En verano, los monzones húmedos traen grandes cantidades de precipitaciones al continente.

En el centro (Rusia central, Ucrania, norte de Kazajstán, sur de Canadá) se forma aire continental de latitudes templadas. En invierno suele entrar aquí aire ártico con temperaturas muy bajas. El invierno es largo y helado; La capa de nieve dura más de tres meses. El verano es lluvioso y cálido. La cantidad de precipitación disminuye a medida que nos adentramos en el continente (de 700 a 200 mm). El rasgo más característico del clima de esta zona son los cambios bruscos de temperatura a lo largo del año y la distribución desigual de las precipitaciones, que en ocasiones provocan sequías.

Subártico Y cinturón subantártico. Estas zonas de transición están ubicadas al norte de la zona templada (en el hemisferio norte) y al sur (en el hemisferio sur): subártica y subantártica. Se caracterizan por un cambio en las masas de aire según la estación: en verano - aire de latitudes templadas, en invierno - Ártico (Antártico). El verano aquí es corto, fresco, con una temperatura media del mes más cálido de 0 a 12 °C, con escasas precipitaciones (una media de 200 mm), con frecuentes retornos del tiempo frío. El invierno es largo, helado, con ventiscas y nieve profunda. En el hemisferio norte, en estas latitudes, existe una zona de tundra.

Ártico Y Cinturón antártico. En las zonas polares se forman masas de aire frío en condiciones de alta presión. Estas zonas se caracterizan por largas noches polares y días polares. Su duración en los polos llega hasta los seis meses. Aunque en verano el sol no se pone más allá del horizonte, sale bajo, sus rayos se deslizan sobre la superficie y aportan poco calor. Durante el corto verano, la nieve y el hielo no tienen tiempo de derretirse, por lo que la capa de hielo permanece en estas áreas. Cubre Groenlandia y la Antártida con una capa gruesa, y en las regiones polares de los océanos flotan montañas de hielo (icebergs). El aire frío que se acumula en las regiones polares es transportado por fuertes vientos a la zona templada. En las afueras de la Antártida, los vientos alcanzan velocidades de 100 m/s. El Ártico y la Antártida son los “refrigeradores” de la Tierra.

Incluso en una zona pequeña, las condiciones climáticas no son uniformes. Bajo la influencia de factores locales: pequeñas formas del relieve, exposición de las pendientes, características del suelo y del suelo, la naturaleza de la cubierta vegetal, se crean condiciones especiales, llamadas microclima.

El estudio del microclima es importante para el desarrollo de muchas ramas de la agricultura, especialmente los cultivos extensivos, la horticultura y el cultivo de hortalizas.

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La atmósfera es la capa gaseosa de nuestro planeta, que gira junto con la Tierra. El gas de la atmósfera se llama aire. La atmósfera está en contacto con la hidrosfera y cubre parcialmente la litosfera. Pero los límites superiores son difíciles de determinar. Se acepta convencionalmente que la atmósfera se extiende hacia arriba a lo largo de unos tres mil kilómetros. Allí fluye suavemente hacia un espacio sin aire.

Composición química de la atmósfera terrestre.

La formación de la composición química de la atmósfera comenzó hace unos cuatro mil millones de años. Inicialmente, la atmósfera estaba formada únicamente por gases ligeros: helio e hidrógeno. Según los científicos, los requisitos iniciales para la creación de una capa de gas alrededor de la Tierra fueron las erupciones volcánicas que, junto con la lava, emitieron enormes cantidades de gases. Posteriormente se inició el intercambio de gases con los espacios acuáticos, con los organismos vivos y con los productos de sus actividades. La composición del aire cambió gradualmente y se consolidó en su forma moderna hace varios millones de años.

Los principales componentes de la atmósfera son el nitrógeno (alrededor del 79%) y el oxígeno (20%). El porcentaje restante (1%) está compuesto por los siguientes gases: argón, neón, helio, metano, dióxido de carbono, hidrógeno, criptón, xenón, ozono, amoníaco, dióxidos de azufre y nitrógeno, óxido nitroso y monóxido de carbono, que se incluyen en este uno por ciento.

Además, el aire contiene vapor de agua y partículas (polen, polvo, cristales de sal, impurezas de aerosoles).

Recientemente, los científicos han notado un cambio no cualitativo, sino cuantitativo, en algunos ingredientes del aire. Y la razón de esto es el hombre y sus actividades. ¡Sólo en los últimos 100 años, los niveles de dióxido de carbono han aumentado significativamente! Esto está plagado de muchos problemas, el más global de los cuales es el cambio climático.

Formación del tiempo y el clima.

La atmósfera juega un papel fundamental en la configuración del clima y el tiempo en la Tierra. Mucho depende de la cantidad de luz solar, la naturaleza de la superficie subyacente y la circulación atmosférica.

Veamos los factores en orden.

1. La atmósfera transmite el calor de los rayos del sol y absorbe radiaciones nocivas. Los antiguos griegos sabían que los rayos del Sol caen sobre diferentes partes de la Tierra en diferentes ángulos. La propia palabra "clima" traducida del griego antiguo significa "pendiente". Entonces, en el ecuador, los rayos del sol caen casi verticalmente, por eso hace mucho calor aquí. Cuanto más cerca de los polos, mayor será el ángulo de inclinación. Y la temperatura baja.

2. Debido al calentamiento desigual de la Tierra, se forman corrientes de aire en la atmósfera. Se clasifican según sus tamaños. Los más pequeños (decenas y cientos de metros) son los vientos locales. A esto le siguen los monzones y los vientos alisios, los ciclones y anticiclones y las zonas frontales planetarias.

Todas estas masas de aire están en constante movimiento. Algunos de ellos son bastante estáticos. Por ejemplo, los vientos alisios que soplan desde los subtrópicos hacia el ecuador. El movimiento de otros depende en gran medida de la presión atmosférica.

3. La presión atmosférica es otro factor que influye en la formación del clima. Esta es la presión del aire sobre la superficie de la tierra. Como es sabido, las masas de aire se desplazan desde una zona con alta presión atmosférica hacia una zona donde esta presión es menor.

Se asignan un total de 7 zonas. El ecuador es una zona de baja presión. Además, a ambos lados del ecuador hasta las latitudes treinta hay una zona de alta presión. De 30° a 60°: nuevamente baja presión. Y desde los 60° hasta los polos hay una zona de alta presión. Entre estas zonas circulan masas de aire. Las que vienen del mar a la tierra traen lluvia y mal tiempo, y las que soplan desde los continentes traen tiempo claro y seco. En los lugares donde chocan las corrientes de aire se forman zonas de frente atmosférico, que se caracterizan por precipitaciones y clima inclemente y ventoso.

Los científicos han demostrado que incluso el bienestar humano depende de la presión atmosférica. Según los estándares internacionales, la presión atmosférica normal es de 760 mm Hg. columna a una temperatura de 0°C. Este indicador se calcula para aquellas áreas de tierra que están casi al nivel del mar. Con la altitud la presión disminuye. Por tanto, por ejemplo, para San Petersburgo 760 mm Hg. - esta es la norma. Pero para Moscú, que se encuentra más arriba, la presión normal es de 748 mm Hg.

La presión cambia no solo verticalmente sino también horizontalmente. Esto se siente especialmente durante el paso de los ciclones.

La estructura de la atmósfera.

El ambiente recuerda a un pastel de capas. Y cada capa tiene sus propias características.

. Troposfera- la capa más cercana a la Tierra. El "espesor" de esta capa cambia con la distancia al ecuador. Por encima del ecuador, la capa se extiende hacia arriba entre 16 y 18 km, en las zonas templadas entre 10 y 12 km y en los polos entre 8 y 10 km.

Es aquí donde se encuentran el 80% de la masa total de aire y el 90% del vapor de agua. Aquí se forman nubes, surgen ciclones y anticiclones. La temperatura del aire depende de la altitud de la zona. En promedio, disminuye 0,65° C por cada 100 metros.

. tropopausa- capa de transición de la atmósfera. Su altura varía desde varios cientos de metros hasta 1-2 km. La temperatura del aire en verano es más alta que en invierno. Por ejemplo, encima de los polos en invierno hace -65° C. Y encima del ecuador hace -70° C en cualquier época del año.

. Estratosfera- Se trata de una capa cuyo límite superior se encuentra a una altitud de 50 a 55 kilómetros. La turbulencia aquí es pequeña y el contenido de vapor de agua en el aire es insignificante. Pero hay mucho ozono. Su concentración máxima se encuentra a una altitud de 20-25 km. En la estratosfera, la temperatura del aire comienza a subir y alcanza los +0,8° C. Esto se debe a que la capa de ozono interactúa con la radiación ultravioleta.

. estratopausa- una capa intermedia baja entre la estratosfera y la mesosfera que la sigue.

. mesosfera- el límite superior de esta capa es de 80 a 85 kilómetros. Aquí tienen lugar complejos procesos fotoquímicos en los que participan radicales libres. Son ellos quienes aportan ese suave brillo azul de nuestro planeta, que se ve desde el espacio.

La mayoría de los cometas y meteoritos se queman en la mesosfera.

. mesopausia- la siguiente capa intermedia, cuya temperatura del aire es de al menos -90°.

. termosfera- el límite inferior de la capa comienza a una altitud de 80 a 90 km, y el límite superior de la capa se extiende aproximadamente a 800 km. La temperatura del aire está aumentando. Puede variar de +500° C a +1000° C. ¡Durante el día las fluctuaciones de temperatura ascienden a cientos de grados! Pero el aire aquí es tan enrarecido que entender el término “temperatura” como lo imaginamos no es apropiado aquí.

. Ionosfera- combina la mesosfera, la mesopausa y la termosfera. El aire aquí se compone principalmente de moléculas de oxígeno y nitrógeno, así como de plasma casi neutro. Los rayos del sol que ingresan a la ionosfera ionizan fuertemente las moléculas de aire. En la capa inferior (hasta 90 km) el grado de ionización es bajo. Cuanto más alto, mayor es la ionización. Entonces, a una altitud de 100-110 km, los electrones se concentran. Esto ayuda a reflejar ondas de radio cortas y medianas.

La capa más importante de la ionosfera es la superior, que se encuentra a una altitud de 150 a 400 km. Su peculiaridad es que refleja ondas de radio, lo que facilita la transmisión de señales de radio a distancias considerables.

Es en la ionosfera donde ocurre un fenómeno como la aurora.

. Exosfera- está formado por átomos de oxígeno, helio e hidrógeno. El gas de esta capa está muy enrarecido y los átomos de hidrógeno a menudo escapan al espacio exterior. Por lo tanto, esta capa se llama “zona de dispersión”.

El primer científico que sugirió que nuestra atmósfera tiene peso fue el italiano E. Torricelli. Ostap Bender, por ejemplo, en su novela “El becerro de oro” lamentaba que cada persona esté presionada por una columna de aire que pesa 14 kg. Pero el gran intrigante estaba un poco equivocado. ¡Un adulto experimenta una presión de 13 a 15 toneladas! Pero no sentimos esta pesadez, porque la presión atmosférica está equilibrada por la presión interna de una persona. El peso de nuestra atmósfera es de 5.300.000.000.000.000 de toneladas. La cifra es colosal, aunque es sólo una millonésima parte del peso de nuestro planeta.