Sans atmosphère d'air, notre terre l'est. Composition et structure de l'atmosphère. L'enveloppe d'air de la Terre et sa composition

Atmosphère- coquille gazeuse de la planète. L'atmosphère terrestre est constituée d'un mélange de gaz, de vapeur d'eau et de petites particules solides. La base de l'atmosphère, l'air, est un mélange de gaz, principalement de l'azote, de l'oxygène, de l'argon et du dioxyde de carbone. La coquille d'air de notre planète s'appelle le mot grec - Atmosphère, qui peut être traduit par coquille de gaz.

La masse totale de l'atmosphère terrestre est d'environ 5,15·10 15 tonnes. La limite supérieure de l'atmosphère se situe à une altitude d'environ 1 000 km au-dessus du niveau de la mer ; au-dessus se trouve ce qu'on appelle la couronne terrestre, s'étendant sur une distance d'environ 20 000 km et composée principalement d'hydrogène et d'hélium. L'atmosphère a la plus petite masse de toutes les autres géosphères de notre planète : elle représente environ 1/1000 de la masse de l'hydrosphère et environ 1/10 000 de la masse de la croûte terrestre.

Selon les experts, la coquille d'air de la Terre se compose de plusieurs couches principales : la troposphère, la tropopause, la stratosphère, la stratopause, la mésosphère, la mésopause, la thermosphère et l'exosphère.

Au total, l'atmosphère a une épaisseur de deux à trois mille km. de la surface de notre planète. La coque aérienne de la Terre a les fonctions suivantes :

• - la régulation du climat terrestre ;
• - absorption du rayonnement solaire ;
• - transmet le rayonnement thermique du Soleil ;
• - retient la chaleur ;
• - est un support de propagation sonore ;
• - source d'oxygène respiratoire ;
• - formation d'une circulation d'humidité associée à la formation de nuages ​​et de précipitations ;
• - facteur formant la lithosphère (altération).

J'aime vraiment l'air des montagnes. Je ne suis bien sûr pas un grimpeur ; mon altitude maximale était de 2300 m. Mais si vous montez à 5 km au-dessus du niveau de la mer, votre santé peut se détériorer fortement, car il y aura moins d'oxygène. Je vais maintenant vous parler de ces caractéristiques et d'autres caractéristiques de la coque aérienne.

L'enveloppe d'air de la Terre et sa composition

La coquille autour de notre planète, constituée de gaz, s'appelle l'atmosphère. C'est grâce à elle que toi et moi pouvons respirer. Il contient:

• azote;
• oxygène;
• des gaz inertes;
• gaz carbonique.

78 % de l’air est constitué d’azote, mais l’oxygène, sans lequel nous ne pourrions exister, représente 21 %. Le volume de dioxyde de carbone dans l’atmosphère augmente régulièrement. La raison en est l’activité humaine. Les entreprises industrielles et les automobiles émettent d'énormes quantités de produits de combustion dans l'atmosphère, et la superficie des forêts qui pourraient corriger la situation diminue rapidement.

Il y a aussi de l'ozone dans l'atmosphère, à partir duquel une couche protectrice s'est formée autour de la planète. Il est situé à environ 30 km d'altitude et protège notre planète des effets dangereux du Soleil.

À différentes hauteurs, la coque aérienne a ses propres caractéristiques. Au total, il y a 5 couches dans l'atmosphère : troposphère, stratosphère, mésosphère, thermosphère et exosphère. La troposphère est la plus proche de la surface terrestre. De la pluie, de la neige et du brouillard se forment au sein de cette couche.

Quelles fonctions remplit l’atmosphère ?

Si la Terre n’avait pas de coquille, il serait peu probable qu’il y ait des êtres vivants sur son territoire. Premièrement, il protège toute vie sur la planète du rayonnement solaire. De plus, l’atmosphère permet de maintenir une température confortable pour vivre. Nous sommes habitués à voir un ciel bleu au-dessus de nos têtes, cela est peut-être dû à diverses particules présentes dans l'air.

L’enveloppe d’air distribue la lumière du soleil et permet également au son de se propager. C'est grâce à l'air que l'on peut s'entendre, le chant des oiseaux, les gouttes de pluie et le vent. Bien entendu, sans l’atmosphère, l’humidité ne pourrait pas être redistribuée. L'air crée un habitat favorable pour les humains, les animaux et les plantes.

La surface de la Terre est entourée d'une coquille d'air - atmosphère, qui, selon les données modernes, s'étend au-dessus sur 1 500 à 2 000 km, c'est-à-dire que la hauteur de l'atmosphère est d'environ 1/3 du rayon de la Terre. Cependant, des traces d'air atmosphérique ont également été trouvées à une altitude de 20 000 km. Près de la moitié de la masse totale d'air est concentrée dans les premiers kilomètres de la surface de la Terre (dans les couches inférieures de 20 km de hauteur - 95 % et dans les couches sus-jacentes à faible densité - 5 % de sa masse).

La coquille d'air de la Terre est constituée d'un mélange mécanique de gaz.

L'atmosphère contient toujours de la vapeur d'eau, qui représente jusqu'à 3 % du volume atmosphérique, ainsi que de la poussière et d'autres composants. L’air ne doit donc pas être considéré simplement comme un mélange de gaz ; il faut tenir compte de la présence dans le mélange d’ions et de particules plus grosses (poussières, aérosols), qui sont d’une grande importance.

Le pourcentage de gaz, d'humidité et de poussière dans l'atmosphère terrestre est susceptible de changer au fil du temps. Ces changements sont provoqués, d’une part, par des processus naturels et, d’autre part, par l’activité économique humaine.

La poussière atmosphérique est la plus petite particule solide en suspension dans l'air avec un rayon de 10 - 4 -10 -3 cm. Elle se forme à la suite de la destruction et de l'altération des roches et du sol, des éruptions volcaniques (il existe un cas connu où, à la suite de l'éruption du volcan Krakatoa en 1833, de la poussière s'est formée à une altitude de 8 à 24 km et sa couche de 16 km d'épaisseur est restée dans l'air pendant environ 5 ans), incendies de forêt, de steppe et de tourbe, écrasement de corps cosmiques ( poussière cosmique), etc. La poussière atmosphérique est d'une grande importance pour les processus qui se produisent sur Terre : elle contribue à la condensation de la vapeur d'eau, et par conséquent à la formation de précipitations, dissipe le rayonnement solaire et protège ainsi la Terre d'un échauffement excessif.

Une énorme quantité de poussières industrielles diverses et de gaz nocifs rejoint le fond naturel de poussière de l'atmosphère des grandes villes et des centres industriels. Il a été déterminé expérimentalement que dans une ville, il y a 100 000 particules de poussière dans 1 cm 3 d'air, alors qu'au-dessus de l'océan, il n'y a que 200 particules de poussière ; à 5 km d'altitude, il y a 1000 fois moins de poussière qu'à 2 m d'altitude, c'est-à-dire dans la couche dans laquelle vivent les humains. La pollution atmosphérique est nocive pour la santé humaine, car les poussières et les gaz peuvent soit pénétrer directement dans le corps humain (dans les poumons et les alvéoles), soit y pénétrer avec l'eau et les aliments.

La composition et les propriétés de l'atmosphère à différentes altitudes ne sont pas les mêmes, elle est donc divisée en tropo-, strato-, méso-, thermo- et exosphère. Les trois dernières couches sont parfois considérées comme ionosphère.

Troposphère 1 (Fig. 3.1) s’étend jusqu’à une hauteur de 7 km aux pôles et jusqu’à 18 km à l’équateur terrestre. Toute la vapeur d'eau et les 4/5 de la masse de l'atmosphère sont concentrés dans la troposphère. Tous les phénomènes météorologiques se développent ici. Le temps et le climat sur Terre dépendent de la répartition de la chaleur, de la pression et de la teneur en vapeur d’eau dans l’atmosphère. La vapeur d'eau absorbe le rayonnement solaire, augmente la densité de l'air et est à l'origine de toutes les précipitations. La température de la troposphère diminue avec l'altitude et atteint moins 55 °C à une altitude de 10 à 12 km.

Stratosphère 2(jusqu'à 40 km) est la couche de l'atmosphère située à côté de la troposphère. Ici, la température augmente progressivement jusqu'à 0 °C. À une altitude de 22 à 24 km, il existe une concentration maximale d'ozone (couche d'ozone), qui absorbe la majeure partie du rayonnement solaire nocif pour les organismes vivants.

DANS mésosphère 3(jusqu'à 80 km), la température descend jusqu'à moins 60-80 С. Il existe une teneur élevée en ions gazeux qui provoquent les aurores.

Thermosphère(jusqu'à 800 km) se caractérise par une augmentation de la température. La teneur en gaz légers – hydrogène et hélium – et en particules chargées augmente.

DANS exosphère(jusqu'à 1 500-2 000 km) les gaz atmosphériques sont dissipés dans l'espace.

Enveloppe d'air de la Terre

1. Depuis les zones tropicales et subtropicales de haute pression, le flux principal d'air se précipite vers l'équateur, dans une zone de​​pression constamment basse. Sous l'influence de la force de déviation de la rotation terrestre, ces flux sont déviés vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Ces vents qui soufflent constamment sont appelés alizés.

2. Une partie de l'air tropical se déplace vers des latitudes tempérées. Ce mouvement est particulièrement actif en été, lorsque la pression y est plus basse. Ces flux d'air dans l'hémisphère nord dévient également vers la droite et prennent d'abord une direction sud-ouest puis ouest, et dans l'hémisphère sud - une direction nord-ouest, se transformant en direction ouest. Ainsi, sous les latitudes tempérées des deux hémisphères, transport aérien occidental.

3. Depuis les zones polaires de haute pression, l'air se déplace vers des latitudes modérées, prenant une direction nord-est dans l'hémisphère nord et sud-est dans l'hémisphère sud.

Les alizés, les vents d'ouest provenant des latitudes tempérées et les vents des régions polaires sont appelés planétaire et sont distribués par zone.

4. Cette répartition est perturbée sur les côtes orientales des continents de l'hémisphère Nord aux latitudes tempérées. En raison des changements saisonniers de pression sur la terre et sur la surface de l'eau adjacente de l'océan, les vents soufflent ici de la terre vers la mer en hiver et d'une mer à la terre en été. Ces vents, qui changent de direction au fil des saisons, sont appelés moussons. Sous l'influence déviante de la Terre en rotation, les moussons d'été prennent une direction sud-est et les moussons d'hiver prennent une direction nord-ouest. Les vents de mousson sont particulièrement caractéristiques de l'Extrême-Orient et de l'est de la Chine et, dans une moindre mesure, ils se produisent sur la côte est de l'Amérique du Nord.

5. En plus des vents planétaires et des moussons, il existe des vents locaux, dits locaux. Ils surviennent en raison des caractéristiques du relief et du chauffage inégal de la surface sous-jacente.

Brises- les vents côtiers observés par temps clair sur les rives des plans d'eau : océans, mers, grands lacs, retenues et même rivières. Pendant la journée, ils soufflent depuis la surface de l'eau (brise de mer), la nuit - depuis la terre (brise de rivage). Pendant la journée, la terre se réchauffe plus que la mer. L'air au-dessus de la terre s'élève, les courants d'air de la mer se précipitent à sa place, formant une brise diurne. Sous les latitudes tropicales, les brises diurnes sont des vents assez forts qui apportent l'humidité et la fraîcheur de la mer.

La nuit, la surface de l’eau est plus chaude que la terre. L'air s'élève et l'air de la terre se précipite à sa place. Une brise nocturne se forme. Sa force est généralement inférieure à celle du jour.

observé en montagne sèche-cheveux- des vents chauds et secs soufflant le long des pistes.

Si des montagnes basses s’élèvent comme un barrage sur le passage de l’air froid, cela peut se produire. bore L'air froid, après avoir surmonté une barrière basse, tombe avec une force énorme et une forte baisse de température se produit. Bora est connue sous différents noms : au Baïkal c'est sarma, en Amérique du Nord - chinook, en France - mistral, etc. En Russie, bora atteint une force particulière à Novorossiysk.

Suhovei- ce sont des vents secs et chauds. Ils sont caractéristiques des régions arides du globe. En Asie centrale, les vents secs sont appelés samum, en Algérie - sirocco, en Egypte - hatsin, etc. La vitesse du vent sec atteint 20 m/s et la température de l'air est de 40 °C. L'humidité relative lors de vents secs chute fortement et tombe à 10 %. Les plantes, évaporant l'humidité, se dessèchent à la racine. Dans les déserts, les vents secs sont souvent accompagnés de tempêtes de poussière.

La direction et la force du vent doivent être prises en compte lors de la construction de zones peuplées, d'entreprises industrielles et de logements. Le vent est l’une des sources d’énergie alternative les plus importantes ; il est utilisé pour produire de l’électricité, ainsi que pour faire fonctionner des moulins, des pompes à eau, etc.

8. Météo et ses prévisions

Météo appeler l'état de la couche inférieure de l'atmosphère à un moment et un lieu donnés.

Sa caractéristique la plus caractéristique est la variabilité ; souvent, le temps change plusieurs fois au cours de la journée.

Les changements soudains de temps sont le plus souvent associés à des changements dans les masses d'air.

Masse d'air -Il s'agit d'un énorme volume d'air en mouvement doté de certaines propriétés physiques : température, densité, humidité, transparence.

Les couches inférieures de l'atmosphère, au contact de la surface sous-jacente, acquièrent certaines de ses propriétés. Des masses d'air chaud se forment au-dessus d'une surface chauffée et des masses d'air froid se forment au-dessus d'une surface refroidie. Plus la masse d'air reste longtemps au-dessus de la surface à partir de laquelle l'humidité s'évapore, plus son humidité augmente.

Selon le lieu de formation, les masses d'air sont divisées en masses d'air arctiques, tempérées, tropicales et équatoriales. Si la formation de masses d'air se produit au-dessus de l'océan, elles sont dites marines. En hiver, ils sont très humides et chauds, en été, ils sont frais. Les masses d'air continentales ont une faible humidité relative, des températures plus élevées et sont très poussiéreuses.

La Russie est située dans la zone tempérée, donc les masses d'air maritimes tempérées prédominent à l'ouest et les masses d'air continentales prédominent sur la majeure partie du reste du territoire. Des masses d'air arctiques se forment au-delà du cercle polaire arctique (Fig. 39).

Riz. 39.

Lorsque différentes masses d'air entrent en contact dans la troposphère, des régions de transition apparaissent - des fronts atmosphériques ; leur longueur atteint 1 000 km et leur hauteur atteint plusieurs centaines de mètres ;

Avant-poste(Fig. 40, 1) est formé par le mouvement actif de l'air chaud vers l'air froid. Ensuite, de l'air légèrement chaud s'écoule sur le coin d'air froid en retrait et monte le long du plan d'interface. Il refroidit en montant. Cela conduit à la condensation de la vapeur d'eau et à la formation de cirrus et de nimbostratus, puis à des précipitations.

Lorsqu'un front chaud approche dans la journée, ses signes avant-coureurs apparaissent - des cirrus. Ils flottent comme des plumes à une altitude de 7 à 10 km. A ce moment, la pression atmosphérique diminue. L’arrivée d’un front chaud est généralement associée à un réchauffement et à de fortes précipitations.

Riz. 40.

Front froid(Fig. 40, 2) se forme lorsque l'air froid se déplace vers l'air chaud. L'air froid, étant plus lourd, circule sous l'air chaud et le pousse vers le haut. Dans ce cas, des nuages ​​​​de pluie stratocumulus apparaissent, s'entassant comme des montagnes ou des tours, et les précipitations qui en proviennent tombent sous forme d'averses avec des grains et des orages. Le passage d’un front froid est associé à des températures plus froides et à des vents plus forts.

De puissantes turbulences d'air se forment parfois sur les fronts, semblables à des tourbillons lorsque deux cours d'eau se rencontrent. La taille de ces tourbillons d'air peut atteindre 2 à 3 000 km de diamètre. Si la pression dans leurs parties centrales est inférieure à celle sur les bords, c'est cyclone.

Dans la partie centrale du cyclone, l'air monte et se propage jusqu'à sa périphérie (Fig. 41, 1). À mesure que l'air monte, il se dilate, se refroidit, la vapeur d'eau se condense et un trouble apparaît. Au passage des cyclones, le temps est généralement nuageux, avec de la pluie en été et des chutes de neige en hiver.

Les cyclones se déplacent généralement d’ouest en est à une vitesse moyenne d’environ 30 km/h, soit 700 km par jour.

Riz. 41.

Les cyclones tropicaux diffèrent des cyclones tempérés par leur taille plus petite et leur temps exceptionnellement orageux. Le diamètre des cyclones tropicaux est généralement de 200 à 500 km, la pression au centre chute à 960-970 hPa. Ils sont accompagnés de vents de force ouragan pouvant atteindre 50 m/s et la largeur de la zone de tempête atteint 200 à 250 km. Dans les cyclones tropicaux, de puissants nuages ​​​​se forment et de fortes précipitations tombent (jusqu'à 300 à 400 mm par jour). Un trait caractéristique des cyclones tropicaux est la présence au centre d’une petite zone calme, d’environ 20 km de diamètre, avec un temps clair.

Si au contraire la pression augmente au centre, alors ce vortex est appelé anticyclone. Dans les anticyclones, la sortie d'air à la surface de la Terre se produit du centre vers les bords, en se déplaçant dans le sens des aiguilles d'une montre (Fig. 41, 2). Simultanément à la sortie d'air de l'anticyclone, l'air des couches supérieures de l'atmosphère pénètre dans sa partie centrale. En descendant, il se réchauffe, absorbe la vapeur d'eau et les nuages ​​se dissipent. Ainsi, dans les zones où apparaissent des anticyclones, un temps clair et sans nuages ​​s'installe avec des vents faibles, chaud en été et froid en hiver.

Les anticyclones couvrent des zones plus vastes que les cyclones. Ils sont plus stables, se déplacent à une vitesse inférieure, se décomposent plus lentement et restent souvent longtemps au même endroit. À l’approche de l’anticyclone, la pression atmosphérique augmente. Ce signe doit être utilisé pour prévoir la météo.

Une série de cyclones et d'anticyclones traversent continuellement le territoire de la Russie. C'est ce qui provoque la variabilité météorologique.

Carte synoptique- une carte météo établie pour une période précise. Il est compilé plusieurs fois par jour sur la base des données reçues du réseau de stations météorologiques du Service hydrométéorologique de Russie et de pays étrangers. Cette carte montre les informations météorologiques sous forme de chiffres et de symboles : pression atmosphérique en millibars, température de l'air, direction et vitesse du vent, nébulosité, position des fronts chauds et froids, cyclones et anticyclones, régimes de précipitations.

Riz. 42.

Pour prévoir la météo, des cartes sont comparées (par exemple pour les 3 et 4 novembre) et les changements de position des fronts chauds et froids, les déplacements des cyclones et des anticyclones, ainsi que la nature du temps dans chacun d'eux sont établis (Fig. 42). Actuellement, les stations spatiales sont largement utilisées pour améliorer les prévisions météorologiques.

Signes d'un temps stable et clair

1. La pression atmosphérique est élevée, ne change pratiquement pas ou augmente lentement.

2. La variation diurne de la température s'exprime fortement : chaude le jour, fraîche la nuit.

3. Le vent est faible, s'intensifie l'après-midi et s'atténue le soir.

4. Le ciel est sans nuages ​​toute la journée ou couvert de cumulus disparaissant le soir. L'humidité relative de l'air diminue pendant la journée et augmente la nuit.

5. Pendant la journée, le ciel est d'un bleu éclatant, le crépuscule est court et les étoiles scintillent faiblement. Le soir, l'aube est jaune ou orange.

6. Forte rosée ou gel la nuit.

7. Brouillards sur les basses terres, augmentant la nuit et disparaissant pendant la journée.

8. La nuit, il fait plus chaud dans la forêt que dans les champs.

9. De la fumée s'échappe des cheminées et des incendies.

10. Les hirondelles volent haut.

Signes de conditions météorologiques extrêmes et insoutenables

1. La pression fluctue fortement ou diminue continuellement.

2. La variation quotidienne de la température est faiblement exprimée ou avec une violation de la variation générale (par exemple, la nuit, la température augmente).

3. Le vent augmente, change brusquement de direction, le mouvement des couches inférieures de nuages ​​ne coïncide pas avec le mouvement des couches supérieures.

4. La nébulosité augmente. Les nuages ​​​​Cirrostratus apparaissent du côté ouest ou sud-ouest de l'horizon et se propagent dans tout le ciel. Ils cèdent la place aux nuages ​​altostratus et nimbostratus.

5. Il fait étouffant le matin. Les cumulus poussent vers le haut, se transformant en cumulonimbus - en un orage.

6. Les aurores du matin et du soir sont rouges.

7. La nuit, le vent ne faiblit pas, mais s'intensifie.

8. Des cercles lumineux (halos) apparaissent autour du Soleil et de la Lune dans les cirrostratus. Il y a des couronnes dans les nuages ​​​​intermédiaires.

9. Il n'y a pas de rosée du matin.

10. Les hirondelles volent bas. Les fourmis se cachent dans les fourmilières.

9. Notion de climat

Climat -Il s'agit d'un régime météorologique à long terme caractéristique d'une zone donnée.

Le climat influence le régime des rivières, la formation de divers types de sols, la végétation et la faune. Ainsi, dans les zones où la surface de la Terre reçoit beaucoup de chaleur et d'humidité, poussent des forêts humides à feuilles persistantes. Les zones situées près des tropiques reçoivent presque la même quantité de chaleur qu'à l'équateur, mais beaucoup moins d'humidité, elles sont donc couvertes d'une végétation désertique clairsemée. La majeure partie de notre pays est occupée par des forêts de conifères, qui se sont adaptées aux rigueurs du climat : hivers froids et longs, étés courts et modérément chauds et humidité moyenne.

La formation du climat dépend de nombreux facteurs, principalement de la situation géographique. La latitude du lieu détermine l'angle d'incidence des rayons du soleil et, par conséquent, la quantité de chaleur provenant du Soleil. La quantité de chaleur dépend également de la nature de la surface sous-jacente et de la répartition des terres et de l'eau. L'eau, comme vous le savez, se réchauffe lentement, mais se refroidit aussi lentement. La terre, au contraire, se réchauffe vite et se refroidit tout aussi vite. En conséquence, différents régimes météorologiques se forment à la surface de l’eau et sur terre.

Tableau 3

Fluctuations de température dans les villes situées entre 50 et 53°C. w.

Ce tableau montre que Bantry, sur la côte ouest de l'Irlande, directement influencée par l'océan Atlantique, a une température moyenne de 15,2 °C le mois le plus chaud et de 7,1 °C le mois le plus froid, soit son amplitude annuelle. est de 8, 1 °C. Avec l’éloignement de l’océan, la température moyenne du mois le plus chaud augmente et celle du mois le plus froid diminue, c’est-à-dire que l’amplitude des températures annuelles augmente. À Nerchinsk, la température atteint 53,2 °C.

Le relief a une grande influence sur le climat : les chaînes de montagnes et les bassins, les plaines, les vallées fluviales et les ravins créent des conditions climatiques particulières. Les montagnes sont souvent des diviseurs climatiques.

Ils influencent le climat et les courants marins. Les courants chauds transfèrent d’énormes quantités de chaleur des basses latitudes vers les latitudes plus élevées, tandis que les courants froids transfèrent le froid des latitudes plus élevées vers les latitudes plus basses. Dans les endroits baignés par des courants chauds, la température annuelle de l'air est de 5 à 10 °C plus élevée qu'aux mêmes latitudes baignées par des courants froids.

Ainsi, le climat de chaque territoire dépend de la latitude du lieu, de la surface sous-jacente, des courants marins, de la topographie et de l'altitude du lieu au-dessus du niveau de la mer.

Le scientifique russe B.P. Alisov a élaboré une classification des climats du globe. Elle est basée sur les types de masses d'air, leur formation et leurs évolutions au cours du mouvement sous l'influence de la surface sous-jacente.

Zones climatiques. Selon le climat dominant, on distingue les zones climatiques suivantes : équatoriale, deux tropicales, deux tempérées, deux polaires (Arctique, Antarctique) et de transition - deux subéquatoriales, deux subtropicales et deux subpolaires (subarctique et subantarctique).

Ceinture équatoriale couvre les bassins des fleuves Congo et Amazone, la côte du golfe de Guinée et les îles de la Sonde. La position élevée du soleil tout au long de l’année provoque un fort échauffement des surfaces. Les températures annuelles moyennes varient ici de 25 à 28 °C. Pendant la journée, la température de l'air monte rarement jusqu'à 30 °C, mais une humidité relative élevée reste de 70 à 90 %. L'air chauffé, saturé de vapeur d'eau, monte vers le haut dans des conditions de basse pression. Des cumulus apparaissent dans le ciel et couvrent tout le ciel à midi. L'air continue de monter, les cumulus se transforment en cumulonimbus, qui produisent d'intenses averses de pluie dans l'après-midi. Dans cette ceinture, les précipitations annuelles dépassent 2000 mm. Il y a des endroits où leur nombre augmente jusqu'à 5 000 mm. Les précipitations sont réparties uniformément tout au long de l'année.

Des températures élevées tout au long de l'année et de grandes quantités de précipitations créent des conditions propices au développement d'une végétation riche - des forêts équatoriales humides.

Ceinture sous-équatoriale occupe de vastes zones - les hauts plateaux brésiliens d'Amérique du Sud, l'Afrique centrale au nord et à l'est du bassin du Congo, la majeure partie du sous-continent indien et des péninsules d'Indochine, ainsi que le nord de l'Australie.

Le trait le plus caractéristique du climat de cette zone est l'évolution des masses d'air au fil des saisons : en été toute cette zone est occupée par l'air équatorial, en hiver par l'air tropical. En conséquence, on distingue deux saisons : humide (été) et sèche (hiver). En été, le temps n'est pas très différent de celui équatorial. L'air chaud et humide monte, créant des conditions propices à la formation de nuages ​​et de fortes précipitations. C'est dans cette ceinture que se situent les endroits les plus pluvieux (nord-est de l'Inde et îles Hawaï). En hiver, les conditions changent radicalement, l’air tropical sec domine et un temps sec s’installe. Les herbes brûlent et les arbres perdent leurs feuilles. La plupart des territoires de la ceinture subéquatoriale sont occupés par des savanes et des forêts.

Zone tropicale située des deux côtés des tropiques, tant sur les océans que sur les continents. L'air tropical règne ici toute l'année. Dans des conditions de haute pression et de nuages ​​bas, il se caractérise par des températures élevées. La température moyenne du mois le plus chaud dépasse 30 °C et atteint certains jours 50-55 °C.

Il y a peu de précipitations sur la majeure partie du territoire (moins de 200 mm) ; ici se trouvent les plus grands déserts du monde : le Sahara, l'Australie occidentale et le désert de la péninsule arabique.

Mais le climat n’est pas aride partout dans les zones tropicales. Sur les côtes orientales des continents, où soufflent les alizés des océans, les précipitations sont abondantes (Grandes Antilles, côte orientale du Brésil, côte orientale de l'Afrique). Le climat de ces régions n'est pas très différent du climat équatorial, bien que les fluctuations annuelles de température soient importantes, car il existe une grande différence de hauteur du soleil entre les saisons. Grâce aux fortes précipitations et aux températures élevées, les forêts tropicales humides poussent ici.

Zone subtropicale occupe de vastes espaces entre les 25e et 40e parallèles de latitude nord et sud. Cette ceinture se caractérise par une évolution des masses d'air selon les saisons : en été toute la région est occupée par l'air tropical, en hiver par l'air des latitudes tempérées. Il existe ici trois régions climatiques : l'ouest, le centre et l'est. La région climatique occidentale couvre les parties occidentales des continents : la côte méditerranéenne, la Californie, la partie centrale des Andes et le sud-ouest de l'Australie. En été, l'air tropical se déplace ici, créant une zone de haute pression. En conséquence, un temps sec et ensoleillé s’installe. L'hiver est chaud et humide. Ce climat est parfois appelé méditerranéen.

Un régime climatique complètement différent est observé en Asie de l'Est et dans le sud-est de l'Amérique du Nord. En été, des masses humides d'air tropical provenant de l'océan (moussons d'été) arrivent ici, apportant de lourds nuages ​​et des précipitations. Et les moussons d’hiver apportent des courants d’air continental sec provenant des latitudes tempérées. La température du mois le plus froid est supérieure à 0 °C.

Dans la région centrale (Est de la Turquie, Iran, Afghanistan, Grand Bassin en Amérique du Nord), l'air sec règne toute l'année : air tropical en été, air continental des latitudes tempérées en hiver. L'été ici est chaud et sec ; les hivers sont courts et humides, même si les précipitations totales ne dépassent pas 400 mm. En hiver, il y a des gelées et des chutes de neige, mais une couverture neigeuse stable ne se forme pas. Les écarts de température quotidiens sont importants (jusqu'à 30 °C) et il existe une grande différence entre les mois les plus chauds et les plus froids. Ici, dans les régions centrales des continents, se trouvent des déserts.

Zone tempérée occupe les zones au nord et au sud des régions subtropicales approximativement jusqu'aux cercles polaires. Dans l'hémisphère sud, le climat océanique prédomine, tandis que dans l'hémisphère nord, il existe trois régions climatiques : occidentale, centrale et orientale.

En Europe occidentale et au Canada, le sud des Andes est dominé par l'air marin humide des latitudes tempérées, apporté par les vents d'ouest des océans (500 à 1 000 mm de précipitations par an). Les précipitations sont réparties uniformément tout au long de l'année et il n'y a pas de périodes sèches. Sous l'influence des océans, l'évolution des températures est douce et les amplitudes annuelles sont faibles. Les vagues de froid sont provoquées par les masses d'air de l'Arctique (Antarctique), qui abaissent la température en hiver. De fortes chutes de neige sont observées à cette période. L'été est long, frais et il n'y a pas de changements brusques de température de l'air.

À l'est (nord-est de la Chine, Extrême-Orient), le climat est celui de la mousson. En hiver, des masses d’air froid continental arrivent et se forment sur le continent. La température du mois le plus froid varie de -5 à -25 °C. En été, les moussons humides apportent de grandes quantités de précipitations sur le continent.

Au centre (centre de la Russie, Ukraine, nord du Kazakhstan, sud du Canada) se forme l'air continental des latitudes tempérées. L'air arctique aux températures très basses pénètre souvent ici en hiver. L'hiver est long et glacial ; la couverture neigeuse dure plus de trois mois. L'été est pluvieux et chaud. La quantité de précipitations diminue à mesure que l'on s'enfonce dans le continent (de 700 à 200 mm). La caractéristique la plus caractéristique du climat de cette région est les changements brusques de température tout au long de l'année, la répartition inégale des précipitations, qui provoquent parfois des sécheresses.

Subarctique Et ceinture subantarctique. Ces zones de transition sont situées au nord de la zone tempérée (dans l'hémisphère nord) et au sud de celle-ci (dans l'hémisphère sud) - subarctique et subantarctique. Ils se caractérisent par une évolution des masses d'air selon la saison : en été - air des latitudes tempérées, en hiver - Arctique (Antarctique). L'été ici est court, frais, avec une température moyenne du mois le plus chaud de 0 à 12 °C, avec peu de précipitations (200 mm en moyenne), avec des retours fréquents de temps froid. L'hiver est long, glacial, avec des blizzards et de la neige épaisse. Dans l'hémisphère nord, à ces latitudes, il existe une zone de toundra.

Arctique Et Ceinture antarctique. Dans les zones polaires, des masses d'air froid se forment dans des conditions de haute pression. Ces zones sont caractérisées par de longues nuits et journées polaires. Leur durée aux pôles atteint jusqu'à six mois. Même si le soleil ne se couche pas au-delà de l'horizon en été, il se lève bas, ses rayons glissent sur la surface et fournissent peu de chaleur. Pendant le court été, la neige et la glace n'ont pas le temps de fondre, la couverture de glace demeure donc dans ces zones. Il recouvre le Groenland et l'Antarctique d'une couche épaisse, et des montagnes de glace - des icebergs - flottent dans les régions polaires des océans. L'air froid qui s'accumule au-dessus des régions polaires est transporté par des vents violents vers la zone tempérée. Aux portes de l’Antarctique, les vents atteignent des vitesses de 100 m/s. L'Arctique et l'Antarctique sont les « réfrigérateurs » de la Terre.

Même sur une petite zone, les conditions climatiques ne sont pas uniformes. Sous l'influence de facteurs locaux : petites formes de relief, exposition des pentes, caractéristiques du sol et du sol, nature du couvert végétal, des conditions particulières se créent, appelées microclimat.

L'étude du microclimat est importante pour le développement de nombreuses branches de l'agriculture, notamment les cultures en plein champ, l'horticulture et la culture maraîchère.

Liste de la littérature utilisée

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L'atmosphère est la coquille gazeuse de notre planète, qui tourne avec la Terre. Le gaz présent dans l’atmosphère s’appelle l’air. L'atmosphère est en contact avec l'hydrosphère et recouvre partiellement la lithosphère. Mais les limites supérieures sont difficiles à déterminer. Il est classiquement admis que l’atmosphère s’étend vers le haut sur environ trois mille kilomètres. Là, il s'écoule doucement dans un espace sans air.

Composition chimique de l'atmosphère terrestre

La formation de la composition chimique de l’atmosphère a commencé il y a environ quatre milliards d’années. Initialement, l'atmosphère était composée uniquement de gaz légers - hélium et hydrogène. Selon les scientifiques, les conditions initiales pour la création d'une coquille de gaz autour de la Terre étaient des éruptions volcaniques qui, avec la lave, émettaient d'énormes quantités de gaz. Par la suite, les échanges gazeux ont commencé avec les espaces aquatiques, avec les organismes vivants et avec les produits de leurs activités. La composition de l’air a progressivement changé et a pris sa forme moderne il y a plusieurs millions d’années.

Les principaux composants de l'atmosphère sont l'azote (environ 79 %) et l'oxygène (20 %). Le pourcentage restant (1%) est constitué des gaz suivants : argon, néon, hélium, méthane, dioxyde de carbone, hydrogène, krypton, xénon, ozone, ammoniac, dioxydes de soufre et d'azote, oxyde d'azote et monoxyde de carbone, qui sont inclus dans ce un pour cent.

De plus, l’air contient de la vapeur d’eau et des particules (pollen, poussières, cristaux de sel, impuretés d’aérosols).

Récemment, les scientifiques ont noté un changement non pas qualitatif, mais quantitatif dans certains composants de l'air. Et la raison en est l’homme et ses activités. Au cours des 100 dernières années seulement, les niveaux de dioxyde de carbone ont considérablement augmenté ! Cette situation se heurte à de nombreux problèmes, dont le plus global est le changement climatique.

Formation du temps et du climat

L'atmosphère joue un rôle essentiel dans la détermination du climat et de la météo sur Terre. Cela dépend beaucoup de la quantité de lumière solaire, de la nature de la surface sous-jacente et de la circulation atmosphérique.

Examinons les facteurs dans l'ordre.

1. L'atmosphère transmet la chaleur des rayons du soleil et absorbe les rayonnements nocifs. Les anciens Grecs savaient que les rayons du Soleil tombaient sur différentes parties de la Terre sous différents angles. Le mot « climat » lui-même traduit du grec ancien signifie « pente ». Ainsi, à l'équateur, les rayons du soleil tombent presque verticalement, c'est pourquoi il fait très chaud ici. Plus les pôles sont proches, plus l'angle d'inclinaison est grand. Et la température baisse.

2. En raison du chauffage inégal de la Terre, des courants d'air se forment dans l'atmosphère. Ils sont classés selon leurs tailles. Les plus petits (dizaines et centaines de mètres) sont les vents locaux. Viennent ensuite les moussons et les alizés, les cyclones et les anticyclones, ainsi que les zones frontales planétaires.

Toutes ces masses d'air sont en mouvement constant. Certains d’entre eux sont assez statiques. Par exemple, les alizés qui soufflent des régions subtropicales vers l'équateur. Le mouvement des autres dépend largement de la pression atmosphérique.

3. La pression atmosphérique est un autre facteur qui influence la formation du climat. C'est la pression de l'air à la surface de la terre. Comme on le sait, les masses d’air se déplacent d’une zone à haute pression atmosphérique vers une zone où cette pression est plus faible.

Au total, 7 zones sont attribuées. L'équateur est une zone de basse pression. De plus, des deux côtés de l'équateur jusqu'aux latitudes trente, il existe une zone de haute pression. De 30° à 60° - encore basse pression. Et de 60° aux pôles se trouve une zone anticyclonique. Des masses d'air circulent entre ces zones. Ceux qui viennent de la mer vers la terre apportent de la pluie et du mauvais temps, et ceux qui soufflent des continents apportent un temps clair et sec. Aux endroits où les courants d'air entrent en collision, des zones de front atmosphérique se forment, caractérisées par des précipitations et des conditions météorologiques défavorables et venteuses.

Les scientifiques ont prouvé que même le bien-être d’une personne dépend de la pression atmosphérique. Selon les normes internationales, la pression atmosphérique normale est de 760 mm Hg. colonne à une température de 0°C. Cet indicateur est calculé pour les zones terrestres presque au niveau du niveau de la mer. Avec l'altitude, la pression diminue. Par conséquent, par exemple, pour Saint-Pétersbourg 760 mm Hg. - c'est la norme. Mais pour Moscou, qui est située plus haut, la pression normale est de 748 mm Hg.

La pression change non seulement verticalement, mais aussi horizontalement. Cela se ressent particulièrement lors du passage des cyclones.

La structure de l'atmosphère

L'atmosphère rappelle celle d'un gâteau en couches. Et chaque couche a ses propres caractéristiques.

. Troposphère- la couche la plus proche de la Terre. L'« épaisseur » de cette couche change avec la distance à l'équateur. Au-dessus de l'équateur, la couche s'étend vers le haut de 16 à 18 km, dans les zones tempérées de 10 à 12 km, aux pôles de 8 à 10 km.

C'est ici que sont contenus 80 % de la masse totale d'air et 90 % de la vapeur d'eau. Des nuages ​​se forment ici, des cyclones et des anticyclones apparaissent. La température de l'air dépend de l'altitude de la zone. En moyenne, elle diminue de 0,65°C tous les 100 mètres.

. Tropopause- couche de transition de l'atmosphère. Sa hauteur varie de plusieurs centaines de mètres à 1 à 2 km. La température de l'air en été est plus élevée qu'en hiver. Par exemple, au-dessus des pôles en hiver, il fait -65°C. Et au-dessus de l'équateur, il fait -70°C à tout moment de l'année.

. Stratosphère- il s'agit d'une couche dont la limite supérieure se situe à une altitude de 50-55 kilomètres. La turbulence ici est faible, la teneur en vapeur d'eau dans l'air est négligeable. Mais il y a beaucoup d'ozone. Sa concentration maximale se situe à une altitude de 20-25 km. Dans la stratosphère, la température de l'air commence à augmenter et atteint +0,8°C. Cela est dû au fait que la couche d'ozone interagit avec le rayonnement ultraviolet.

. Stratopause- une couche intermédiaire basse entre la stratosphère et la mésosphère qui la suit.

. Mésosphère- la limite supérieure de cette couche est de 80 à 85 kilomètres. Des processus photochimiques complexes impliquant des radicaux libres se produisent ici. Ce sont eux qui fournissent cette douce lueur bleue de notre planète, visible depuis l’espace.

La plupart des comètes et météorites brûlent dans la mésosphère.

. Mésopause- la couche intermédiaire suivante, dont la température de l'air est d'au moins -90°.

. Thermosphère- la limite inférieure commence à une altitude de 80 à 90 km et la limite supérieure de la couche s'étend à environ 800 km. La température de l’air augmente. Elle peut varier de +500°C à +1000°C. Pendant la journée, les variations de température s'élèvent à des centaines de degrés ! Mais l’air ici est si raréfié qu’il n’est pas approprié de comprendre le terme « température » tel que nous l’imaginons.

. Ionosphère- combine la mésosphère, la mésopause et la thermosphère. L'air ici est principalement constitué de molécules d'oxygène et d'azote, ainsi que de plasma quasi neutre. Les rayons du soleil pénétrant dans l'ionosphère ionisent fortement les molécules d'air. Dans la couche inférieure (jusqu'à 90 km), le degré d'ionisation est faible. Plus elle est élevée, plus l'ionisation est importante. Ainsi, à une altitude de 100-110 km, les électrons sont concentrés. Cela aide à réfléchir les ondes radio courtes et moyennes.

La couche la plus importante de l'ionosphère est la couche supérieure, située à une altitude de 150 à 400 km. Sa particularité est qu'il réfléchit les ondes radio, ce qui facilite la transmission des signaux radio sur des distances considérables.

C'est dans l'ionosphère que se produit un phénomène tel que les aurores.

. Exosphère- se compose d'atomes d'oxygène, d'hélium et d'hydrogène. Le gaz contenu dans cette couche est très raréfié et les atomes d’hydrogène s’échappent souvent dans l’espace. Cette couche est donc appelée « zone de dispersion ».

Le premier scientifique à suggérer que notre atmosphère a du poids fut l'Italien E. Torricelli. Ostap Bender, par exemple, dans son roman « Le veau d'or », déplorait que chaque personne soit pressée par une colonne d'air pesant 14 kg ! Mais le grand intrigant s’était un peu trompé. Un adulte subit une pression de 13 à 15 tonnes ! Mais nous ne ressentons pas cette lourdeur, car la pression atmosphérique est équilibrée par la pression interne d'une personne. Le poids de notre atmosphère est de 5 300 000 000 000 000 de tonnes. Ce chiffre est colossal, même s’il ne représente qu’un millionième du poids de notre planète.