Naša Zemlja je bez atmosfere zraka. Sastav i struktura atmosfere. Zračni omotač Zemlje i njegov sastav

Atmosfera- plinoviti omotač planeta. Zemljina atmosfera sastoji se od mješavine plinova, vodene pare i malih čestica krutih tvari. Osnova atmosfere, zrak, mješavina je plinova, prvenstveno dušika, kisika, argona i ugljičnog dioksida. Zračni omotač našeg planeta naziva se grčka riječ - Atmosfera, što se može prevesti kao omotač plina.

Ukupna masa zemljine atmosfere iznosi približno 5,15·10 15 t. Gornja granica atmosfere leži na visini od oko 1000 km nadmorske visine; iznad je takozvana Zemljina kruna, koja se proteže na udaljenosti od oko 20 000 km i sastoji se uglavnom od vodika i helija. Atmosfera ima najmanju masu od svih ostalih geosfera na našem planetu: iznosi približno 1/1000 mase hidrosfere i oko 1/10 000 mase zemljine kore.

Prema stručnjacima, zračni omotač Zemlje sastoji se od nekoliko glavnih slojeva: troposfere, tropopauze, stratosfere, stratopauze, mezosfere, mezopauze, termosfere i egzosfere.

Ukupno, atmosfera ima debljinu od dvije do 3 tisuće km. s površine našeg planeta. Zračni omotač Zemlje ima sljedeće funkcije:

• - regulacija klime na Zemlji;
• - apsorpcija sunčevog zračenja;
• - propušta toplinsko zračenje Sunca;
• - zadržava toplinu;
• - je medij za širenje zvuka;
• - disanje izvora kisika;
• - formiranje kruženja vlage povezanog sa stvaranjem oblaka i oborina;
• - faktor formiranja litosfere (trošenje).

Stvarno volim zrak u planinama. Ja, naravno, nisam penjač, ​​moja maksimalna nadmorska visina bila je 2300 m. Ali ako se popnete 5 km iznad razine mora, vaše zdravlje se može naglo pogoršati, jer će biti manje kisika. Sada ću vam reći o ovim i drugim značajkama zračne školjke.

Zračni omotač Zemlje i njegov sastav

Ljuska oko našeg planeta, koja se sastoji od plinova, naziva se atmosfera. Zahvaljujući njoj ti i ja možemo disati. Sadrži:

• dušik;
• kisik;
• inertni plinovi;
• ugljični dioksid.

78% zraka čini dušik, ali kisik, bez kojeg ne bismo mogli postojati, čini 21%. Volumen ugljičnog dioksida u atmosferi redovito raste. Razlog tome je ljudska aktivnost. Industrijska poduzeća i automobili ispuštaju ogromne količine produkata izgaranja u atmosferu, a površina šuma koje bi mogle popraviti situaciju brzo se smanjuje.

U atmosferi ima i ozona od kojeg se stvorio zaštitni sloj oko planeta. Nalazi se na visini od oko 30 km i štiti naš planet od opasnog utjecaja Sunca.

Na različitim visinama, zračna školjka ima svoje karakteristike. Ukupno postoji 5 slojeva atmosfere: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Troposfera je najbliža zemljinoj površini. Unutar ovog sloja nastaju kiša, snijeg, magla.

Koje funkcije obavlja atmosfera?

Ako Zemlja nije imala ljusku, onda je malo vjerojatno da bi na njenom teritoriju moglo biti živih bića. Prvo, štiti sav život na planeti od sunčevog zračenja. Osim toga, atmosfera vam omogućuje održavanje ugodne temperature za život. Navikli smo vidjeti plavo nebo iznad naših glava, možda je to zbog raznih čestica u zraku.

Zračna ovojnica raspoređuje sunčevu svjetlost i omogućuje širenje zvuka. Zahvaljujući zraku možemo se čuti, pjev ptica, kišne kapi koje padaju i vjetar. Naravno, bez atmosfere vlaga se ne bi mogla preraspodijeliti. Zrak stvara povoljno stanište za ljude, životinje i biljke.

Zemljina površina je okružena zračnim omotačem - atmosfera, koji se, prema suvremenim podacima, proteže iznad nje 1500–2000 km, odnosno visina atmosfere je oko 1/3 polumjera Zemlje. Međutim, tragovi atmosferskog zraka pronađeni su i na visini od 20 000 km. Gotovo polovica ukupne zračne mase koncentrirana je unutar prvih kilometara od Zemljine površine (u nižim slojevima visine 20 km - 95%, au gornjim slojevima niske gustoće - 5% svoje mase).

Zračni omotač Zemlje sastoji se od mehaničke mješavine plinova.

Atmosfera uvijek sadrži vodenu paru, koja čini do 3% atmosferskog volumena, te prašinu i druge komponente. Stoga zrak ne treba promatrati samo kao mješavinu plinova, potrebno je uzeti u obzir prisutnost u smjesi iona i većih čestica (prašine, aerosoli), koji su od velike važnosti.

Postotak plinova, vlage i prašine u zemljinoj atmosferi podložan je promjenama tijekom vremena. Te su promjene uzrokovane, s jedne strane, prirodnim procesima, as druge gospodarskom djelatnošću čovjeka.

Atmosferska prašina su najmanje krute čestice lebdeće u zraku polumjera 10 - 4 -10 -3 cm. Nastaje kao rezultat razaranja i trošenja stijena i tla, vulkanskih erupcija (poznat je slučaj kada, kao posljedica erupcije vulkana Krakatoa 1833., prašina se formirala na nadmorskoj visini od 8-24 km i njen sloj debljine 16 km ostao je u zraku oko 5 godina), šumski, stepski i tresetni požari, drobljenje kozmičkih tijela ( kozmička prašina) itd. Atmosferska prašina je od velike važnosti za procese koji se odvijaju na Zemlji: doprinosi kondenzaciji vodene pare, a time i stvaranju oborina, raspršuje sunčevo zračenje i time štiti Zemlju od prekomjernog zagrijavanja.

Prirodnoj prašnoj pozadini atmosfere u velikim gradovima i industrijskim središtima pridružuje se ogromna količina razne industrijske prašine i štetnih plinova. Eksperimentalno je utvrđeno da u gradu ima 100 tisuća čestica prašine u 1 cm 3 zraka, dok je iznad oceana samo 200 čestica prašine; na visini od 5 km ima 1000 puta manje prašine nego na visini od 2 m, odnosno u sloju u kojem živi čovjek. Onečišćenje atmosfere štetno je za ljudsko zdravlje jer prašina i plinovi mogu izravno prodrijeti u ljudsko tijelo (u pluća i alveole) ili s vodom i hranom.

Sastav i svojstva atmosfere na različitim visinama nisu isti, stoga se ona dijeli na tropo-, strato-, mezo-, termo- i egzosferu. Posljednja tri sloja ponekad se smatraju ionosfera.

Troposfera 1 (Sl. 3.1) proteže se do visine do 7 km na polovima i do 18 km na Zemljinom ekvatoru. Sva vodena para i 4/5 mase atmosfere koncentrirani su u troposferi. Ovdje se razvijaju sve vremenske pojave. Vrijeme i klima na Zemlji ovise o raspodjeli topline, tlaka i sadržaja vodene pare u atmosferi. Vodena para apsorbira sunčevo zračenje, povećava gustoću zraka i izvor je svih oborina. Temperatura troposfere opada s visinom i na visini od 10-12 km doseže minus 55 °C.

Stratosfera 2(do 40 km) je sloj atmosfere uz troposferu. Ovdje temperatura postupno raste do 0 °C. Na nadmorskoj visini od 22-24 km najveća je koncentracija ozona (ozonskog omotača), koji apsorbira najveći dio tvrdog zračenja Sunca štetnog za žive organizme.

U mezosfera 3(do 80 km) temperatura pada na minus 60–80 S. Postoji visok sadržaj plinskih iona koji uzrokuju polarnu svjetlost.

Termosfera(do 800 km) karakterizira porast temperature. Povećava se sadržaj lakih plinova – vodika i helija – i nabijenih čestica.

U egzosfera(do 1500–2000 km) atmosferski plinovi rasipaju se u svemir.

Zračni omotač Zemlje

1. Iz tropskih i suptropskih područja visokog tlaka glavno strujanje zraka hrli prema ekvatoru, u područje stalno niskog tlaka. Pod utjecajem otklonske sile Zemljine rotacije ti se tokovi na sjevernoj hemisferi skreću udesno, a na južnoj ulijevo. Ti vjetrovi koji neprestano pušu nazivaju se pasati.

2. Dio tropskog zraka kreće se prema umjerenim geografskim širinama. Ovo kretanje je posebno aktivno ljeti, kada ondje vlada niži tlak. Ova strujanja zraka na sjevernoj hemisferi također odstupaju udesno i uzimaju prvo jugozapadni, a zatim zapadni smjer, a na južnoj hemisferi - sjeverozapadni, pretvarajući se u zapadni. Dakle, u umjerenim geografskim širinama obje hemisfere, zapadni zračni promet.

3. Iz polarnih područja visokog tlaka zrak se kreće prema umjerenim geografskim širinama, idući u smjeru sjeveroistoka na sjevernoj i jugoistoka na južnoj hemisferi.

Pasati, zapadni vjetrovi iz umjerenih geografskih širina i vjetrovi iz polarnih područja nazivaju se planetarni a raspoređeni su zonalno.

4. Ova raspodjela je poremećena na istočnim obalama kontinenata sjeverne hemisfere u umjerenim geografskim širinama. Kao rezultat sezonskih promjena tlaka nad kopnom i susjednom vodenom površinom oceana, ovdje pušu vjetrovi s kopna na more zimi, a s mora na kopno ljeti. Ovi vjetrovi, koji mijenjaju smjer s godišnjim dobima, nazivaju se monsuni. Pod utjecajem otklonskog utjecaja rotirajuće Zemlje ljetni monsuni poprimaju jugoistočni smjer, a zimski monsuni sjeverozapadni smjer. Monsunski vjetrovi posebno su karakteristični za Daleki istok i istočnu Kinu, au manjoj mjeri javljaju se i na istočnoj obali Sjeverne Amerike.

5. Osim planetarnih vjetrova i monsuna, postoje lokalni, tzv. lokalni vjetrovi. Nastaju zbog karakteristika reljefa i neravnomjernog zagrijavanja podloge.

Povjetarci- obalni vjetrovi promatrani po vedrom vremenu na obalama vodenih tijela: oceana, mora, velikih jezera, akumulacija, pa čak i rijeka. Danju pušu s površine vode (morski povjetarac), noću - s kopna (obalni povjetarac). Danju se kopno zagrije jače od mora. Zrak iznad kopna se diže, na njegovo mjesto hrle zračne struje s mora, tvoreći dnevni povjetarac. U tropskim geografskim širinama, dnevni povjetarac je prilično jak vjetar koji donosi vlagu i svježinu s mora.

Noću je površina vode toplija od kopna. Zrak se diže, a zrak s kopna hrli umjesto njega. Formira se noćni povjetarac. Obično je inferioran u snazi ​​od dana.

promatrana u planinama sušila za kosu- topli i suhi vjetrovi koji pušu uz padine.

Ako se niske planine uzdižu poput brane na putu kretanja hladnog zraka, to se može dogoditi. bor Hladan zrak, prevladavši nisku barijeru, pada ogromnom snagom i dolazi do oštrog pada temperature. Bura je poznata pod različitim nazivima: na Bajkalu je to sarma, u Sjevernoj Americi - chinook, u Francuskoj - maestral itd. U Rusiji bura doseže posebnu snagu u Novorosijsku.

Suhovei- to su suhi i vrući vjetrovi. Karakteristični su za sušna područja zemaljske kugle. U srednjoj Aziji suhi vjetrovi nazivaju se samum, u Alžiru - jugo, u Egiptu - hatsin itd. Brzina suhog vjetra doseže 20 m/s, a temperatura zraka 40 °C. Relativna vlažnost za vrijeme suhih vjetrova naglo pada i pada na 10%. Biljke, isparavajući vlagu, suše se na korijenu. U pustinjama suhi vjetrovi često su popraćeni pješčanim olujama.

Pri izgradnji naseljenih mjesta, industrijskih poduzeća i stambenih objekata potrebno je voditi računa o smjeru i jačini vjetra. Vjetar je jedan od najvažnijih izvora alternativne energije; koristi se za proizvodnju električne energije, kao i za rad mlinova, pumpi za vodu itd.

8. Vrijeme i njegovo predviđanje

Vrijeme nazvati stanje nižeg sloja atmosfere u određeno vrijeme i na određenom mjestu.

Njegova najkarakterističnija značajka je promjenjivost, često se vrijeme mijenja nekoliko puta tijekom dana.

Nagle promjene vremena najčešće su povezane s promjenama zračnih masa.

Zračna masa -Ovo je ogroman pokretni volumen zraka s određenim fizičkim svojstvima: temperaturom, gustoćom, vlagom, prozirnošću.

Donji slojevi atmosfere, u dodiru s temeljnom površinom, poprimaju neka od njezinih svojstava. Tople zračne mase nastaju iznad zagrijane površine, a hladne zračne mase nastaju iznad ohlađene površine. Što se zračna masa duže zadržava iznad površine s koje vlaga isparava, to je veća njena vlažnost.

Ovisno o mjestu nastanka, zračne mase dijelimo na arktičke, umjerene, tropske i ekvatorske. Ako se formiranje zračnih masa događa iznad oceana, nazivaju se morskim. Zimi su vrlo vlažne i tople, ljeti su hladne. Kontinentalne zračne mase imaju nisku relativnu vlažnost, više temperature i vrlo su prašnjave.

Rusija se nalazi u umjerenom pojasu, pa na zapadu prevladavaju morske umjerene zračne mase, a na većem dijelu ostatka teritorija kontinentalne zračne mase. Arktičke zračne mase nastaju iza Arktičkog kruga (Sl. 39).

Riža. 39.

Pri dodiru različitih zračnih masa u troposferi nastaju prijelazna područja - atmosferske fronte čija duljina doseže 1000 km, a visina nekoliko stotina metara.

Topla fronta(Sl. 40, 1) nastaje aktivnim kretanjem toplog zraka prema hladnom zraku. Zatim lagani topli zrak struji na klin hladnog zraka koji se povlači i diže se duž ravnine sučelja. Dizanjem se hladi. To dovodi do kondenzacije vodene pare i stvaranja oblaka cirusa i nimbostratusa, a potom i padalina.

Kada se topla fronta približi unutar jednog dana, pojavljuju se njeni vjesnici - cirusi. Lebde poput pera na nadmorskoj visini od 7-10 km. U to vrijeme atmosferski tlak opada. Dolazak tople fronte obično je povezan sa zatopljenjem i obilnim kišnim oborinama.

Riža. 40.

Hladna fronta(Sl. 40, 2) nastaje kada se hladni zrak kreće prema toplom. Hladan zrak, budući da je teži, struji ispod toplog zraka i gura ga prema gore. U tom slučaju nastaju stratokumulusni kišni oblaci koji se gomilaju poput planina ili tornjeva, a oborina iz njih pada u obliku pljuskova s ​​olujama i grmljavinom. Prolazak hladne fronte povezan je s nižim temperaturama i jačim vjetrovima.

Snažne turbulencije zraka ponekad se stvaraju na frontama, slične vrtlozima kada se dvije vodene struje susretnu. Veličina ovih zračnih vrtloga može doseći 2-3 tisuće km u promjeru. Ako je tlak u njihovim središnjim dijelovima manji nego na rubovima, to je ciklon.

U središnjem dijelu ciklone zrak se diže i širi prema njezinim rubovima (slika 41, 1). Kako se zrak diže, on se širi, hladi, vodena para se kondenzira i dolazi do zamućenja. Kada ciklona prođe, obično se javlja oblačno vrijeme s kišom ljeti i snijegom zimi.

Cikloni se obično kreću od zapada prema istoku prosječnom brzinom od oko 30 km/h, odnosno 700 km dnevno.

Riža. 41.

Tropski cikloni razlikuju se od umjerenih ciklona po tome što su manji po veličini i imaju iznimno olujno vrijeme. Promjer tropskih ciklona obično je 200-500 km, tlak u središtu pada na 960-970 hPa. Prate ih orkanski udari vjetra do 50 m/s, a širina olujne zone doseže 200-250 km. U tropskim ciklonima nastaju snažni oblaci i padaju obilne oborine (do 300-400 mm dnevno). Karakteristična značajka tropskih ciklona je prisutnost u središtu malog, oko 20 km poprečnog, mirnog područja s vedrim vremenom.

Ako je, naprotiv, tlak povećan u središtu, tada se ovaj vrtlog naziva anticiklona. U anticiklonama, istjecanje zraka na površini Zemlje događa se od središta prema rubovima, krećući se u smjeru kazaljke na satu (Sl. 41, 2). Istodobno s istjecanjem zraka iz anticiklone, u njezin središnji dio ulazi zrak iz viših slojeva atmosfere. Dok se spušta, zagrijava se, upija vodenu paru, a oblaci se razilaze. Stoga u područjima gdje se pojavljuju anticiklone nastupa vedro vrijeme bez oblaka sa slabim vjetrovima, ljeti vruće, a zimi hladno.

Anticiklone pokrivaju veća područja od ciklona. Stabilniji su, kreću se manjom brzinom, sporije se kvare i često dugo ostaju na jednom mjestu. Približavanjem anticiklone atmosferski tlak raste. Ovaj znak treba koristiti pri predviđanju vremena.

Niz ciklona i anticiklona neprestano prolazi kroz područje Rusije. To je ono što uzrokuje varijabilnost vremena.

Sinoptička karta- vremenska karta sastavljena za određeno razdoblje. Sastavlja se nekoliko puta dnevno na temelju podataka dobivenih iz mreže meteoroloških postaja Hidrometeorološke službe Rusije i stranih zemalja. Ova karta prikazuje podatke o vremenu u brojevima i simbolima - tlak zraka u milibarima, temperaturu zraka, smjer i brzinu vjetra, naoblaku, položaj toplih i hladnih fronti, ciklone i anticiklone, obrasce padalina.

Riža. 42.

Za prognozu vremena uspoređuju se karte (na primjer, za 3. i 4. studenog) i utvrđuju se promjene položaja toplih i hladnih fronti, pomaci ciklona i anticiklona i priroda vremena u svakoj od njih (Sl. 42). Trenutno se svemirske postaje naširoko koriste za poboljšanje vremenske prognoze.

Znaci stabilnog i vedrog vremena

1. Tlak zraka je visok, jedva se mijenja ili raste sporo.

2. Dnevna varijacija temperature oštro je izražena: danju vruće, noću hladno.

3. Vjetar slab, poslijepodne u pojačanju, a navečer jenjava.

4. Nebo je cijeli dan bez oblaka ili prekriveno kumulusima koji se navečer gube. Relativna vlažnost zraka danju se smanjuje, a noću povećava.

5. Danju je nebo jarko plavo, suton je kratak, zvijezde blijedo svjetlucaju. Navečer je zora žuta ili narančasta.

6. Jaka rosa ili mraz noću.

7. Magle nad nizinama, pojačavaju se noću, a nestaju danju.

8. Noću je toplije u šumi nego u polju.

9. Dim se diže iz dimnjaka i požara.

10. Lastavice lete visoko.

Znakovi neodrživog lošeg vremena

1. Tlak naglo varira ili se kontinuirano smanjuje.

2. Dnevna varijacija temperature je slabo izražena ili s kršenjem opće varijacije (na primjer, noću temperatura raste).

3. Vjetar se pojačava, naglo mijenja smjer, kretanje donjih slojeva oblaka ne poklapa se s kretanjem gornjih.

4. Naoblaka se povećava. Cirrostratus oblaci pojavljuju se na zapadnoj ili jugozapadnoj strani horizonta i šire se cijelim nebom. Oni ustupaju mjesto altostratusima i nimbostratusima.

5. Ujutro je zagušljivo. Kumulusni oblaci rastu prema gore, pretvarajući se u kumulonimbuse - do grmljavinske oluje.

6. Jutarnje i večernje zore su crvene.

7. Noću vjetar ne jenjava, već se pojačava.

8. Svjetlosni krugovi (aureole) pojavljuju se oko Sunca i Mjeseca u cirostratusnim oblacima. U oblacima srednjeg sloja nalaze se krune.

9. Nema jutarnje rose.

10. Lastavice lete nisko. Mravi se skrivaju u mravinjacima.

9. Pojam klime

Klima -To je dugoročni vremenski režim karakterističan za određeno područje.

Klima utječe na režim rijeka, formiranje raznih vrsta tala, vegetacije i faune. Dakle, u područjima gdje zemljina površina prima puno topline i vlage, rastu vlažne zimzelene šume. Područja koja se nalaze u blizini tropa primaju gotovo jednako topline kao na ekvatoru, ali mnogo manje vlage, pa su prekrivena rijetkom pustinjskom vegetacijom. Najveći dio naše zemlje zauzimaju crnogorične šume, koje su se prilagodile oštroj klimi: hladne i duge zime, kratka i umjereno topla ljeta te prosječnu vlažnost zraka.

Formiranje klime ovisi o mnogim čimbenicima, prvenstveno o geografskom položaju. Geografska širina mjesta određuje upadni kut sunčevih zraka i, sukladno tome, količinu topline koja dolazi od Sunca. Količina topline također ovisi o prirodi podloge i o rasporedu tla i vode. Voda se, kao što znate, sporo zagrijava, ali se sporo i hladi. Zemljište se, naprotiv, brzo zagrijava i jednako brzo hladi. Kao rezultat toga, formiraju se različiti vremenski režimi nad površinom vode i nad kopnom.

Tablica 3

Oscilacije temperature u gradovima između 50 i 53°C. w.

Iz ove tablice je vidljivo da Bantry na zapadnoj obali Irske, koja je pod izravnim utjecajem Atlantskog oceana, ima prosječnu temperaturu od 15,2 °C u najtoplijem mjesecu i 7,1 °C u najhladnijem mjesecu, tj. njegovu godišnju amplitudu je 8. 1 °C. S udaljavanjem od oceana prosječna temperatura najtoplijeg mjeseca raste, a najhladnijeg opada, tj. raste amplituda godišnjih temperatura. U Nerčinsku doseže 53,2 °C.

Reljef ima velik utjecaj na klimu: planinski lanci i kotline, ravnice, riječne doline i kotline stvaraju posebne klimatske uvjete. Planine su često klimatski razdjelnici.

Utječu na klimu i morske struje. Topla strujanja prenose ogromne količine topline s nižih geografskih širina na više, dok hladna strujanja prenose hladnoću s viših na niže geografske širine. U mjestima koja zapljuskuju tople struje, godišnja temperatura zraka je 5-10 °C viša nego na istim geografskim širinama koje zapljuskuju hladne struje.

Dakle, klima svakog teritorija ovisi o zemljopisnoj širini mjesta, podlozi, morskim strujama, topografiji i nadmorskoj visini mjesta iznad razine mora.

Ruski znanstvenik B. P. Alisov razvio je klasifikaciju klime na Zemljinoj kugli. Temelji se na vrstama zračnih masa, njihovom formiranju i promjenama tijekom kretanja pod utjecajem podloge.

Klimatske zone. Ovisno o prevladavajućoj klimi razlikuju se sljedeći klimatski pojasevi: ekvatorijalni, dva tropska, dva umjerena, dva polarna (Arktik, Antarktik) i prijelazni - dva subekvatorijalna, dva suptropska i dva subpolarna (subarktički i subantarktički).

Ekvatorijalni pojas obuhvaća slivove rijeka Konga i Amazone, obalu Gvinejskog zaljeva i Sundsko otočje. Visok položaj sunca tijekom cijele godine uzrokuje jako zagrijavanje površine. Prosječne godišnje temperature ovdje se kreću od 25 do 28 °C. Tijekom dana temperatura zraka rijetko naraste do 30 °C, ali ostaje visoka relativna vlažnost zraka - 70-90%. Zagrijani zrak, zasićen vodenom parom, diže se prema gore u uvjetima niskog tlaka. Kumulusi se pojavljuju na nebu i prekrivaju cijelo nebo do podneva. Zrak se i dalje diže, a kumulusi prelaze u kumulonimbuse koji u poslijepodnevnim satima stvaraju intenzivne pljuskove kiše. U ovom pojasu godišnja količina padalina prelazi 2000 mm. Postoje mjesta gdje se njihov broj povećava do 5000 mm. Padaline su ravnomjerno raspoređene tijekom godine.

Visoke temperature tijekom cijele godine i velike količine oborina stvaraju uvjete za razvoj bogate vegetacije – vlažnih ekvatorskih šuma.

Subekvatorijalni pojas zauzima ogromna područja - brazilsko gorje u Južnoj Americi, središnju Afriku sjeverno i istočno od bazena Konga, većinu indijskog potkontinenta i poluotoka Indokine, kao i sjevernu Australiju.

Najkarakterističnija značajka klime ovog pojasa je promjena zračnih masa tijekom godišnjih doba: ljeti cijelo ovo područje zauzima ekvatorijalni zrak, zimi tropski zrak. Kao rezultat toga, razlikuju se dva godišnja doba - vlažno (ljeto) i suho (zima). U ljetnoj sezoni vrijeme se ne razlikuje mnogo od ekvatorijalnog. Topli, vlažni zrak se diže stvarajući uvjete za stvaranje oblaka i obilne oborine. Upravo u tom pojasu nalaze se mjesta s najviše padalina (sjeveroistočna Indija i Havajski otoci). Zimi se uvjeti dramatično mijenjaju, prevladava suhi tropski zrak i nastupa suho vrijeme. Trava izgori, a drveće olista. Većinu teritorija subekvatorijalnog pojasa zauzima zona savana i šuma.

Tropska zona smještene s obje strane tropa, i na oceanima i na kontinentima. Ovdje tijekom cijele godine prevladava tropski zrak. U uvjetima visokog tlaka i niske naoblake karakteriziraju ga visoke temperature. Prosječna temperatura najtoplijeg mjeseca prelazi 30 °C, a ponegdje se penje i do 50-55 °C.

Na većem dijelu teritorija ima malo oborina (manje od 200 mm), ovdje se nalaze najveće pustinje na svijetu - Sahara, Zapadna Australija i pustinja Arapskog poluotoka.

Ali nije posvuda u tropskim zonama klima suha. Na istočnim obalama kontinenata, gdje s oceana pušu pasati, ima dosta oborina (Veliki Antili, istočna obala Brazila, istočna obala Afrike). Klima ovih područja ne razlikuje se puno od ekvatorijalne klime, iako su godišnja kolebanja temperature značajna, jer postoji velika razlika u visini sunca između godišnjih doba. Zahvaljujući velikoj količini oborina i visokim temperaturama, ovdje rastu tropske prašume.

Suptropska zona zauzima velike prostore između 25. i 40. paralele sjeverne i južne geografske širine. Za ovaj pojas karakteristična je promjena zračnih masa prema godišnjim dobima: ljeti je cijelo područje okupirano tropskim zrakom, zimi zrakom umjerenih geografskih širina. Ovdje postoje tri klimatske regije: zapadna, središnja i istočna. Zapadno klimatsko područje obuhvaća zapadne dijelove kontinenata: obalu Sredozemnog mora, Kaliforniju, središnji dio Anda i jugozapadnu Australiju. Ljeti se ovdje kreće tropski zrak, stvarajući područje visokog tlaka. Posljedica toga je suho i sunčano vrijeme. Zima je topla i vlažna. Ova klima se ponekad naziva mediteranskom.

Potpuno drugačiji klimatski režim promatra se u istočnoj Aziji i jugoistočnom dijelu Sjeverne Amerike. Ljeti ovamo pristižu vlažne mase tropskog zraka iz oceana (ljetni monsuni) donoseći veliku naoblaku i oborine. A zimski monsuni donose struje suhog kontinentalnog zraka iz umjerenih geografskih širina. Temperatura najhladnijeg mjeseca je iznad 0 °C.

U središnjem području (istočna Turska, Iran, Afganistan, Veliki bazen u Sjevernoj Americi) tijekom cijele godine prevladava suhi zrak: tropski zrak ljeti, kontinentalni zrak umjerenih geografskih širina zimi. Ljeto je ovdje vruće i suho; zime su kratke i vlažne, iako ukupna količina padalina ne prelazi 400 mm. Zimi ima mrazova i snijega, ali se ne formira stabilan snježni pokrivač. Rasponi dnevne temperature su veliki (do 30 °C), a velika je razlika između najtoplijeg i najhladnijeg mjeseca. Ovdje, u središnjim predjelima kontinenata, postoje pustinje.

Umjerena zona zauzima područja sjeverno i južno od suptropskog područja približno do polarnih krugova. Na južnoj hemisferi prevladava oceanska klima, dok na sjevernoj hemisferi postoje tri klimatska područja: zapadna, središnja i istočna.

U zapadnoj Europi i Kanadi, južnim Andama, prevladava vlažan morski zrak umjerenih širina, koji donose zapadni vjetrovi s oceana (500-1000 mm oborine godišnje). Oborine su ravnomjerno raspoređene tijekom godine, a sušnih razdoblja nema. Pod utjecajem oceana tok temperatura je ujednačen, a godišnje amplitude male. Nagle hladnoće donose arktičke (antarktičke) zračne mase koje snižavaju temperaturu zimi. U ovom trenutku se uočavaju obilne snježne padaline. Ljeto je dugo, prohladno i nema naglih promjena temperature zraka.

Na istoku (sjeveroistočna Kina, Daleki istok) klima je monsunska. Zimi pristižu hladne kontinentalne zračne mase i stvaraju se nad kontinentom. Temperatura najhladnijeg mjeseca kreće se od -5 do -25 °C. Ljeti vlažni monsuni donose velike količine oborina na kopno.

U središtu (središnja Rusija, Ukrajina, sjeverni Kazahstan, južna Kanada) formira se kontinentalni zrak umjerenih širina. Ovdje zimi često ulazi arktički zrak s vrlo niskim temperaturama. Zima je duga i mrazna; snježni pokrivač traje više od tri mjeseca. Ljeto je kišovito i toplo. Količina padalina se smanjuje što dublje ulazimo u kontinent (od 700 do 200 mm). Najkarakterističnije obilježje klime ovog područja su oštre temperaturne promjene tijekom godine i neravnomjerna raspodjela padalina, što ponekad uzrokuje suše.

Subarktički I subantarktički pojas. Ove prijelazne zone nalaze se sjeverno od umjerenog pojasa (na sjevernoj hemisferi) i južno od njega (na južnoj hemisferi) - subarktički i subantarktički. Karakterizira ih promjena zračnih masa po sezoni: ljeti - zrak umjerenih geografskih širina, zimi - Arktik (Antarktik). Ljeto je ovdje kratko, prohladno, s prosječnom temperaturom najtoplijeg mjeseca od 0 do 12 °C, s malo oborina (prosječno 200 mm), s čestim povratkom hladnog vremena. Zima je duga, mrazna, s mećavama i dubokim snijegom. Na sjevernoj hemisferi, na ovim geografskim širinama postoji zona tundre.

Arktik I Antarktički pojas. U polarnim zonama nastaju hladne zračne mase u uvjetima visokog tlaka. Ove zone karakteriziraju duge polarne noći i polarni dani. Njihovo trajanje na polovima doseže do šest mjeseci. Iako sunce ljeti ne zalazi iza horizonta, diže se nisko, njegove zrake klize po površini i daju malo topline. Tijekom kratkog ljeta snijeg i led nemaju vremena otopiti se, tako da ledeni pokrivač ostaje na ovim područjima. Debelim slojem prekriva Grenland i Antarktiku, a u polarnim područjima oceana lebde ledene planine - sante leda. Hladan zrak koji se nakuplja iznad polarnih područja jaki vjetrovi prenose u umjereni pojas. Na periferiji Antarktike vjetrovi dostižu brzinu od 100 m/s. Arktik i Antarktik su "hladnjaci" Zemlje.

Čak ni na malom području klimatski uvjeti nisu ujednačeni. Pod utjecajem lokalnih čimbenika: malih reljefnih oblika, ekspozicije padina, karakteristika tla i tla, prirode vegetacijskog pokrova, stvaraju se posebni uvjeti, tzv. mikroklima.

Proučavanje mikroklime važno je za razvoj mnogih grana poljoprivrede, posebice ratarstva, hortikulture i povrtlarstva.

Popis korištene literature

1. Arutsev A.A., Ermolaev B.V., Kutateladze I.O., Slutsky M. Koncepti moderne prirodne znanosti. S vodičem za učenje. M. 1999

2. Petrosova R.A., Golov V.P., Sivoglazov V.I., Strout E.K. Prirodne znanosti i temeljne ekologije. Udžbenik za srednje pedagoške obrazovne ustanove. M.: Bustard, 2007, 303 str.

3. Savchenko V.N., Smagin V.P.. POČECI SUVREMENIH PRIRODNOZNANSTVENIH POJMOVA I NAČELA. Tutorial. Rostov na Donu. 2006.

Atmosfera je plinoviti omotač našeg planeta koji se okreće zajedno sa Zemljom. Plin u atmosferi naziva se zrak. Atmosfera je u dodiru s hidrosferom i djelomično pokriva litosferu. Ali gornje granice teško je odrediti. Konvencionalno je prihvaćeno da se atmosfera proteže prema gore otprilike tri tisuće kilometara. Tamo glatko teče u bezzračni prostor.

Kemijski sastav Zemljine atmosfere

Formiranje kemijskog sastava atmosfere počelo je prije otprilike četiri milijarde godina. U početku se atmosfera sastojala samo od lakih plinova - helija i vodika. Prema znanstvenicima, prvi preduvjeti za stvaranje plinske ljuske oko Zemlje bile su vulkanske erupcije koje su, zajedno s lavom, ispuštale ogromne količine plinova. Nakon toga je započela izmjena plinova s ​​vodenim prostorima, sa živim organizmima i s proizvodima njihovih aktivnosti. Sastav zraka postupno se mijenjao i fiksirao se u svom modernom obliku prije nekoliko milijuna godina.

Glavne komponente atmosfere su dušik (oko 79%) i kisik (20%). Preostali postotak (1%) čine sljedeći plinovi: argon, neon, helij, metan, ugljikov dioksid, vodik, kripton, ksenon, ozon, amonijak, sumpor i dušikov dioksid, dušikov oksid i ugljikov monoksid, koji su uključeni u ovaj jedan posto.

Osim toga, zrak sadrži vodenu paru i čestice (pelud, prašinu, kristale soli, aerosolne nečistoće).

Nedavno su znanstvenici primijetili ne kvalitativnu, već kvantitativnu promjenu u nekim sastojcima zraka. A razlog tome je čovjek i njegove aktivnosti. Samo u posljednjih 100 godina, razine ugljičnog dioksida značajno su porasle! To je bremenito mnogim problemima, od kojih su najglobalniji klimatske promjene.

Formiranje vremena i klime

Atmosfera igra ključnu ulogu u oblikovanju klime i vremena na Zemlji. Mnogo ovisi o količini sunčeve svjetlosti, prirodi podloge i atmosferskoj cirkulaciji.

Pogledajmo čimbenike redom.

1. Atmosfera propušta toplinu sunčevih zraka i upija štetna zračenja. Stari Grci su znali da sunčeve zrake padaju na različite dijelove Zemlje pod različitim kutovima. Sama riječ "klima" u prijevodu sa starogrčkog znači "nagib". Dakle, na ekvatoru sunčeve zrake padaju gotovo okomito, zbog čega je ovdje jako vruće. Što je bliže polovima, to je veći kut nagiba. I temperatura pada.

2. Zbog neravnomjernog zagrijavanja Zemlje u atmosferi nastaju zračna strujanja. Klasificirani su prema veličini. Najmanji (desetci i stotine metara) su lokalni vjetrovi. Zatim slijede monsuni i pasati, ciklone i anticiklone te planetarne frontalne zone.

Sve te zračne mase neprestano se kreću. Neki od njih su prilično statični. Na primjer, pasati koji pušu iz suptropskog područja prema ekvatoru. Kretanje ostalih uvelike ovisi o atmosferskom tlaku.

3. Atmosferski tlak je još jedan faktor koji utječe na formiranje klime. To je tlak zraka na površini zemlje. Kao što je poznato, zračne mase kreću se iz područja visokog atmosferskog tlaka prema području gdje je taj tlak niži.

Dodijeljeno je ukupno 7 zona. Ekvator je zona niskog tlaka. Nadalje, s obje strane ekvatora do tridesetih geografskih širina nalazi se područje visokog tlaka. Od 30° do 60° - opet nizak tlak. A od 60° do polova je zona visokog tlaka. Između ovih zona kruže zračne mase. Oni koji dolaze s mora na kopno donose kišu i loše vrijeme, a oni koji pušu s kontinenata vedro i suho vrijeme. Na mjestima sudara zračnih struja formiraju se zone atmosferske fronte, koje karakteriziraju oborine i loše, vjetrovito vrijeme.

Znanstvenici su dokazali da čak i dobrobit osobe ovisi o atmosferskom tlaku. Prema međunarodnim standardima, normalni atmosferski tlak je 760 mm Hg. stupca na temperaturi od 0°C. Ovaj se pokazatelj izračunava za one površine kopna koje su gotovo na razini razine mora. S visinom tlak opada. Stoga, na primjer, za St. Petersburg 760 mm Hg. - ovo je norma. Ali za Moskvu, koja se nalazi više, normalni tlak je 748 mm Hg.

Tlak se ne mijenja samo okomito, već i vodoravno. Osobito se to osjeti tijekom prolaska ciklona.

Struktura atmosfere

Atmosfera podsjeća na slojevitu tortu. I svaki sloj ima svoje karakteristike.

. Troposfera- sloj najbliži Zemlji. "Debljina" ovog sloja mijenja se s udaljenošću od ekvatora. Iznad ekvatora, sloj se proteže prema gore za 16-18 km, u umjerenim zonama za 10-12 km, na polovima za 8-10 km.

Ovdje se nalazi 80% ukupne zračne mase i 90% vodene pare. Ovdje nastaju oblaci, nastaju ciklone i anticiklone. Temperatura zraka ovisi o nadmorskoj visini područja. U prosjeku se smanjuje za 0,65°C na svakih 100 metara.

. Tropopauza- prijelazni sloj atmosfere. Visina mu se kreće od nekoliko stotina metara do 1-2 km. Temperatura zraka ljeti je viša nego zimi. Na primjer, iznad polova zimi je -65° C. A iznad ekvatora je -70° C u bilo koje doba godine.

. Stratosfera- ovo je sloj čija gornja granica leži na nadmorskoj visini od 50-55 kilometara. Turbulencija je ovdje niska, sadržaj vodene pare u zraku je zanemariv. Ali ima puno ozona. Najveća mu je koncentracija na nadmorskoj visini od 20-25 km. U stratosferi temperatura zraka počinje rasti i doseže +0,8° C. To je zbog činjenice da ozonski omotač stupa u interakciju s ultraljubičastim zračenjem.

. Stratopauza- niski međusloj između stratosfere i mezosfere koji slijedi.

. Mezosfera- gornja granica ovog sloja je 80-85 kilometara. Ovdje se odvijaju složeni fotokemijski procesi koji uključuju slobodne radikale. Oni su ti koji daju taj nježni plavi sjaj našeg planeta, koji se vidi iz svemira.

Većina kometa i meteorita izgori u mezosferi.

. Mezopauza- sljedeći međusloj, temperatura zraka u kojoj je najmanje -90 °.

. Termosfera- donja granica počinje na nadmorskoj visini od 80 - 90 km, a gornja granica sloja ide približno na 800 km. Temperatura zraka raste. Može varirati od +500° C do +1000° C. Tijekom dana temperaturne fluktuacije iznose stotine stupnjeva! Ali zrak je ovdje toliko razrijeđen da razumijevanje pojma "temperatura" kako ga mi zamišljamo ovdje nije prikladno.

. Ionosfera- objedinjuje mezosferu, mezopauzu i termosferu. Ovdje se zrak uglavnom sastoji od molekula kisika i dušika, kao i kvazineutralne plazme. Sunčeve zrake koje ulaze u ionosferu snažno ioniziraju molekule zraka. U nižem sloju (do 90 km) stupanj ionizacije je nizak. Što je veći, veća je ionizacija. Dakle, na visini od 100-110 km elektroni su koncentrirani. To pomaže u reflektiranju kratkih i srednjih radio valova.

Najvažniji sloj ionosfere je onaj gornji koji se nalazi na visini od 150-400 km. Njegova je osobitost da reflektira radio valove, što olakšava prijenos radio signala na znatne udaljenosti.

U ionosferi se pojavljuje takav fenomen kao što je aurora.

. Egzosfera- sastoji se od atoma kisika, helija i vodika. Plin u ovom sloju je vrlo razrijeđen i atomi vodika često pobjegnu u svemir. Stoga se ovaj sloj naziva "zona disperzije".

Prvi znanstvenik koji je sugerirao da naša atmosfera ima težinu bio je Talijan E. Torricelli. Ostap Bender je, primjerice, u svom romanu “Zlatno tele” žalio kako je svaki čovjek pritisnut stupom zraka od 14 kg! Ali veliki spletkar se malo prevario. Odrasla osoba doživljava pritisak od 13-15 tona! Ali mi ne osjećamo tu težinu, jer je atmosferski tlak uravnotežen unutarnjim pritiskom osobe. Težina naše atmosfere je 5 300 000 000 000 000 tona. Brojka je kolosalna, iako je samo milijunti dio težine našeg planeta.