Fără atmosferă de aer, pământul nostru este. Compoziția și structura atmosferei. Învelișul de aer al Pământului și compoziția sa

Atmosfera- învelișul gazos al planetei. Atmosfera Pământului este formată dintr-un amestec de gaze, vapori de apă și particule mici de solide. Baza atmosferei, aerul, este un amestec de gaze, în primul rând azot, oxigen, argon și dioxid de carbon. Învelișul de aer al planetei noastre se numește cuvântul grecesc - Atmosferă, care poate fi tradus ca o înveliș de gaz.

Masa totală a atmosferei terestre este de aproximativ 5,15·10 15 tone Limita superioară a atmosferei se află la o altitudine de aproximativ 1000 km deasupra nivelului mării; deasupra se află așa-numita coroană a Pământului, care se întinde pe o distanță de aproximativ 20.000 km și constă în principal din hidrogen și heliu. Atmosfera are cea mai mică masă dintre toate celelalte geosfere de pe planeta noastră: este de aproximativ 1/1000 din masa hidrosferei și aproximativ 1/10.000 din masa scoarței terestre.

Potrivit experților, învelișul de aer al Pământului este format din mai multe straturi principale: troposferă, tropopauză, stratosferă, stratopauză, mezosferă, mezopauză, termosferă și exosferă.

În total, atmosfera are o grosime de la două până la 3 mii de km. de la suprafața planetei noastre. Învelișul de aer al Pământului are următoarele funcții:

• - reglarea climei Pământului;
• - absorbtia radiatiei solare;
• - transmite radiatii termice de la Soare;
• - retine caldura;
• - este un mediu de propagare a sunetului;
• - sursa de oxigen respiratie;
• - formarea circulației umidității asociată cu formarea norilor și precipitațiilor;
• - factor de formare al litosferei (intemperii).

Îmi place foarte mult aerul din munți. Desigur, nu sunt alpinist, altitudinea mea maximă a fost de 2300 m. Dar dacă te ridici cu 5 km deasupra nivelului mării, sănătatea ta se poate deteriora brusc, deoarece va fi mai puțin oxigen. Vă voi spune acum despre aceste și alte caracteristici ale carcasei de aer.

Învelișul de aer al Pământului și compoziția sa

Învelișul din jurul planetei noastre, format din gaze, se numește atmosferă. Datorită ei, tu și cu mine putem respira. Contine:

• azot;
• oxigen;
• gaze inerte;
• dioxid de carbon.

78% din aer este azot, dar oxigenul, fără de care nu am putea exista, este de 21%. Volumul de dioxid de carbon din atmosferă crește în mod regulat. Motivul pentru aceasta este activitatea umană. Întreprinderile industriale și mașinile emit cantități uriașe de produse de ardere în atmosferă, iar suprafața pădurilor care ar putea corecta situația este în scădere rapidă.

În atmosferă există și ozon, din care s-a format un strat protector în jurul planetei. Este situat la o altitudine de aproximativ 30 km și ne protejează planeta de efectele periculoase ale Soarelui.

La diferite înălțimi, carcasa de aer are propriile sale caracteristici. În total, există 5 straturi în atmosferă: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă și exosferă. Troposfera este cea mai apropiată de suprafața pământului. Ploaia, zăpada, ceața se formează în acest strat.

Ce funcții îndeplinește atmosfera?

Dacă Pământul nu ar avea o coajă, atunci este puțin probabil să existe ființe vii pe teritoriul său. În primul rând, protejează toată viața de pe planetă de radiațiile solare. În plus, atmosfera vă permite să mențineți o temperatură confortabilă pentru viață. Suntem obișnuiți să vedem cerul albastru deasupra capului nostru, poate că acest lucru se datorează diferitelor particule din aer.

Învelișul de aer distribuie lumina soarelui și, de asemenea, permite sunetului să circule. Datorită aerului ne putem auzi, cântecul păsărilor, picăturile de ploaie și vântul. Desigur, fără atmosferă, umiditatea nu ar putea fi redistribuită. Aerul creează un habitat favorabil pentru oameni, animale și plante.

Suprafața pământului este înconjurată de o înveliș de aer - atmosfera, care, conform datelor moderne, se întinde deasupra lui pe 1500–2000 km, adică înălțimea atmosferei este de aproximativ 1/3 din raza Pământului. Totuși, urme de aer atmosferic au fost găsite și la o altitudine de 20.000 km. Aproape jumătate din masa totală de aer este concentrată în primii kilometri de suprafața Pământului (în straturile inferioare de 20 km înălțime - 95%, iar în straturile de deasupra cu densitate scăzută - 5% din masa sa).

Învelișul de aer al Pământului este format dintr-un amestec mecanic de gaze.

Atmosfera conține întotdeauna vapori de apă, care reprezintă până la 3% din volumul atmosferic, precum și praf și alte componente. Prin urmare, aerul nu trebuie considerat pur și simplu ca un amestec de gaze, este necesar să se țină cont de prezența în amestecul de ioni și particule mai mari (praf, aerosoli), care sunt de mare importanță.

Procentul de gaze, umiditate și praf din atmosfera pământului este supus modificărilor în timp. Aceste schimbări sunt cauzate, pe de o parte, de procese naturale, iar pe de altă parte, de activitatea economică umană.

Praful atmosferic este cele mai mici particule solide suspendate în aer cu o rază de 10 - 4 - 10 - 3 cm. Se formează ca urmare a distrugerii și a intemperii a rocilor și a solului, erupții vulcanice (există un caz cunoscut când, ca urmare a erupției vulcanului Krakatoa din 1833, s-a format praf la o înălțime de 8–24 km și stratul său gros de 16 km a rămas în aer aproximativ 5 ani), incendii de pădure, stepă și turbă, zdrobirea corpurilor cosmice ( praful cosmic), etc. Praful atmosferic este de mare importanță pentru procesele care au loc pe Pământ: contribuie la condensarea vaporilor de apă și, în consecință, la formarea precipitațiilor, disipează radiația solară și protejează astfel Pământul de încălzirea excesivă.

O cantitate uriașă de diverse praf industriale și gaze nocive se alătură fondului natural de praf al atmosferei în orașele mari și centrele industriale. S-a determinat experimental că într-un oraș există 100 de mii de particule de praf în 1 cm 3 de aer, în timp ce deasupra oceanului sunt doar 200 de particule de praf; la o altitudine de 5 km există de 1000 de ori mai puțin praf decât la altitudinea de 2 m, adică în stratul în care trăiesc oamenii. Poluarea atmosferică este dăunătoare sănătății umane, deoarece praful și gazele pot pătrunde direct în corpul uman (în plămâni și alveole), fie pot pătrunde în el cu apă și alimente.

Compoziția și proprietățile atmosferei la diferite altitudini nu sunt aceleași, prin urmare este împărțită în tropo-, strato-, mezo-, termo- și exosferă. Ultimele trei straturi sunt uneori considerate ca ionosferă.

troposfera 1 (Fig. 3.1) se extinde la o înălțime de până la 7 km la poli și până la 18 km la ecuatorul Pământului. Toți vaporii de apă și 4/5 din masa atmosferei sunt concentrați în troposferă. Aici se dezvoltă toate fenomenele meteorologice. Vremea și clima de pe Pământ depind de distribuția căldurii, presiunii și conținutului de vapori de apă în atmosferă. Vaporii de apă absoarbe radiația solară, crește densitatea aerului și este sursa tuturor precipitațiilor. Temperatura troposferei scade odată cu altitudinea și la o altitudine de 10–12 km ajunge la minus 55 °C.

Stratosfera 2(până la 40 km) este stratul atmosferei de lângă troposferă. Aici temperatura crește treptat până la 0 °C. La o altitudine de 22–24 km există o concentrație maximă de ozon (stratul de ozon), care absoarbe cea mai mare parte a radiațiilor dure de la Soare, care sunt dăunătoare organismelor vii.

ÎN mezosfera 3(până la 80 km) temperatura scade la minus 60–80 С. Există un conținut ridicat de ioni de gaz care provoacă aurore.

Termosferă(până la 800 km) se caracterizează printr-o creștere a temperaturii. Conținutul de gaze ușoare – hidrogen și heliu – și particule încărcate crește.

ÎN exosfera(până la 1500–2000 km) gazele atmosferice sunt disipate în spațiul cosmic.

Învelișul de aer al Pământului

1. Din zonele tropicale și subtropicale de înaltă presiune, fluxul principal de aer se grăbește spre ecuator, într-o zonă de presiune constant scăzută. Sub influența forței de deviere a rotației Pământului, aceste fluxuri sunt deviate la dreapta în emisfera nordică și la stânga în emisfera sudică. Aceste vânturi care sufla constant se numesc alize.

2. Unele aer tropical se deplasează la latitudini temperate. Această mișcare este activă mai ales vara, când acolo predomină o presiune mai scăzută. Aceste fluxuri de aer din emisfera nordică deviază și ele spre dreapta și iau mai întâi o direcție sud-vest și apoi una vestică, iar în emisfera sudică - una nord-vestică, transformându-se într-una vestică. Astfel, în latitudinile temperate ale ambelor emisfere, transportul aerian occidental.

3. Din zonele polare de înaltă presiune, aerul se deplasează la latitudini moderate, luând direcția nord-est în nord și sud-est în emisferele sudice.

Se numesc alizee, vânturi de vest de la latitudini temperate și vânturi din regiunile polare planetarși sunt distribuite zonal.

4. Această distribuție este perturbată pe coastele estice ale continentelor emisferei nordice la latitudini temperate. Ca urmare a schimbărilor sezoniere ale presiunii asupra pământului și a suprafeței de apă adiacentă a oceanului, vânturile bat aici de la pământ la mare iarna și de la mare la pământ vara. Aceste vânturi, schimbându-și direcția odată cu anotimpurile, se numesc musoni. Sub influența influenței de deviere a Pământului în rotație, musonii de vară iau direcția de sud-est, iar musonii de iarnă o direcție de nord-vest. Vânturile musonice sunt caracteristice în special Orientului Îndepărtat și Chinei de Est și, într-o măsură mai mică, apar pe coasta de est a Americii de Nord.

5. Pe lângă vânturile planetare și musonii, există vânturi locale, așa-numitele locale. Ele apar din cauza caracteristicilor reliefului și încălzirii neuniforme a suprafeței subiacente.

brize- vânturile de coastă observate pe vreme senină pe țărmurile corpurilor de apă: oceane, mări, lacuri mari, rezervoare și chiar râuri. Ziua sufla de la suprafata apei (briza marii), noaptea - de pe uscat (briza tarmului). În timpul zilei, pământul se încălzește mai mult decât marea. Aerul de deasupra pământului se ridică, curenții de aer dinspre mare se repezi în locul lui, formând o briză de zi. În latitudinile tropicale, brizele din timpul zilei sunt vânturi destul de puternice care aduc umezeală și răcoare din mare.

Noaptea, suprafața apei este mai caldă decât pământul. Aerul se ridică, iar aerul de pe uscat se repezi în locul lui. Se formează o adiere de noapte. De obicei, este inferioară ca putere față de ziua.

observat la munte uscatoare de par- vânturi calde și uscate care bat de-a lungul versanților.

Dacă munții joase se ridică ca un baraj pe calea aerului rece în mișcare, se poate întâmpla. bor Aerul rece, după ce a depășit o barieră joasă, cade cu o forță enormă și are loc o scădere bruscă a temperaturii. Bora este cunoscută sub diferite nume: pe Baikal este sarma, în America de Nord - chinook, în Franța - mistral etc. În Rusia, bora atinge o putere deosebită în Novorossiysk.

Suhovei- acestea sunt vânturi uscate și fierbinți. Sunt caracteristice regiunilor aride ale globului. În Asia Centrală, vânturile uscate se numesc samum, în Algeria - sirocco, în Egipt - hatsin etc. Viteza vântului uscat ajunge la 20 m/s, iar temperatura aerului este de 40 °C. Umiditatea relativă în timpul vântului uscat scade brusc și scade la 10%. Plantele, umiditatea evaporată, se usucă pe rădăcină. În deșerturi, vânturile uscate sunt adesea însoțite de furtuni de praf.

Direcția și puterea vântului trebuie luate în considerare atunci când se construiesc zone populate, întreprinderi industriale și locuințe. Vântul este una dintre cele mai importante surse de energie alternativă, este folosit pentru a produce energie electrică, precum și pentru a exploata mori, pompe de apă etc.

8. Vremea și prognoza ei

Vreme numiți starea stratului inferior al atmosferei la un moment și un loc dat.

Caracteristica sa cea mai caracteristică este variabilitatea, adesea vremea se schimbă de mai multe ori în timpul zilei.

Schimbările bruște ale vremii sunt cel mai adesea asociate cu modificări ale maselor de aer.

Masa de aer -Acesta este un volum uriaș de aer în mișcare, cu anumite proprietăți fizice: temperatură, densitate, umiditate, transparență.

Straturile inferioare ale atmosferei, în contact cu suprafața subiacentă, capătă unele dintre proprietățile acesteia. Masele de aer cald se formează deasupra unei suprafețe încălzite, iar masele de aer rece se formează deasupra unei suprafețe răcite. Cu cât masa de aer rămâne mai mult deasupra suprafeței de la care se evaporă umiditatea, cu atât umiditatea acesteia devine mai mare.

În funcție de locul de formare, masele de aer sunt împărțite în arctic, temperat, tropical și ecuatorial. Dacă formarea maselor de aer are loc peste ocean, acestea se numesc marine. Iarna sunt foarte umede și calde, vara sunt răcoroase. Masele de aer continental au umiditate relativă scăzută, temperaturi mai ridicate și sunt foarte praf.

Rusia este situată în zona temperată, astfel încât masele de aer temperat maritim predomină în vest, iar masele de aer continental predomină peste cea mai mare parte a restului teritoriului. Masele de aer arctic se formează dincolo de Cercul Arctic (Fig. 39).

Orez. 39.

Când diferite mase de aer intră în contact în troposferă, apar regiuni de tranziție - fronturile atmosferice ajunge la 1000 km și înălțimea lor ajunge la câteva sute de metri;

Frontul cald(Fig. 40, 1) se formează prin deplasarea activă a aerului cald spre aerul rece. Apoi, aer cald ușor curge pe pană de aer rece care se retrage și se ridică de-a lungul planului de interfață. Se răcește pe măsură ce crește. Acest lucru duce la condensarea vaporilor de apă și formarea de nori cirus și nimbostratus, iar apoi la precipitații.

Când un front cald se apropie într-o zi, apar vestigii - nori cirus. Ele plutesc ca pene la o altitudine de 7-10 km. În acest moment, presiunea atmosferică scade. Sosirea unui front cald este de obicei asociată cu încălzirea și precipitațiile abundente, burnițe.

Orez. 40.

Front rece(Fig. 40, 2) se formează atunci când aerul rece se deplasează spre aerul cald. Aerul rece, fiind mai greu, curge sub aerul cald și îl împinge în sus. În acest caz, apar nori de ploaie stratocumulus, îngrămădindu-se ca munți sau turnuri, iar precipitațiile din ei cad sub formă de averse cu furtună și furtună. Trecerea unui front rece este asociată cu temperaturi mai scăzute și vânturi mai puternice.

Pe fronturi, uneori se formează turbulențe puternice de aer, asemănătoare vârtejelor când două fluxuri de apă se întâlnesc. Dimensiunea acestor vârtejuri de aer poate ajunge la 2-3 mii km în diametru. Dacă presiunea în părțile lor centrale este mai mică decât la margini, aceasta este ciclon.

În partea centrală a ciclonului, aerul se ridică și se răspândește la periferia acestuia (Fig. 41, 1). Pe măsură ce aerul se ridică, acesta se extinde, se răcește, vaporii de apă se condensează și apare tulbureala. Când trec cicloanele, vremea înnorată apare de obicei cu ploaie vara și zăpadă iarna.

Ciclonii se deplasează de obicei de la vest la est cu o viteză medie de aproximativ 30 km/h sau 700 km pe zi.

Orez. 41.

Ciclonii tropicali diferă de ciclonii temperat prin faptul că sunt mai mici ca dimensiuni și au vreme excepțional de furtunoasă. Diametrul ciclonilor tropicali este de obicei de 200-500 km, presiunea din centru scade la 960-970 hPa. Ele sunt însoțite de vânturi cu forță de uragan de până la 50 m/s, iar lățimea zonei de furtună ajunge la 200-250 km. În ciclonii tropicali, se formează nori puternici și cad precipitații abundente (până la 300-400 mm pe zi). O trăsătură caracteristică a ciclonilor tropicali este prezența în centru a unei zone mici, de aproximativ 20 km, calmă, cu vreme senină.

Dacă, dimpotrivă, presiunea este crescută în centru, atunci acest vortex se numește anticiclon. La anticicloni, scurgerea aerului la suprafața Pământului are loc de la centru spre margini, mișcându-se în sensul acelor de ceasornic (Fig. 41, 2). Concomitent cu scurgerea aerului din anticiclon, aerul din straturile superioare ale atmosferei intră în partea sa centrală. Pe măsură ce coboară, se încălzește, absorbind vaporii de apă, iar norii se risipesc. Așadar, în zonele în care apar anticicloni, se instalează vreme senină, fără nori, cu vânturi slabe, caldă vara și rece iarna.

Anticiclonii acoperă suprafețe mai mari decât ciclonii. Ele sunt mai stabile, se mișcă cu o viteză mai mică, se descompun mai încet și, adesea, stau mult timp într-un singur loc. Pe măsură ce anticiclonul se apropie, presiunea atmosferică crește. Acest semn ar trebui folosit atunci când preziceți vremea.

O serie de cicloane și anticicloni trec continuu prin teritoriul Rusiei. Aceasta este ceea ce cauzează variabilitatea vremii.

Harta sinoptica- o hartă meteo compilată pentru o anumită perioadă. Este compilat de mai multe ori pe zi pe baza datelor primite de la rețeaua de stații meteorologice ale Serviciului Hidrometeorologic al Rusiei și din țări străine. Această hartă arată informații despre vreme în cifre și simboluri - presiunea aerului în milibari, temperatura aerului, direcția și viteza vântului, înnorarea, poziția fronturilor calde și reci, cicloni și anticicloni, modele de precipitații.

Orez. 42.

Pentru a prognoza vremea, se compară hărți (de exemplu, pentru 3 și 4 noiembrie) și se stabilesc schimbările de poziție a fronturilor calde și reci, deplasările ciclonilor și anticiclonilor, precum și natura vremii în fiecare dintre ele (Fig. 42). În prezent, stațiile spațiale sunt utilizate pe scară largă pentru a îmbunătăți prognozele meteo.

Semne de vreme stabilă și senină

1. Presiunea aerului este mare, cu greu se modifică sau crește încet.

2. Variația diurnă a temperaturii se exprimă brusc: fierbinte ziua, răcoroasă noaptea.

3. Vântul este slab, se intensifică după-amiaza, iar seara se atenuează.

4. Cerul este fără nori toată ziua sau acoperit cu nori cumulus, dispărând seara. Umiditatea relativă a aerului scade în timpul zilei și crește noaptea.

5. Ziua cerul este albastru strălucitor, amurgul este scurt, stelele sclipesc slab. Seara zorii sunt galbeni sau portocalii.

6. Rouă puternică sau îngheț noaptea.

7. Ceața deasupra zonei joase, crescând noaptea și dispărând în timpul zilei.

8. Noaptea este mai cald în pădure decât pe câmp.

9. Fumul se ridică din coșuri și incendii.

10. Rândunelele zboară sus.

Semne ale vremii severe nesustenabile

1. Presiunea fluctuează brusc sau scade continuu.

2. Variația zilnică a temperaturii este slab exprimată sau cu o încălcare a variației generale (de exemplu, noaptea temperatura crește).

3. Vântul crește, își schimbă brusc direcția, mișcarea straturilor inferioare de nori nu coincide cu mișcarea celor superioare.

4. Înnorirea crește. Norii Cirrostratus apar pe partea de vest sau sud-vest a orizontului și se răspândesc pe tot cerul. Ele lasă loc norilor altostratus și nimbostratus.

5. Este înfundat dimineața. Norii cumulus cresc în sus, transformându-se în cumulonimbus - într-o furtună.

6. Zorii de dimineață și de seară sunt roșii.

7. Noaptea vântul nu se potolește, ci se intensifică.

8. Cercuri de lumină (halouri) apar în jurul Soarelui și Lunii în nori cirrostratus. Există coroane în norii de nivel mediu.

9. Nu există roua dimineții.

10. Rândunelele zboară jos. Furnicile se ascund în furnici.

9. Conceptul de climă

Climat -Acesta este un regim meteorologic pe termen lung, caracteristic unei zone date.

Clima influențează regimul râurilor, formarea diferitelor tipuri de sol, vegetația și fauna. Deci, în zonele în care suprafața pământului primește multă căldură și umiditate, cresc păduri umede veșnic verzi. Zonele situate în apropierea tropicelor primesc aproape aceeași cantitate de căldură ca la ecuator, dar mult mai puțină umiditate, așa că sunt acoperite cu vegetație rară de deșert. Cea mai mare parte a țării noastre este ocupată de păduri de conifere, care s-au adaptat la climatul aspru: ierni reci și lungi, veri scurte și moderat calde și umiditate medie.

Formarea climei depinde de mulți factori, în primul rând de locația geografică. Latitudinea locului determină unghiul de incidență a razelor solare și, în consecință, cantitatea de căldură venită de la Soare. Cantitatea de căldură depinde și de natura suprafeței subiacente și de distribuția pământului și a apei. Apa, după cum știți, se încălzește încet, dar se răcește și încet. Terenul, dimpotrivă, se încălzește repede și se răcește la fel de repede. Ca urmare, se formează diferite regimuri meteorologice pe suprafața apei și pe uscat.

Tabelul 3

Fluctuațiile de temperatură în orașele situate între 50 și 53°C. w.

Din acest tabel se poate observa că Bantry de pe coasta de vest a Irlandei, care este direct influențată de Oceanul Atlantic, are o temperatură medie de 15,2 °C în luna cea mai caldă și 7,1 °C în luna cea mai rece, adică amplitudinea anuală a acesteia. este 8. 1 °C. Odată cu distanța de ocean, temperatura medie a lunii celei mai calde crește, iar luna cea mai rece scade, adică amplitudinea temperaturilor anuale crește. În Nerchinsk se ajunge la 53,2 °C.

Relieful are o mare influență asupra climei: lanțurile și bazinele muntoase, câmpiile, văile râurilor și râpele creează condiții climatice deosebite. Munții sunt adesea despărțitori de climă.

Ele influențează clima și curenții marini. Curenții caldi transferă cantități enorme de căldură de la latitudini joase la latitudini mai mari, în timp ce curenții reci transferă frigul de la latitudini mai mari la latitudini mai joase. În locurile spălate de curenți caldi, temperatura anuală a aerului este cu 5-10 °C mai mare decât la aceleași latitudini spălate de curenții reci.

Astfel, clima fiecărui teritoriu depinde de latitudinea locului, suprafața subiacentă, curenții marini, topografia și altitudinea locului deasupra nivelului mării.

Omul de știință rus B.P Alisov a elaborat o clasificare a climelor globului. Se bazează pe tipurile de mase de aer, pe formarea lor și pe modificările în timpul mișcării sub influența suprafeței subiacente.

Zonele climatice.În funcție de clima predominantă, se disting următoarele zone climatice: ecuatoriale, două tropicale, două temperate, două polare (Arctic, Antarctic) și de tranziție - două subecuatoriale, două subtropicale și două subpolare (subarctic și subantarctic).

Centura ecuatorială acoperă bazinele râurilor Congo și Amazon, coasta Golfului Guineei și Insulele Sunda. Poziția înaltă a soarelui pe tot parcursul anului provoacă o încălzire puternică a suprafeței. Temperaturile medii anuale aici variază între 25 și 28 °C. În timpul zilei, temperatura aerului crește rar la 30 °C, dar umiditatea relativă ridicată rămâne - 70-90%. Aerul încălzit, saturat cu vapori de apă, se ridică în sus în condiții de presiune scăzută. Norii cumuluși apar pe cer și acoperă întregul cer până la amiază. Aerul continuă să se ridice, norii cumuluși transformându-se în nori cumulonimbus, care produc averse de ploaie intense după-amiaza. În această centură, precipitațiile anuale depășesc 2000 mm. Există locuri în care numărul lor crește la 5000 mm. Precipitațiile sunt distribuite uniform pe tot parcursul anului.

Temperaturile ridicate pe tot parcursul anului și cantitățile mari de precipitații creează condiții pentru dezvoltarea unei vegetații bogate - pădurile ecuatoriale umede.

Centura subecuatorială ocupă suprafețe vaste - Țările înalte braziliene din America de Sud, Africa Centrală la nord și est de Bazinul Congo, cea mai mare parte a subcontinentului indian și a peninsulelor Indochina, precum și Australia de Nord.

Cea mai caracteristică climă a acestei zone este modificarea maselor de aer de-a lungul anotimpurilor: vara toată această zonă este ocupată de aer ecuatorial, iarna de aer tropical. Drept urmare, se disting două anotimpuri - umed (vara) și uscat (iarna). În sezonul estival, vremea nu este cu mult diferită de cea ecuatorială. Aerul cald și umed se ridică, creând condiții pentru formarea norilor și precipitații abundente. În această centură se află locurile cu cele mai mari precipitații (nord-estul Indiei și Insulele Hawaii). Iarna, condițiile se schimbă dramatic, aerul tropical uscat domină și vremea uscată se instalează. Ierburile ard și copacii își vărsă frunzele. Majoritatea teritoriilor centurii subecuatoriale sunt ocupate de savane și păduri.

Zona tropicala situat pe ambele maluri ale tropicelor, atât pe oceane, cât și pe continente. Aerul tropical predomină aici pe tot parcursul anului. În condiții de presiune ridicată și nori joase, se caracterizează prin temperaturi ridicate. Temperatura medie a lunii cele mai calde depășește 30 °C, iar în unele zile se ridică la 50-55 °C.

Sunt puține precipitații în cea mai mare parte a teritoriului (mai puțin de 200 mm sunt situate aici cele mai mari deșerturi din lume - Sahara, Australia de Vest și deșertul Peninsulei Arabe).

Dar nu peste tot în zonele tropicale clima este aridă. Pe coastele de est ale continentelor, unde alizeele bat din oceane, sunt foarte multe precipitatii (Antilele Mari, coasta de est a Braziliei, coasta de est a Africii). Clima acestor zone nu este mult diferită de clima ecuatorială, deși fluctuațiile anuale de temperatură sunt semnificative, deoarece există o diferență mare de înălțime a soarelui între anotimpuri. Datorită precipitațiilor mari și temperaturilor ridicate, aici cresc pădurile tropicale.

Zona subtropicală ocupă spații mari între paralelele 25 și 40 de latitudine nordică și sudică. Această centură se caracterizează printr-o modificare a maselor de aer în funcție de anotimpuri: vara întreaga regiune este ocupată de aer tropical, iarna de aer de latitudini temperate. Există trei regiuni climatice aici: vest, central și est. Regiunea climatică vestică acoperă părțile vestice ale continentelor: coasta mediteraneană, California, partea centrală a Anzilor și sud-vestul Australiei. Vara, aerul tropical se deplasează aici, creând o zonă de înaltă presiune. Ca urmare, se instalează vremea uscată și însorită. Iarna este caldă și umedă. Această climă este uneori numită mediteraneană.

Un regim climatic complet diferit este observat în Asia de Est și partea de sud-est a Americii de Nord. Vara, aici ajung mase umede de aer tropical din ocean (musonii de vara), aducand nori grei si precipitatii. Iar musonii de iarnă aduc fluxuri de aer continental uscat de la latitudinile temperate. Temperatura celei mai reci luni este peste 0 °C.

În regiunea centrală (Estul Turciei, Iran, Afganistan, Marele Bazin din America de Nord), aerul uscat predomină pe tot parcursul anului: aer tropical vara, aer continental de latitudini temperate iarna. Vara aici este caldă și uscată; iernile sunt scurte si umede, desi precipitatiile totale nu depasesc 400 mm. Iarna sunt înghețuri și zăpadă, dar nu se formează un strat stabil de zăpadă. Intervalele zilnice de temperatură sunt mari (până la 30 °C) și există o diferență mare între lunile cele mai calde și cele mai reci. Aici, în regiunile centrale ale continentelor, sunt pustii.

Zonă temperată ocupă zone la nord și la sud de subtropicale aproximativ până la cercurile polare. În emisfera sudică predomină clima oceanică, în timp ce în emisfera nordică există trei regiuni climatice: vestică, centrală și estică.

În vestul Europei și Canada predomină în sudul Anzilor, aer marin umed de latitudini temperate, adus de vânturile de vest dinspre oceane (500-1000 mm de precipitații pe an). Precipitațiile sunt distribuite uniform pe tot parcursul anului și nu există perioade secetoase. Sub influența oceanelor, cursul temperaturilor este neted, iar amplitudinile anuale sunt mici. Visurile de frig sunt aduse de masele de aer arctice (Antarctice), care scad temperatura iarna. În acest moment sunt observate ninsori abundente. Vara este lungă, răcoroasă și nu există schimbări bruște ale temperaturii aerului.

În est (nord-estul Chinei, Orientul Îndepărtat) clima este musonică. În timpul iernii, mase de aer continental rece ajung și se formează peste continent. Temperatura celei mai reci luni variază între -5 și -25 °C. Vara, musonii umezi aduc cantități mari de precipitații pe continent.

În centru (centrala Rusiei, Ucraina, nordul Kazahstanului, sudul Canadei) se formează aer continental de latitudini temperate. Aerul arctic cu temperaturi foarte scăzute intră adesea aici iarna. Iarna este lungă și geroasă; stratul de zăpadă durează peste trei luni. Vara este ploioasă și caldă. Cantitatea de precipitații scade pe măsură ce ne îndreptăm mai adânc în continent (de la 700 la 200 mm). Cea mai caracteristică climă a acestei zone este schimbările bruște de temperatură pe tot parcursul anului, distribuția neuniformă a precipitațiilor, care uneori provoacă secete.

SubarcticȘi centura subantarctică. Aceste zone de tranziție sunt situate la nord de zona temperată (în emisfera nordică) și la sud de aceasta (în emisfera sudică) - subarctic și subantarctic. Se caracterizează printr-o modificare a maselor de aer pe sezon: vara - aer de latitudini temperate, iarna - Arctic (Antarctica). Vara aici este scurtă, răcoroasă, cu o temperatură medie a lunii celei mai calde de la 0 la 12 °C, cu precipitații reduse (o medie de 200 mm), cu reveniri frecvente ale vremii reci. Iarna este lungă, geroasă, cu viscol și zăpadă adâncă. În emisfera nordică, la aceste latitudini există o zonă de tundra.

ArcticȘi centura antarctică.În zonele polare se formează mase de aer rece în condiții de presiune ridicată. Aceste zone sunt caracterizate de nopți polare lungi și zile polare. Durata lor la poli ajunge până la șase luni. Deși soarele nu apune dincolo de orizont vara, se ridică jos, razele lui alunecă la suprafață și oferă puțină căldură. În timpul verii scurte, zăpada și gheața nu au timp să se topească, așa că stratul de gheață rămâne în aceste zone. Acoperă Groenlanda și Antarctica cu un strat gros, iar munții de gheață - aisberguri - plutesc în regiunile polare ale oceanelor. Aerul rece care se acumulează peste regiunile polare este transportat de vânturi puternice în zona temperată. La periferia Antarcticii, vânturile ating viteze de 100 m/s. Arctica și Antarctica sunt „frigiderele” Pământului.

Chiar și într-o zonă mică, condițiile climatice nu sunt uniforme. Sub influența factorilor locali: forme mici de relief, expunerea versanților, caracteristicile solului și a solului, natura acoperirii vegetației, se creează condiții speciale, numite microclimat.

Studiul microclimatului este important pentru dezvoltarea multor ramuri ale agriculturii, în special cultivarea câmpului, horticultura și legumicultură.

Lista literaturii folosite

1. Arutsev A.A., Ermolaev B.V., Kutateladze I.O., Slutsky M. Concepte ale științelor naturale moderne. Cu ghid de studiu. M. 1999

2. Petrosova R.A., Golov V.P., Sivoglazov V.I., Straut E.K. Științe naturale și ecologie de bază. Manual pentru instituțiile de învățământ pedagogic secundar. M.: Butarda, 2007, 303 p.

3. Savchenko V.N., Smagin V.P.. ÎNCEPUTURI ALE CONCEPTELOR ŞI PRINCIPIILOR MODERNE DE ŞTIINŢA NATURII. Tutorial. Rostov-pe-Don. 2006.

Atmosfera este învelișul gazos al planetei noastre, care se rotește împreună cu Pământul. Gazul din atmosferă se numește aer. Atmosfera este în contact cu hidrosfera și acoperă parțial litosfera. Dar limitele superioare sunt greu de determinat. Este convențional acceptat că atmosfera se extinde în sus pe aproximativ trei mii de kilometri. Acolo curge lin în spațiul fără aer.

Compoziția chimică a atmosferei Pământului

Formarea compoziției chimice a atmosferei a început în urmă cu aproximativ patru miliarde de ani. Inițial, atmosfera era formată doar din gaze ușoare - heliu și hidrogen. Potrivit oamenilor de știință, premisele inițiale pentru crearea unui înveliș de gaz în jurul Pământului au fost erupțiile vulcanice, care, împreună cu lava, au emis cantități uriașe de gaze. Ulterior, schimbul de gaze a început cu spațiile de apă, cu organismele vii și cu produsele activităților lor. Compoziția aerului s-a schimbat treptat și a fost fixată în forma sa modernă în urmă cu câteva milioane de ani.

Principalele componente ale atmosferei sunt azotul (aproximativ 79%) și oxigenul (20%). Procentul rămas (1%) este alcătuit din următoarele gaze: argon, neon, heliu, metan, dioxid de carbon, hidrogen, cripton, xenon, ozon, amoniac, dioxizi de sulf și azot, protoxid de azot și monoxid de carbon, care sunt incluse. în acest unu la sută.

În plus, aerul conține vapori de apă și particule (polen, praf, cristale de sare, impurități de aerosoli).

Recent, oamenii de știință au observat o schimbare nu calitativă, ci cantitativă a unor ingrediente din aer. Iar motivul pentru aceasta este omul și activitățile sale. Numai în ultimii 100 de ani, nivelul de dioxid de carbon a crescut semnificativ! Aceasta este plină de multe probleme, dintre care cea mai globală este schimbările climatice.

Formarea vremii și a climei

Atmosfera joacă un rol esențial în modelarea climei și a vremii de pe Pământ. Multe depind de cantitatea de lumină solară, de natura suprafeței subiacente și de circulația atmosferică.

Să ne uităm la factorii în ordine.

1. Atmosfera transmite căldura razelor solare și absoarbe radiațiile nocive. Grecii antici știau că razele Soarelui cad pe diferite părți ale Pământului în unghiuri diferite. Cuvântul „climă” însuși tradus din greaca veche înseamnă „pantă”. Deci, la ecuator, razele soarelui cad aproape vertical, motiv pentru care aici este foarte cald. Cu cât este mai aproape de poli, cu atât unghiul de înclinare este mai mare. Și temperatura scade.

2. Din cauza încălzirii neuniforme a Pământului, în atmosferă se formează curenți de aer. Sunt clasificate în funcție de mărimea lor. Cele mai mici (zeci și sute de metri) sunt vânturile locale. Acesta este urmat de musoni și alizee, cicloni și anticicloni și zone frontale planetare.

Toate aceste mase de aer se misca constant. Unele dintre ele sunt destul de statice. De exemplu, vânturile alice care sufla din subtropicale spre ecuator. Mișcarea celorlalți depinde în mare măsură de presiunea atmosferică.

3. Presiunea atmosferică este un alt factor care influențează formarea climatului. Aceasta este presiunea aerului pe suprafața pământului. După cum se știe, masele de aer se deplasează dintr-o zonă cu presiune atmosferică ridicată către o zonă în care această presiune este mai mică.

În total sunt alocate 7 zone. Ecuatorul este o zonă de joasă presiune. În plus, de ambele părți ale ecuatorului până la latitudinile treizeci există o zonă de înaltă presiune. De la 30° la 60° - presiune joasă din nou. Și de la 60° la poli este o zonă de înaltă presiune. Masele de aer circulă între aceste zone. Cei care vin de la mare la uscat aduc ploi și vreme rea, iar cei care sufla de pe continente aduc vreme senină și uscată. În locurile în care curenții de aer se ciocnesc, se formează zonele frontale atmosferice, care se caracterizează prin precipitații și vreme nefavorabilă, cu vânt.

Oamenii de știință au demonstrat că chiar și bunăstarea unei persoane depinde de presiunea atmosferică. Conform standardelor internaționale, presiunea atmosferică normală este de 760 mm Hg. coloană la o temperatură de 0°C. Acest indicator este calculat pentru acele suprafețe de teren care sunt aproape la nivel cu nivelul mării. Odată cu altitudinea presiunea scade. Prin urmare, de exemplu, pentru Sankt Petersburg 760 mm Hg. - asta e norma. Dar pentru Moscova, care este situată mai sus, presiunea normală este de 748 mm Hg.

Presiunea se schimbă nu numai pe verticală, ci și pe orizontală. Acest lucru se simte mai ales în timpul trecerii cicloanelor.

Structura atmosferei

Atmosfera amintește de un tort stratificat. Și fiecare strat are propriile sale caracteristici.

. troposfera- stratul cel mai apropiat de Pământ. „Grosimea” acestui strat se modifică odată cu distanța de la ecuator. Deasupra ecuatorului, stratul se extinde în sus cu 16-18 km, în zonele temperate cu 10-12 km, la poli cu 8-10 km.

Aici sunt conținute 80% din masa totală de aer și 90% din vaporii de apă. Aici se formează nori, se ridică cicloni și anticicloni. Temperatura aerului depinde de altitudinea zonei. În medie, scade cu 0,65° C la fiecare 100 de metri.

. Tropopauza- stratul de tranziție al atmosferei. Înălțimea sa variază de la câteva sute de metri până la 1-2 km. Temperatura aerului vara este mai mare decât iarna. De exemplu, deasupra polilor iarna este -65° C. Iar deasupra ecuatorului este -70° C în orice moment al anului.

. Stratosferă- acesta este un strat a cărui limită superioară se află la o altitudine de 50-55 de kilometri. Turbulența aici este scăzută, conținutul de vapori de apă din aer este neglijabil. Dar există mult ozon. Concentrația sa maximă este la o altitudine de 20-25 km. În stratosferă, temperatura aerului începe să crească și ajunge la +0,8° C. Acest lucru se datorează faptului că stratul de ozon interacționează cu radiația ultravioletă.

. Stratopauza- un strat intermediar jos între stratosferă și mezosferă care îl urmează.

. Mezosfera- limita superioară a acestui strat este de 80-85 de kilometri. Aici au loc procese fotochimice complexe care implică radicali liberi. Ei sunt cei care oferă acea strălucire albastră blândă a planetei noastre, care este văzută din spațiu.

Majoritatea cometelor și meteoriților ard în mezosferă.

. Mezopauza- următorul strat intermediar, temperatura aerului în care este de cel puțin -90°.

. Termosferă- limita inferioară începe la o altitudine de 80 - 90 km, iar limita superioară a stratului trece aproximativ la 800 km. Temperatura aerului crește. Poate varia de la +500° C la +1000° C. În timpul zilei, fluctuațiile de temperatură se ridică la sute de grade! Dar aerul de aici este atât de rarefiat încât să înțelegem termenul „temperatură” așa cum ne imaginăm că nu este adecvat aici.

. ionosferă- combina mezosfera, mezopauza si termosfera. Aerul de aici este format în principal din molecule de oxigen și azot, precum și din plasmă cvasi-neutră. Razele soarelui care intră în ionosferă ionizează puternic moleculele de aer. În stratul inferior (până la 90 km) gradul de ionizare este scăzut. Cu cât este mai mare, cu atât ionizarea este mai mare. Deci, la o altitudine de 100-110 km, electronii sunt concentrați. Acest lucru ajută la reflectarea undelor radio scurte și medii.

Cel mai important strat al ionosferei este cel superior, care se află la o altitudine de 150-400 km. Particularitatea sa este că reflectă undele radio, iar acest lucru facilitează transmiterea semnalelor radio pe distanțe considerabile.

În ionosferă are loc un astfel de fenomen precum aurora.

. Exosfera- constă din atomi de oxigen, heliu și hidrogen. Gazul din acest strat este foarte rarefiat și atomii de hidrogen scapă adesea în spațiul cosmic. Prin urmare, acest strat este numit „zonă de dispersie”.

Primul om de știință care a sugerat că atmosfera noastră are greutate a fost italianul E. Torricelli. Ostap Bender, de exemplu, în romanul său „Vițelul de aur” a deplâns că fiecare persoană este presată de o coloană de aer care cântărește 14 kg! Dar marele intrigator s-a înșelat puțin. Un adult se confruntă cu o presiune de 13-15 tone! Dar nu simțim această greutate, deoarece presiunea atmosferică este echilibrată de presiunea internă a unei persoane. Greutatea atmosferei noastre este de 5.300.000.000.000.000 de tone. Cifra este colosală, deși este doar o milioneme din greutatea planetei noastre.