Bez vzdušnej atmosféry je naša Zem. Zloženie a štruktúra atmosféry. Vzdušný obal Zeme a jeho zloženie

Atmosféra- plynný obal planéty. Atmosféru Zeme tvorí zmes plynov, vodnej pary a malých častíc pevných látok. Základom atmosféry je vzduch, zmes plynov, predovšetkým dusíka, kyslíka, argónu a oxidu uhličitého. Vzdušný obal našej planéty sa nazýva gréckym slovom – Atmosféra, čo sa dá preložiť ako obal plynu.

Celková hmotnosť zemskej atmosféry je približne 5,15·10 15 ton Horná hranica atmosféry leží vo výške okolo 1000 km nad morom; vyššie je takzvaná koróna Zeme, ktorá sa rozprestiera na vzdialenosť asi 20 000 km a pozostáva hlavne z vodíka a hélia. Atmosféra má najmenšiu hmotnosť zo všetkých ostatných geosfér na našej planéte: je to približne 1/1000 hmotnosti hydrosféry a asi 1/10 000 hmotnosti zemskej kôry.

Podľa odborníkov sa vzduchový obal Zeme skladá z niekoľkých hlavných vrstiev: troposféra, tropopauza, stratosféra, stratopauza, mezosféra, mezopauza, termosféra a exosféra.

Celkovo má atmosféra hrúbku od dvoch do 3 tisíc km. z povrchu našej planéty. Vzduchový obal Zeme má tieto funkcie:

• - regulácia klímy Zeme;
• - absorpcia slnečného žiarenia;
• - prepúšťa tepelné žiarenie zo Slnka;
• - udržiava teplo;
• - je médiom na šírenie zvuku;
• - zdroj dýchania kyslíka;
• - tvorba cirkulácie vlhkosti spojená s tvorbou oblačnosti a zrážok;
• - tvoriaci faktor litosféry (zvetrávanie).

Naozaj milujem vzduch v horách. Samozrejme, nie som horolezec, moja maximálna výška bola 2300 m, ale ak vystúpite 5 km nad morom, vaše zdravie sa môže výrazne zhoršiť, pretože bude menej kyslíka. Teraz vám poviem o týchto a ďalších vlastnostiach vzduchového plášťa.

Vzdušný obal Zeme a jeho zloženie

Škrupina okolo našej planéty pozostávajúca z plynov sa nazýva atmosféra. Je to vďaka nej, že ty a ja môžeme dýchať. Obsahuje:

• dusík;
• kyslík;
• inertné plyny;
• oxid uhličitý.

78% vzduchu je dusík, ale kyslík, bez ktorého by sme nemohli existovať, je 21%. Množstvo oxidu uhličitého v atmosfére sa pravidelne zvyšuje. Dôvodom je ľudská činnosť. Priemyselné podniky a autá vypúšťajú do ovzdušia obrovské množstvá produktov spaľovania a plocha lesov, ktoré by mohli situáciu napraviť, sa rýchlo zmenšuje.

V atmosfére sa nachádza aj ozón, z ktorého sa okolo planéty vytvorila ochranná vrstva. Nachádza sa v nadmorskej výške asi 30 km a chráni našu planétu pred nebezpečnými účinkami Slnka.

V rôznych výškach má vzduchový plášť svoje vlastné charakteristiky. Celkovo je v atmosfére 5 vrstiev: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra. Troposféra je najbližšie k zemskému povrchu. V tejto vrstve sa tvorí dážď, sneh, hmla.

Aké funkcie plní atmosféra?

Ak by Zem nemala škrupinu, potom je nepravdepodobné, že by na jej území mohli byť živé bytosti. Po prvé, chráni všetok život na planéte pred slnečným žiarením. Okrem toho vám atmosféra umožňuje udržiavať pohodlnú teplotu na bývanie. Sme zvyknutí vidieť modrú oblohu nad našimi hlavami, možno je to spôsobené rôznymi časticami vo vzduchu.

Vzduchová obálka rozvádza slnečné svetlo a umožňuje aj šírenie zvuku. Je to vďaka vzduchu, že sa navzájom počujeme, spev vtákov, padajúce kvapky dažďa a vietor. Samozrejme, bez atmosféry by sa vlhkosť nedala prerozdeľovať. Vzduch vytvára priaznivé prostredie pre ľudí, zvieratá a rastliny.

Zemský povrch je obklopený vzdušnou škrupinou - atmosféru, ktorá sa podľa moderných údajov rozprestiera nad ňou na 1500–2000 km, to znamená, že výška atmosféry je asi 1/3 polomeru Zeme. Stopy po atmosférickom vzduchu sa však našli aj vo výške 20 000 km. Takmer polovica celkovej hmotnosti vzduchu je sústredená v prvých kilometroch od zemského povrchu (v spodných vrstvách 20 km vysokých - 95% a v nadložných vrstvách s nízkou hustotou - 5% jeho hmotnosti).

Vzduchový obal Zeme pozostáva z mechanickej zmesi plynov.

Atmosféra vždy obsahuje vodnú paru, ktorá tvorí až 3% objemu atmosféry, ako aj prach a ďalšie zložky. Vzduch preto nemožno považovať len za zmes plynov, je potrebné počítať s prítomnosťou iónov a väčších častíc (prach, aerosóly), ktoré majú veľký význam.

Percento plynov, vlhkosti a prachu v zemskej atmosfére podlieha časom zmenám. Tieto zmeny sú spôsobené na jednej strane prírodnými procesmi a na druhej strane ekonomickou činnosťou človeka.

Atmosférický prach sú najmenšie pevné častice suspendované vo vzduchu s polomerom 10 - 4 - 10 - 3 cm. Vzniká v dôsledku deštrukcie a zvetrávania hornín a pôdy, sopečných erupcií (je známy prípad, keď napr. v dôsledku erupcie sopky Krakatoa v roku 1833 sa vytvoril prach vo výške 8–24 km a jeho 16 km hrubá vrstva zostala vo vzduchu asi 5 rokov), požiare lesov, stepí a rašeliny, drvenie kozmických telies ( kozmický prach) atď. Atmosférický prach má veľký význam pre procesy prebiehajúce na Zemi: prispieva ku kondenzácii vodnej pary a následne k tvorbe zrážok, rozptyľuje slnečné žiarenie a tým chráni Zem pred nadmerným ohrievaním.

Obrovské množstvo rôznych priemyselných prachov a škodlivých plynov sa spája s prirodzeným prachovým pozadím atmosféry vo veľkých mestách a priemyselných centrách. Experimentálne sa zistilo, že v meste je 100 tisíc prachových častíc v 1 cm 3 vzduchu, zatiaľ čo nad oceánom je len 200 prachových častíc; vo výške 5 km je 1000-krát menej prachu ako vo výške 2 m, teda vo vrstve, v ktorej žije človek. Znečistenie ovzdušia je škodlivé pre ľudské zdravie, pretože prach a plyny môžu buď priamo preniknúť do ľudského tela (do pľúc a alveol), alebo sa do neho dostať s vodou a potravou.

Zloženie a vlastnosti atmosféry v rôznych nadmorských výškach nie sú rovnaké, preto sa delí na tropo-, strato-, mezo-, termo- a exosféru. Posledné tri vrstvy sa niekedy považujú za ionosféra.

Troposféra 1 (obr. 3.1) siaha do výšky 7 km na póloch a do 18 km na zemskom rovníku. Všetka vodná para a 4/5 hmoty atmosféry sú sústredené v troposfére. Rozvíjajú sa tu všetky poveternostné javy. Počasie a klíma na Zemi závisia od rozloženia tepla, tlaku a obsahu vodnej pary v atmosfére. Vodná para pohlcuje slnečné žiarenie, zvyšuje hustotu vzduchu a je zdrojom všetkých zrážok. Teplota troposféry klesá s nadmorskou výškou a vo výške 10–12 km dosahuje mínus 55 °C.

Stratosféra 2(do 40 km) je vrstva atmosféry vedľa troposféry. Tu sa teplota postupne zvyšuje na 0 °C. Vo výške 22–24 km je maximálna koncentrácia ozónu (ozónová vrstva), ktorý absorbuje väčšinu tvrdého žiarenia Slnka, ktoré je škodlivé pre živé organizmy.

IN mezosféra 3(do 80 km) teplota klesne na mínus 60–80 С. Je tu vysoký obsah plynových iónov, ktoré spôsobujú polárne žiary.

Termosféra(do 800 km) sa vyznačuje zvýšením teploty. Zvyšuje sa obsah ľahkých plynov – vodíka a hélia – a nabitých častíc.

IN exosféra(do 1500–2000 km) sú atmosférické plyny rozptýlené do kozmického priestoru.

Vzdušný obal Zeme

1. Z tropických a subtropických oblastí vysokého tlaku prúdi hlavný prúd vzduchu smerom k rovníku, do oblasti neustále nízkeho tlaku. Vplyvom vychyľovacej sily rotácie Zeme sú tieto prúdy na severnej pologuli vychyľované doprava a na južnej pologuli doľava. Tieto neustále fúkajúce vetry sa nazývajú pasáty.

2. Časť tropického vzduchu sa presúva do miernych zemepisných šírok. Tento pohyb je aktívny najmä v lete, keď tam prevláda tlaková níž. Tieto prúdy vzduchu na severnej pologuli sa tiež odchyľujú doprava a naberajú najprv juhozápadný a potom západný smer a na južnej pologuli - severozápad, ktorý sa mení na západný. Teda v miernych zemepisných šírkach oboch hemisfér, západná letecká doprava.

3. Z polárnych oblastí vysokého tlaku sa vzduch presúva do miernych zemepisných šírok, pričom na severnej pologuli naberá severovýchodný smer a na južnej pologuli juhovýchodný smer.

Nazývajú sa pasáty, západné vetry z miernych zemepisných šírok a vetry z polárnych oblastí planetárne a sú distribuované zonálne.

4. Toto rozloženie je narušené na východných pobrežiach kontinentov severnej pologule v miernych zemepisných šírkach. V dôsledku sezónnych zmien tlaku nad pevninou a priľahlou vodnou hladinou oceánu sem v zime vejú vetry z pevniny na more a v lete z mora na pevninu. Tieto vetry, ktoré menia svoj smer podľa ročných období, sa nazývajú monzúny. Letné monzúny pod vplyvom vychyľujúceho vplyvu rotujúcej Zeme naberajú juhovýchodný smer a zimné monzúny severozápadný smer. Monzúnové vetry sú charakteristické najmä pre Ďaleký východ a východnú Čínu a v menšej miere sa vyskytujú na východnom pobreží Severnej Ameriky.

5. Okrem planetárnych vetrov a monzúnov existujú lokálne, takzvané miestne vetry. Vznikajú v dôsledku charakteristík reliéfu a nerovnomerného zahrievania podkladového povrchu.

Prievany- pobrežné vetry pozorované za jasného počasia na brehoch vodných plôch: oceány, moria, veľké jazerá, nádrže a dokonca aj rieky. Počas dňa fúkajú z vodnej hladiny (morský vánok), v noci - z pevniny (pobrežný vánok). Cez deň sa pevnina zahrieva viac ako more. Vzduch nad pevninou stúpa, na svoje miesto sa rútia vzdušné prúdy z mora a vytvárajú denný vánok. V tropických zemepisných šírkach sú denné vánky dosť silné vetry, ktoré prinášajú vlhkosť a chlad z mora.

V noci je povrch vody teplejší ako pevnina. Vzduch stúpa a na jeho miesto sa ponáhľa vzduch zo zeme. Vytvára sa nočný vánok. Má zvyčajne nižšiu silu ako denné.

pozorované v horách fén- teplý a suchý vietor fúkajúci po svahoch.

Ak sa nízke hory týčia ako priehrada v ceste pohybujúceho sa studeného vzduchu, môže sa to stať. bór. Studený vzduch po prekonaní nízkej bariéry padá obrovskou silou dole a dochádza k prudkému poklesu teploty. Bora je známa pod rôznymi názvami: na Bajkale je to sarma, v Severnej Amerike - chinook, vo Francúzsku - mistral atď. V Rusku dosahuje bóra mimoriadnu silu v Novorossijsku.

Suhovei- sú to suché a horúce vetry. Sú charakteristické pre suché oblasti zemegule. V Strednej Ázii sa suché vetry nazývajú samum, v Alžírsku - sirocco, v Egypte - hatsin atď. Rýchlosť suchého vetra dosahuje 20 m/s, teplota vzduchu je 40 °C. Relatívna vlhkosť vzduchu počas suchého vetra prudko klesá a klesá na 10%. Rastliny, odparovanie vlhkosti, vyschnúť na koreň. V púšti sú suché vetry často sprevádzané prašnými búrkami.

Pri výstavbe obývaných oblastí, priemyselných podnikov a bývania treba brať do úvahy smer a silu vetra. Vietor je jedným z najdôležitejších zdrojov alternatívnej energie, používa sa na výrobu elektriny, ako aj na prevádzku mlynov, vodných čerpadiel atď.

8. Počasie a jeho predpoveď

počasie nazvať stav spodnej vrstvy atmosféry v danom čase a na danom mieste.

Jeho najcharakteristickejšou črtou je premenlivosť častokrát sa počasie počas dňa mení.

Náhle zmeny počasia sú najčastejšie spojené so zmenami vzdušných hmôt.

Vzduchová hmota -Ide o obrovský pohybujúci sa objem vzduchu s určitými fyzikálnymi vlastnosťami: teplota, hustota, vlhkosť, priehľadnosť.

Spodné vrstvy atmosféry v kontakte s podkladovým povrchom získavajú niektoré jeho vlastnosti. Masy teplého vzduchu sa tvoria nad zohriatym povrchom a masy studeného vzduchu sa tvoria nad ochladeným povrchom. Čím dlhšie zostáva vzduchová hmota nad povrchom, z ktorého sa vlhkosť odparuje, tým väčšia je jej vlhkosť.

V závislosti od miesta vzniku sa vzduchové hmoty delia na arktické, mierne, tropické a rovníkové. Ak sa nad oceánom tvoria vzdušné masy, nazývajú sa morské. V zime sú veľmi vlhké a teplé, v lete chladia. Masy kontinentálneho vzduchu majú nízku relatívnu vlhkosť, vyššie teploty a sú vysoko prašné.

Rusko sa nachádza v miernom pásme, takže na západe prevládajú prímorské mierne vzduchové hmoty a na väčšine zvyšku územia prevládajú kontinentálne vzdušné hmoty. Za polárnym kruhom vznikajú arktické vzduchové hmoty (obr. 39).

Ryža. 39.

Pri kontakte rôznych vzduchových hmôt v troposfére vznikajú prechodové oblasti - atmosférické fronty dosahujú dĺžku 1000 km a výšku niekoľko sto metrov;

Teplý front(obr. 40, 1) vzniká aktívnym pohybom teplého vzduchu smerom k studenému vzduchu. Potom ľahký teplý vzduch prúdi na ustupujúci klin studeného vzduchu a stúpa pozdĺž roviny rozhrania. Pri stúpaní sa ochladzuje. To vedie ku kondenzácii vodnej pary a tvorbe cirrusových a nimbostratových oblakov a následne k zrážkam.

Keď sa v priebehu dňa priblíži teplý front, objavia sa jeho predzvesti – cirry. Plávajú ako perie vo výške 7-10 km. V tomto čase klesá atmosférický tlak. Príchod teplého frontu býva spojený s oteplením a výdatnými, mrholiacimi zrážkami.

Ryža. 40.

Studený front(obr. 40, 2) vzniká, keď sa studený vzduch pohybuje smerom k teplému vzduchu. Studený vzduch, ktorý je ťažší, prúdi pod teplým vzduchom a tlačí ho nahor. V tomto prípade sa objavujú dažďové oblaky stratocumulus, ktoré sa hromadia ako hory alebo veže a zrážky z nich padajú vo forme prehánok s prehánkami a búrkami. Prechod studeného frontu je spojený s chladnejšími teplotami a silnejším vetrom.

Na frontoch sa niekedy vytvárajú silné turbulencie vzduchu, podobné vírivkám, keď sa stretnú dva prúdy vody. Veľkosť týchto vzduchových vírov môže dosiahnuť 2-3 tisíc km v priemere. Ak je tlak v ich centrálnych častiach nižší ako na okrajoch, je to tak cyklón.

V centrálnej časti cyklóny vzduch stúpa a šíri sa k jej okrajom (obr. 41, 1). Pri stúpaní vzduchu sa vzduch rozpína, ochladzuje, vodná para kondenzuje a vzniká oblačnosť. Keď prejdú cyklóny, zvyčajne sa vyskytuje zamračené počasie s dažďom v lete a snežením v zime.

Cyklóny sa zvyčajne pohybujú zo západu na východ priemernou rýchlosťou okolo 30 km/h, čiže 700 km za deň.

Ryža. 41.

Tropické cyklóny sa líšia od miernych cyklónov tým, že sú menšie a majú mimoriadne búrlivé počasie. Priemer tropických cyklónov je zvyčajne 200-500 km, tlak v strede klesá na 960-970 hPa. Sprevádza ich vietor o sile hurikánu do 50 m/s a šírka búrkového pásma dosahuje 200 – 250 km. V tropických cyklónoch sa tvoria silné mraky a padajú silné zrážky (až 300-400 mm za deň). Charakteristickým znakom tropických cyklónov je prítomnosť v strede malej, asi 20 km širokej, pokojnej oblasti s jasným počasím.

Ak je naopak tlak v strede zvýšený, potom sa tento vír nazýva anticyklóna. V anticyklónach dochádza k výronu vzduchu pri povrchu Zeme od stredu k okrajom, pričom sa pohybuje v smere hodinových ručičiek (obr. 41, 2). Súčasne s výstupom vzduchu z anticyklóny sa do jej centrálnej časti dostáva vzduch z vyšších vrstiev atmosféry. Pri zostupe sa zahrieva, absorbuje vodnú paru a mraky sa rozplynú. Preto v oblastiach, kde sa objavujú anticyklóny, nastáva jasné, bezoblačné počasie so slabým vetrom, v lete je horúco a v zime zima.

Anticyklóny pokrývajú väčšie územia ako cyklóny. Sú stabilnejšie, pohybujú sa nižšou rýchlosťou, pomalšie sa rozpadávajú a často zostávajú dlho na jednom mieste. Ako sa blíži anticyklóna, atmosférický tlak sa zvyšuje. Toto znamenie by sa malo používať pri predpovedaní počasia.

Cez územie Ruska nepretržite prechádza séria cyklónov a anticyklónov. Práve to spôsobuje premenlivosť počasia.

Prehľadná mapa- mapa počasia zostavená pre konkrétne obdobie. Zostavuje sa niekoľkokrát denne na základe údajov získaných zo siete meteorologických staníc hydrometeorologickej služby Ruska a zahraničia. Táto mapa zobrazuje informácie o počasí v číslach a symboloch – tlak vzduchu v milibaroch, teplotu vzduchu, smer a rýchlosť vetra, oblačnosť, polohu teplého a studeného frontu, cyklóny a anticyklóny, vzorce zrážok.

Ryža. 42.

Na predpovedanie počasia sa porovnávajú mapy (napríklad pre 3. a 4. novembra) a stanovujú sa zmeny polohy teplého a studeného frontu, posuny cyklónov a anticyklón a charakter počasia v každom z nich (obr. 42). V súčasnosti sú vesmírne stanice široko používané na zlepšenie predpovedí počasia.

Známky stabilného a jasného počasia

1. Tlak vzduchu je vysoký, takmer sa nemení alebo pomaly stúpa.

2. Denné kolísanie teploty je výrazne vyjadrené: cez deň horúco, v noci chladno.

3. Vietor je slabý, popoludní zosilnie a večer utíchne.

4. Obloha je celý deň bez mráčika alebo je pokrytá kupovitými mrakmi, ktoré večer miznú. Relatívna vlhkosť vzduchu cez deň klesá a v noci stúpa.

5. Cez deň je obloha jasne modrá, súmrak je krátky, hviezdy slabo blikajú. Večer je úsvit žltý alebo oranžový.

6. Silná rosa alebo mráz v noci.

7. Hmly nad nížinami, v noci pribúdajúce a cez deň miznúce.

8. V noci je v lese teplejšie ako na poli.

9. Z komínov a ohňov stúpa dym.

10. Lastovičky lietajú vysoko.

Známky neudržateľného nepriaznivého počasia

1. Tlak prudko kolíše alebo neustále klesá.

2. Denná zmena teploty je slabo vyjadrená alebo s porušením všeobecnej odchýlky (napríklad v noci teplota stúpa).

3. Vietor sa zväčšuje, prudko mení svoj smer, pohyb spodných vrstiev oblakov sa nezhoduje s pohybom horných.

4. Oblačnosť sa zvyšuje. Oblaky Cirrostratus sa objavujú na západnej alebo juhozápadnej strane horizontu a šíria sa po oblohe. Ustupujú oblakom altostratus a nimbostratus.

5. Ráno je dusno. Kupovité mraky rastú nahor a menia sa na cumulonimbus - na búrku.

6. Ranné a večerné zore sú červené.

7. V noci vietor neutícha, ale zosilnie.

8. Svetelné kruhy (halo) sa objavujú okolo Slnka a Mesiaca v oblakoch cirrostratus. V oblakoch strednej vrstvy sú koruny.

9. Neexistuje ranná rosa.

10. Lastovičky lietajú nízko. Mravce sa schovávajú v mraveniskách.

9. Koncepcia klímy

Klíma -Ide o dlhodobý režim počasia charakteristický pre danú oblasť.

Klíma ovplyvňuje režim riek, tvorbu rôznych typov pôd, vegetáciu a faunu. Takže v oblastiach, kde zemský povrch dostáva veľa tepla a vlhkosti, rastú vlhké vždyzelené lesy. Oblasti nachádzajúce sa v blízkosti trópov dostávajú takmer rovnaké množstvo tepla ako na rovníku, no oveľa menej vlahy, preto sú pokryté riedkou púštnou vegetáciou. Väčšinu našej krajiny zaberajú ihličnaté lesy, ktoré sa prispôsobili drsnému podnebiu: chladné a dlhé zimy, krátke a mierne teplé letá a priemerná vlhkosť.

Tvorba klímy závisí od mnohých faktorov, predovšetkým od geografickej polohy. Zemepisná šírka miesta určuje uhol dopadu slnečných lúčov a podľa toho aj množstvo tepla prichádzajúceho zo Slnka. Množstvo tepla závisí aj od charakteru podkladového povrchu a od rozloženia pôdy a vody. Voda, ako viete, sa pomaly zahrieva, ale aj pomaly ochladzuje. Naopak, pozemok sa rýchlo zohreje a rovnako rýchlo vychladne. V dôsledku toho sa nad vodnou hladinou a nad pevninou vytvárajú rôzne poveternostné režimy.

Tabuľka 3

Kolísanie teplôt v mestách medzi 50 a 53°C. w.

Z tejto tabuľky je vidieť, že Bantry na západnom pobreží Írska, ktoré je priamo ovplyvnené Atlantickým oceánom, má priemernú teplotu 15,2 °C v najteplejšom mesiaci a 7,1 °C v najchladnejšom mesiaci, t.j. jeho ročnú amplitúdu je 8,1 °C. So vzdialenosťou od oceánu sa priemerná teplota najteplejšieho mesiaca zvyšuje a najchladnejšieho mesiaca klesá, t.j. zvyšuje sa amplitúda ročných teplôt. V Nerchinsku dosahuje 53,2 °C.

Reliéf má veľký vplyv na klímu: pohoria a kotliny, roviny, údolia riek a rokliny vytvárajú zvláštne klimatické podmienky. Hory sú často klimatickými rozdeľovačmi.

Ovplyvňujú klímu a morské prúdy. Teplé prúdy prenášajú obrovské množstvo tepla z nízkych zemepisných šírok do vyšších, zatiaľ čo studené prúdy prenášajú chlad z vyšších zemepisných šírok do nižších. V miestach obmývaných teplými prúdmi je ročná teplota vzduchu o 5-10 °C vyššia ako v rovnakých zemepisných šírkach obmývaných studenými prúdmi.

Podnebie každého územia teda závisí od zemepisnej šírky miesta, podložného povrchu, morských prúdov, topografie a nadmorskej výšky miesta.

Ruský vedec B. P. Alisov vypracoval klasifikáciu podnebia zemegule. Vychádza z typov vzdušných hmôt, ich vzniku a zmien pri pohybe pod vplyvom podkladového povrchu.

Klimatické zóny. V závislosti od prevládajúceho podnebia sa rozlišujú tieto klimatické pásma: rovníkové, dve tropické, dve mierne, dve polárne (Arktída, Antarktída) a prechodné - dve subekvatoriálne, dve subtropické a dve subpolárne (subarktická a subantarktická).

Rovníkový pás pokrýva povodia riek Kongo a Amazonka, pobrežie Guinejského zálivu a Sundské ostrovy. Vysoká poloha slnka počas celého roka spôsobuje silné zahrievanie povrchu. Priemerné ročné teploty sa tu pohybujú od 25 do 28 °C. Počas dňa teplota vzduchu zriedka vystúpi na 30 ° C, ale zostáva vysoká relatívna vlhkosť - 70-90%. Ohriaty vzduch nasýtený vodnou parou stúpa v podmienkach nízkeho tlaku nahor. Na oblohe sa objavujú kupovité mraky a do poludnia pokrývajú celú oblohu. Vzduch stále stúpa, kupovité oblaky sa menia na kupovité oblaky, ktoré popoludní produkujú intenzívne dažďové prehánky. V tomto páse ročné zrážky presahujú 2000 mm. Sú miesta, kde sa ich počet zvyšuje na 5000 mm. Zrážky sú rozložené rovnomerne počas celého roka.

Vysoké teploty počas celého roka a veľké množstvo zrážok vytvárajú podmienky pre rozvoj bohatej vegetácie – vlhkých rovníkových lesov.

Subekvatoriálny pás zaberá rozsiahle územia - Brazílsku vysočinu v Južnej Amerike, Strednú Afriku na sever a východ od Konžskej panvy, väčšinu indického subkontinentu a polostrovov Indočína, ako aj Severnú Austráliu.

Najcharakteristickejšou črtou podnebia tejto zóny je zmena vzdušných hmôt v priebehu ročných období: v lete celú túto oblasť zaberá rovníkový vzduch, v zime tropický vzduch. V dôsledku toho sa rozlišujú dve ročné obdobia - mokré (leto) a suché (zima). V letnej sezóne sa počasie veľmi nelíši od toho rovníkového. Teplý vlhký vzduch stúpa nahor a vytvára podmienky pre tvorbu oblačnosti a výdatné zrážky. Práve v tomto páse sa nachádzajú miesta s najvyššími zrážkami (severovýchodná India a Havajské ostrovy). V zime sa podmienky dramaticky menia, dominuje suchý tropický vzduch a nastupuje suché počasie. Trávy zhoria a stromy zhadzujú listy. Väčšinu území subekvatoriálneho pásu zaberajú savany a lesy.

Tropická zóna nachádza sa na oboch stranách trópov, na oceánoch aj na kontinentoch. Tropický vzduch tu prevláda po celý rok. V podmienkach vysokého tlaku a nízkej oblačnosti sa vyznačuje vysokými teplotami. Priemerná teplota najteplejšieho mesiaca presahuje 30 °C, v niektorých dňoch vystúpi na 50-55 °C.

Na väčšine územia je málo zrážok (menej ako 200 mm sa tu nachádzajú najväčšie púšte sveta - Sahara, Západná Austrália a púšť Arabského polostrova).

Ale nie všade v tropických zónach je podnebie suché. Na východných pobrežiach kontinentov, kam fúkajú pasáty z oceánov, je veľa zrážok (Veľké Antily, východné pobrežie Brazílie, východné pobrežie Afriky). Klíma týchto oblastí sa príliš nelíši od rovníkovej, hoci ročné teplotné výkyvy sú výrazné, keďže medzi ročnými obdobiami je veľký rozdiel vo výške slnka. Vďaka vysokým zrážkam a vysokým teplotám tu rastú tropické dažďové pralesy.

Subtropické pásmo zaberá veľké priestory medzi 25. a 40. rovnobežkou severnej a južnej šírky. Tento pás sa vyznačuje zmenou vzdušných hmôt podľa ročných období: v lete je celý región obsadený tropickým vzduchom, v zime vzduchom miernych zemepisných šírok. Sú tu tri klimatické oblasti: západná, stredná a východná. Západná klimatická oblasť pokrýva západné časti kontinentov: pobrežie Stredozemného mora, Kaliforniu, centrálnu časť Ánd a juhozápadnú Austráliu. V lete sa tu pohybuje tropický vzduch a vytvára oblasť vysokého tlaku. Výsledkom je suché a slnečné počasie. Zima je teplá a vlhká. Toto podnebie sa niekedy nazýva stredomorské.

Úplne iný klimatický režim sa pozoruje vo východnej Ázii a juhovýchodnej časti Severnej Ameriky. V lete sem prichádzajú vlhké masy tropického vzduchu z oceánu (letné monzúny), ktoré prinášajú veľkú oblačnosť a zrážky. A zimné monzúny prinášajú prúdy suchého kontinentálneho vzduchu z miernych zemepisných šírok. Teplota najchladnejšieho mesiaca je nad 0 °C.

V centrálnej oblasti (východné Turecko, Irán, Afganistan, Veľká panva v Severnej Amerike) prevláda po celý rok suchý vzduch: v lete tropický vzduch, v zime kontinentálny vzduch miernych zemepisných šírok. Leto je tu horúce a suché; zimy sú krátke a vlhké, hoci úhrn zrážok nepresahuje 400 mm. V zime sú mrazy a padá sneh, no stabilná snehová pokrývka sa nevytvára. Denné teplotné rozsahy sú veľké (do 30 °C) a medzi najteplejšími a najchladnejšími mesiacmi je veľký rozdiel. Tu, v centrálnych oblastiach kontinentov, sú púšte.

Mierne pásmo zaberá oblasti severne a južne od subtrópov približne po polárne kruhy. Na južnej pologuli prevláda oceánske podnebie, zatiaľ čo na severnej pologuli sú tri klimatické oblasti: západná, stredná a východná.

V západnej Európe a Kanade, južných Andách, prevláda vlhký morský vzduch miernych zemepisných šírok, prinášaný západnými vetrami z oceánov (500-1000 mm zrážok za rok). Zrážky sú rovnomerne rozložené počas celého roka a neexistujú žiadne obdobia sucha. Pod vplyvom oceánov je priebeh teplôt plynulý a ročné amplitúdy malé. Nárazy chladu prinášajú arktické (antarktické) vzduchové masy, ktoré v zime znižujú teplotu. V tomto čase je husté sneženie. Leto je dlhé, chladné a nedochádza k žiadnym náhlym zmenám teploty vzduchu.

Na východe (severovýchodná Čína, Ďaleký východ) je podnebie monzúnové. V zime prichádzajú nad kontinent a vytvárajú sa studené kontinentálne vzduchové masy. Teplota najchladnejšieho mesiaca sa pohybuje od -5 do -25 °C. V lete prinášajú vlhké monzúny na pevninu veľké množstvo zrážok.

V strede (stredné Rusko, Ukrajina, severný Kazachstan, južná Kanada) sa tvorí kontinentálny vzduch miernych zemepisných šírok. Často v zime sem vstupuje arktický vzduch s veľmi nízkymi teplotami. Zima je dlhá a mrazivá; snehová pokrývka trvá viac ako tri mesiace. Leto je upršané a teplé. S postupovaním hlbšie do kontinentu množstvo zrážok klesá (od 700 do 200 mm). Najcharakteristickejšou črtou klímy tejto oblasti sú prudké teplotné zmeny v priebehu roka, nerovnomerné rozloženie zrážok, čo niekedy spôsobuje sucho.

Subarktický A subantarktický pás. Tieto prechodné pásma sa nachádzajú severne od mierneho pásma (na severnej pologuli) a južne od neho (na južnej pologuli) - subarktické a subantarktické. Vyznačujú sa zmenou vzdušných hmôt podľa sezóny: v lete - vzduch miernych zemepisných šírok, v zime - Arktída (Antarktida). Leto je tu krátke, chladné, s priemernou teplotou najteplejšieho mesiaca od 0 do 12 °C, s malými zrážkami (v priemere 200 mm), s častými návratmi chladného počasia. Zima je dlhá, mrazivá, s fujavicami a hlbokým snehom. Na severnej pologuli je v týchto zemepisných šírkach zóna tundry.

Arktída A Antarktický pás. V polárnych zónach sa v podmienkach vysokého tlaku tvoria masy studeného vzduchu. Pre tieto zóny sú charakteristické dlhé polárne noci a polárne dni. Ich trvanie na póloch dosahuje až šesť mesiacov. Slnko síce v lete nezapadá za horizont, ale vychádza nízko, jeho lúče kĺžu po povrchu a poskytujú málo tepla. Počas krátkeho leta sa sneh a ľad nestihnú roztopiť, preto v týchto oblastiach zostáva ľadová pokrývka. Hrubou vrstvou pokrýva Grónsko a Antarktídu a v polárnych oblastiach oceánov plávajú ľadové hory - ľadovce. Studený vzduch hromadiaci sa nad polárnymi oblasťami je unášaný silným vetrom do mierneho pásma. Na okraji Antarktídy dosahuje vietor rýchlosť 100 m/s. Arktída a Antarktída sú „chladničky“ Zeme.

Ani na malom území nie sú klimatické podmienky jednotné. Vplyvom lokálnych faktorov: malých foriem reliéfu, expozície svahov, charakteristík pôdy a terénu, charakteru vegetačného krytu sa vytvárajú špeciálne podmienky, tzv. mikroklíma.

Štúdium mikroklímy je dôležité pre rozvoj mnohých odvetví poľnohospodárstva, najmä poľného pestovania, záhradníctva a zeleninárstva.

Zoznam použitej literatúry

1. Arutsev A.A., Ermolaev B.V., Kutateladze I.O., Slutsky M. Koncepty modernej prírodnej vedy. So študijným sprievodcom. M. 1999

2. Petrošová R.A., Golov V.P., Sivoglazov V.I., Straut E.K. Prírodoveda a základná ekológia. Učebnica pre stredné pedagogické vzdelávacie inštitúcie. M.: Drop, 2007, 303 s.

3. Savchenko V.N., Smagin V.P.. ZAČIATOKY MODERNÝCH KONCEPCIÍ A PRINCÍPOV PRÍRODOVEDE. Návod. Rostov na Done. 2006.

Atmosféra je plynný obal našej planéty, ktorý rotuje spolu so Zemou. Plyn v atmosfére sa nazýva vzduch. Atmosféra je v kontakte s hydrosférou a čiastočne pokrýva litosféru. Ale horné hranice je ťažké určiť. Bežne sa uznáva, že atmosféra sa rozprestiera smerom nahor v dĺžke približne tri tisícky kilometrov. Tam plynulo prechádza do bezvzduchového priestoru.

Chemické zloženie zemskej atmosféry

Tvorba chemického zloženia atmosféry sa začala asi pred štyrmi miliardami rokov. Spočiatku sa atmosféra skladala len z ľahkých plynov – hélia a vodíka. Prvotným predpokladom na vytvorenie plynového obalu okolo Zeme boli podľa vedcov sopečné erupcie, ktoré spolu s lávou uvoľnili obrovské množstvo plynov. Následne začala výmena plynov s vodnými priestormi, so živými organizmami a s produktmi ich činnosti. Zloženie ovzdušia sa postupne menilo a do modernej podoby sa zafixovalo pred niekoľkými miliónmi rokov.

Hlavnými zložkami atmosféry sú dusík (asi 79 %) a kyslík (20 %). Zvyšné percento (1%) tvoria nasledujúce plyny: argón, neón, hélium, metán, oxid uhličitý, vodík, kryptón, xenón, ozón, amoniak, oxidy síry a dusičité, oxid dusný a oxid uhoľnatý, ktoré sú zahrnuté. v tomto jednom percente.

Okrem toho vzduch obsahuje vodnú paru a pevné častice (peľ, prach, kryštály soli, aerosólové nečistoty).

Nedávno vedci zaznamenali nie kvalitatívnu, ale kvantitatívnu zmenu niektorých zložiek vzduchu. A dôvodom je človek a jeho aktivity. Len za posledných 100 rokov sa hladina oxidu uhličitého výrazne zvýšila! Je to spojené s mnohými problémami, z ktorých najglobálnejším je zmena klímy.

Tvorba počasia a klímy

Atmosféra zohráva rozhodujúcu úlohu pri formovaní klímy a počasia na Zemi. Veľa závisí od množstva slnečného žiarenia, charakteru podkladového povrchu a atmosférickej cirkulácie.

Pozrime sa na faktory v poradí.

1. Atmosféra prenáša teplo slnečných lúčov a pohlcuje škodlivé žiarenie. Starí Gréci vedeli, že lúče Slnka dopadajú na rôzne časti Zeme pod rôznymi uhlami. Samotné slovo „klíma“ preložené zo starovekej gréčtiny znamená „svah“. Na rovníku teda slnečné lúče dopadajú takmer kolmo, preto je tu veľmi teplo. Čím bližšie k pólom, tým väčší je uhol sklonu. A teplota klesá.

2. Vplyvom nerovnomerného zahrievania Zeme vznikajú v atmosfére vzdušné prúdy. Sú klasifikované podľa veľkosti. Najmenšie (desiatky a stovky metrov) sú lokálne vetry. Potom nasledujú monzúny a pasáty, cyklóny a anticyklóny a planetárne frontálne zóny.

Všetky tieto vzdušné masy sa neustále pohybujú. Niektoré z nich sú dosť statické. Napríklad pasáty, ktoré vanú zo subtrópov smerom k rovníku. Pohyb ostatných závisí vo veľkej miere od atmosférického tlaku.

3. Atmosférický tlak je ďalším faktorom ovplyvňujúcim tvorbu klímy. Toto je tlak vzduchu na zemskom povrchu. Ako je známe, vzduchové hmoty sa pohybujú z oblasti s vysokým atmosférickým tlakom do oblasti, kde je tento tlak nižší.

Celkovo je vyčlenených 7 zón. Rovník je zóna nízkeho tlaku. Ďalej na oboch stranách rovníka až po tridsiate zemepisné šírky je oblasť vysokého tlaku. Od 30° do 60° - opäť nízky tlak. A od 60° k pólom je zóna vysokého tlaku. Medzi týmito zónami cirkulujú vzduchové hmoty. Tie, ktoré prichádzajú z mora na pevninu, prinášajú dážď a zlé počasie a tie, ktoré fúkajú z kontinentov, prinášajú jasné a suché počasie. V miestach, kde sa zrážajú vzdušné prúdy, vznikajú atmosférické frontové zóny, pre ktoré sú charakteristické zrážky a nepriaznivé, veterné počasie.

Vedci dokázali, že aj blaho človeka závisí od atmosférického tlaku. Podľa medzinárodných noriem je normálny atmosférický tlak 760 mm Hg. kolóne pri teplote 0 °C. Tento ukazovateľ sa počíta pre tie oblasti pevniny, ktoré sú takmer na úrovni hladiny mora. S nadmorskou výškou tlak klesá. Preto napríklad pre Petrohrad 760 mm Hg. - toto je norma. Ale pre Moskvu, ktorá sa nachádza vyššie, je normálny tlak 748 mm Hg.

Tlak sa mení nielen vertikálne, ale aj horizontálne. Je to cítiť najmä pri prechode cyklónov.

Štruktúra atmosféry

Atmosféra pripomína poschodovú tortu. A každá vrstva má svoje vlastné charakteristiky.

. Troposféra- vrstva najbližšie k Zemi. „Hrúbka“ tejto vrstvy sa mení so vzdialenosťou od rovníka. Nad rovníkom sa vrstva rozprestiera nahor o 16-18 km, v miernom pásme o 10-12 km, na póloch o 8-10 km.

Práve tu sa nachádza 80 % celkovej hmoty vzduchu a 90 % vodnej pary. Tvorí sa tu oblačnosť, vznikajú cyklóny a anticyklóny. Teplota vzduchu závisí od nadmorskej výšky oblasti. V priemere klesá o 0,65° C na každých 100 metrov.

. Tropopauza- prechodová vrstva atmosféry. Jeho výška sa pohybuje od niekoľkých stoviek metrov do 1-2 km. Teplota vzduchu v lete je vyššia ako v zime. Napríklad nad pólmi v zime je -65° C. A nad rovníkom je -70° C kedykoľvek počas roka.

. Stratosféra- ide o vrstvu, ktorej horná hranica leží v nadmorskej výške 50-55 kilometrov. Turbulencie sú tu nízke, obsah vodnej pary vo vzduchu je zanedbateľný. Ale je tam veľa ozónu. Jeho maximálna koncentrácia je v nadmorskej výške 20-25 km. V stratosfére začína teplota vzduchu stúpať a dosahuje +0,8° C. Je to spôsobené tým, že ozónová vrstva interaguje s ultrafialovým žiarením.

. Stratopauza- nízka medzivrstva medzi stratosférou a mezosférou, ktorá po nej nasleduje.

. mezosféra- horná hranica tejto vrstvy je 80-85 kilometrov. Prebiehajú tu zložité fotochemické procesy zahŕňajúce voľné radikály. Sú to oni, ktorí poskytujú jemnú modrú žiaru našej planéty, ktorú je možné vidieť z vesmíru.

Väčšina komét a meteoritov zhorí v mezosfére.

. Mezopauza- ďalšia medzivrstva, ktorej teplota vzduchu je najmenej -90°.

. Termosféra- spodná hranica začína v nadmorskej výške 80 - 90 km a horná hranica vrstvy prebieha približne vo výške 800 km. Teplota vzduchu stúpa. Môže sa pohybovať od +500°C do +1000°C. Počas dňa sú teplotné výkyvy v stovkách stupňov! Ale vzduch je tu taký riedky, že chápať pojem „teplota“ tak, ako si ho predstavujeme, tu nie je vhodné.

. Ionosféra- spája mezosféru, mezopauzu a termosféru. Vzduch sa tu skladá hlavne z molekúl kyslíka a dusíka, ako aj z kvázi neutrálnej plazmy. Slnečné lúče vstupujúce do ionosféry silne ionizujú molekuly vzduchu. V spodnej vrstve (do 90 km) je stupeň ionizácie nízky. Čím vyššia, tým väčšia je ionizácia. Takže v nadmorskej výške 100-110 km sa koncentrujú elektróny. Pomáha to odrážať krátke a stredné rádiové vlny.

Najdôležitejšou vrstvou ionosféry je vrchná vrstva, ktorá sa nachádza v nadmorskej výške 150-400 km. Jeho zvláštnosťou je, že odráža rádiové vlny, čo uľahčuje prenos rádiových signálov na značné vzdialenosti.

Práve v ionosfére dochádza k takému javu, akým je polárna žiara.

. Exosféra- pozostáva z atómov kyslíka, hélia a vodíka. Plyn v tejto vrstve je veľmi riedky a atómy vodíka často unikajú do vesmíru. Preto sa táto vrstva nazýva „disperzná zóna“.

Prvým vedcom, ktorý naznačil, že naša atmosféra má váhu, bol Talian E. Torricelli. Ostap Bender napríklad vo svojom románe „Zlaté teľa“ lamentoval, že každého človeka tlačí stĺp vzduchu s hmotnosťou 14 kg! Veľký plánovač sa však trochu mýlil. Dospelý zažije tlak 13-15 ton! Túto ťažkosť však necítime, pretože atmosférický tlak je vyvážený vnútorným tlakom človeka. Hmotnosť našej atmosféry je 5 300 000 000 000 ton. Postava je kolosálna, hoci je to len milióntina hmotnosti našej planéty.