Что такое атмосфера и климат. Атмосфера и климаты земли

Климатические особенности Земли определяются в основном величиной поступающей солнечной радиации на ее поверхность, особенностями атмосферной циркуляции. Количество солнечной радиации, поступающей на Землю, зависит от географической широты. Солнечная радиация Солнечная радиация - вся совокупность солнечного излучения, поступающего на поверхность Земли. Кроме видимого солнечного света, она включает невидимые ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. В атмосфере солнечная радиация частично […]

Представление о климате какой-либо местности можно получить за период 30-40 лет, поскольку за это время здесь случаются все возможные комбинации погодных условий: очень холодные или теплые зимы, жаркие или прохладные лета, дождливые и сухие сезоны, засухи и годы, когда атмосферных осадков выпадает в полтора-два раза больше нормы. На формирование климата влияют многие факторы. Первичным фактором является солнечная энергия. Известно, что Солнце посылает к […]

Атмосфера (от греч. атмос - пар и сфера - шар) - газовая оболочка, окружающая планету Земля и вращающаяся вместе с ней. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата - климатология. Толщина атмосферы 1500 км от поверхности Земли. […]

Биосфера — живая оболочка Земли Биосфера — уникальная оболочка нашей планеты. Все предыдущие, рассмотренные нами, оболочки в той или иной степени существуют на других планетах Солнечной системы, но только биосферы, по всей видимости, нет ни на одной из них, кроме Земли. Возможно, раз жизнь есть на нашей планете, она существует и в других уголках Вселенной, […]

Атмосферный воздух состоит из азота (77,99%), кислорода (21%), инертных газов (1%) и углекислого газа (0,01%). Доля углекислого газа со временем возрастает из-за того, что в атмосферу выделяются продукты горения топлива, а, кроме того, уменьшается площадь лесов, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород. В атмосфере также находится незначительное количество озона, который сконцентрирован на высоте около […]

Понятие «Глобальный климат» характеризует состояние температурного режима и увлажнения, циркуляцию атмосферы и океана. Это понятие может быть применено для любой планеты. Климатическая система планеты Земля объединяет те элементы географической оболочки (атмосфера, океан, суша, криосфера, биосфера), в которых протекают процессы перераспределения тепла между разными регионами. Особенности климатического режима Земли определяются притоком тепловой энергии от Солнца (приток […]

Африка - единственный из материков земного шара, который, простираясь по обе стороны от экватора, располагается примерно на одинаковом расстоянии в северном и южном полушарии. Такая особенность положения создает в Африке условия для образования одинаковых климатических условий на одних и тех же широтах в обоих полушариях. Почти все климатические пояса повторяются на территории Африки дважды. При […]

Географическая оболочка Атмосфера (от греческого atmos — пар и sphaira – шар) – газовая оболочка Земли, которая удерживается её притяжением и вращается вместе с планетой. Физическое состояние атмосферы определяется климатом, а основными параметрами атмосферы являются состав, плотность, давление и температура воздуха. Плотность воздуха и атмосферное давление с высотой уменьшаются. Атмосферу разделяют на несколько слоёв в […]

Климат - многолетний режим погоды, типичный для данного района Земли, как бы средняя погода за много лет. Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает по-гречески «наклон» («klimatos»). Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечным лучам, различие которого от экватора к полюсу уже тогда считалось главной […]

ВВЕДЕНИЕ География: древняя и современная наука География в современном мире РАЗВИТИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ О ЗЕМЛЕ География в древности Географические знания в Древней Европе География в эпоху Средневековья Открытие Нового Света Великие географические открытия Открытие Австралии и Антарктиды Современные географические исследования ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Изображения земной поверхности Масштаб Условные знаки Способы изображения неровностей […]

Форма Земли Очевидным доказательством шарообразности нашей планеты всегда была круглая тень Земли, которая видна во время лунных затмений. Точные сведения о форме Земли люди получили благодаря космическим снимкам. С шарообразной формой Земли связано важное географическое явление - закономерное уменьшение угла падения солнечных лучей на поверхность Земли от экватора к полюсам. В результате количество получаемой поверхностью […]

Ну, какой еще город мира настолько известен и знаменит как прекрасные древние Афины - город-столица современной Греции. Афины – это город из числа тех немногих городов, которые могут похвастаться своей историей. А ведь история столицы Греции Афин насчитывает более 5000 лет! Этот город внес огромнейший вклад в развитие западной цивилизации. Такая величайшая ценность народа, как […]

Океан получает от Солнца много тепла - занимая большую площадь, он получает тепла больше, чем суша. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому в океане накапливается огромное количество тепла. Только верхний 10-метровый слой океанической воды содержит тепла больше, чем вся атмосфера. Но солнечные лучи нагревают только верхний слой воды, вниз от этого слоя тепло передается в результате […]

Мировой океан, разделенный материками и островами на отдельные части, представляет собой единое водное пространство. Границы океанов, морей и заливов условны, поскольку между ними происходит постоянный обмен водными массами. Мировому океану в целом присущи единые черты природы и проявления схожих природных процессов. Исследования Мирового океана Первая русская кругосветная экспедиция 1803-1806 гг. под командованием И.Ф. Крузенштерна и […]

Вода — одно из самых распространенных веществ на нашей планете, все климатические процессы на Земле так или иначе связаны с водой. Происхождение гидросферы однозначно не установлено. Есть несколько гипотез, но наиболее известными являются две из них. Первая предполагает, что вода на Земле выделилась из её недр в процессе остывания планеты на ранних стадиях её формирования […]

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Если говорить не только о Земле, то атмосферу можно наблюдать и на других планетах. Так атмосферой, кроме нашей планеты, обладают Венера, Марс, спутник Сатурна Титан, планеты-газовые гиганты. Однако, атмосфера нашей планеты уникальна. Её уникальность заключается в том, что она включает в свой состав кислород. Тонким ореолом голубого цвета атмосфера окружает […]

Окружающий мир предстает пред нами в виде бесконечно разнообразных «картин природы». За каждой из них скрывается элементарная частичка так называемой ландшафтной, или географической оболочки, которая охватывает весь земной шар и в которой, собственно говоря, обитает человек и все остальные живые существа. За этими частицами в науке и в повседневной речи укоренилось название «ландшафт» немецкого происхождения […]

Глобус и карта Заблудиться может каждый Записки юного географа Космический натуралист Путешествие к центру Земли Водный мир Воздушные путешествия Люди и звери Открытие и заселение новых земель Завоевание Америки Источники географической информации — глобус Источники географической информации — План местности Источники географической информации — Географическая карта Методы изучения Земли Земля — планета Солнечной системы Вращение […]

Чтобы правильно оценивать степень нагрева и охлаждения различных земных поверхностей, рассчитывать испарение на водохранилищах, определять изменения влагозапаса в почве, разрабатывать методы по прогнозированию замерзания водоемов, а также оценивать влияние мелиоративных работ на климатические условия приземного слоя воздуха, необходимы данные о тепловом балансе земной поверхности. Земная поверхность непрерывно получает и теряет тепло в результате воздействия разнообразных […]

В настоящее время все более актуальным становится вопрос об изменении климата Земли в результате воздействия хозяйственной деятельности человека. Особую тревогу вызывает увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, которое приводит к нагреванию поверхности Земли и нижней атмосферы и, возможно, является одной из основных причин наблюдаемого в последние десятилетия потепления климата. Часть солнечной радиации, оставшаяся после отражения, […]

Атмосфера (от греческих atmos - пар и sphaira - шар) - воздушная внешняя оболочка Земли, связанная с нею силой тяжести. Состав, строение и физические процессы атмосферы служат предметом изучения метеорологии. Условно за верхнюю границу атмосферы принимается высота 3000 км. Примерно 50% всей массы воздуха находится в 5-километровом слое земной поверхности, 75%- 10-километровом и 90% - в 16-километровом. Выше 3000 км плотность атмосферы мало отличается от плотности межпланетного пространства. Чистый и сухой воздух на уровне моря представляет собой механическую смесь газов: азот - 78,09%, кислород - 20,95, аргон - 0,93, углекислый газ - 0,03% Содержание других газов (гелий, метан, водород, озон и т. д.) очень малое - менее 0,1%.

В атмосфере присутствует водяной пар, количество которого изменяется как в пространстве, так и во времени. Например, в полярных странах в приземном слое воздуха содержится всего 0,2% влаги, а в экваториальных 3%. С высотой количество водяного пара убывает. Основные влагонесущие воздушные массы циркулируют в пределах 200-500 м. Чем больше ввоздухе водяного пара, тем меньше других газов.

Большую роль в развитии наземных ландшафтов играет и "озоновый экран" (максимальная концентрация озона в пределах 20-25 км), который поглощает значительную часть ультрафиолетовой радиации, тем самым предохраняя от гибели живые организмы на земной поверхности. Содержание двуокиси углерода (С0 2) в атмосфере небольшое. Правда, количество его увеличилось за последние сто лет от 0,29 до 0,33% вследствие производственной деятельности человека. Важную роль в регулировании содержания СО 2 в атмосфере играет Мировой океан.

Кроме газов, водяного пара, в атмосфере присутствуют аэрозольные примеси (пыль, дым, микроорганизмы(при атомных взрывах появляется радиоактивная пыль, а из межпланетного пространства в атмосферу попадает космическая пыль.)), служащие ядрами конденсации, необходимыми для образования облаков и туманов. По характеру изменения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Сферы разделены переходными слоями - паузами. Самый активный слой атмосферы - тропосфера - имеет высоту до 17 км над тропиками и 8-10 км над полюсами. В пределах тропосферы происходят перемешивание воздуха, образование облаков, выпадение осадков и другие физические процессы и явления. Тропосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими сферами географической оболочки и постоянно испытывает влияние Солнца. Значение атмосферы для формирования ландшафтов огромно. Она не только поглощает губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение Солнца, но и создаёт благоприятные для жизни тепловые условия - климаты Земли.

Состояние атмосферы в конкретном районе земной поверхности выражаетсяпогодой и климатом. Эти понятия нельзя рассматривать раздельно,таккак климат складывается из погоды, которая формируется на фоне определённого климата.

Погода - непрерывно меняющееся состояние атмосферы в каком-либо месте за короткий промежуток времени (за сутки, неделю). Очень важно понятие погода суток - самого короткого естественного хода закономерных изменений в состоянии атмосферы, отражающихся и в развитии ландшафтов. Эти изменения прослеживаются через метеорологические элементы погоды. Систематические наблюдения за погодой позволяют различать классы и типы погод с учётом влияния их на жизнь и деятельность людей. Например, в классе безморозных погод различают восемь типов: засушливая суховейная с температурой более 20° и относительной влажностью воздуха менее 40%, умеренно засушливая и т. д.

Климат - многолетний режим атмосферы (погоды) в конкретной местности (районе, области, крае, стране), определяемый географическим положением территории и климатообразующими факторами: солнечной радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы. Слово "климат" (klima - наклон) употребляли ещё в Древней Греции, имея в виду угол падения солнечных лучей на поверхность. Впоследствии его стали определять как среднее состояние атмосферы, характеризуемое средними значениями метеорологических элементов.

В действительности главная роль в формировании климата принадлежит солнечной радиации - источнику происхождения всех атмосферных процессов. Поскольку распределение солнечной энергии определяется шарообразностью планеты Земля, то этим и объясняются различия в климате, наличие тепловых поясов, зависящих от широты. Влияние неоднородной подстилающей поверхности определяет формирование различных климатов и пределах одного теплового пояса. Так, под влиянием водной поверхности суши формируются морские и континентальные климаты. Главное отличие вторых от первых - большие, возрастающие с увеличением континентальности годовая и суточная амплитуды колебаний температуры. Влажность воздуха в континентальном климате меньше, чем в морском.

Рисунок 1 - Строение атмосферы

На формирование климата влияют также высота местности, характер рельефа и растительного покрова, современное оледенение, океанические течения. Например, климатические различия в горах обусловлены абсолютной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов по отношению к солнечным лучам и господствующим ветрам, замкнутостью территории и, естественно, географическим положением данной горной системы. Влияние неоднородной ландшафтной поверхности осложняет циркуляцию атмосферы, увеличивает разнообразие климатов на земном шаре.

Существует несколько классификаций климатов, различаемых по одному или нескольким ведущим признакам, условиям происхождения. В обобщенном виде на земном шаре насчитывают семь климатических поясов:экваториальный, субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субполярный и полярный. В них выделяются соответствующие типы климата, характеризуемые своими особенностями режима погоды. Например, среди климатов умеренного пояса различают континентальный умеренный, океанический умеренный и др.

ВИКТОРИНА

по теме

«АТМОСФЕРА И КЛИМАТЫ ЗЕМЛИ»

Конспект- вопросы составлены к игре-презентации Крохмалюк Анастасии Владимировны ()

Что такое погода?

Состояние тропосферы в данном месте и в данное время

Почему Сахара получает солнечного тепла не меньше, чем экватор, выпадает меньше осадков?

Район высокого давления, с нисходящими токами воздуха

3. Перечислите переходные климатические пояса?

Субэкваториальный, субтропический, субарктический

Каков климат субэкваториального климатического пояса?

Жаркое и дождливое лето, жаркая и сухая зима

5. Что такое климат?

Многолетний режим погоды

6. На каких материках есть субэкваториальный климатический пояс?

Африка, Юж и Сев Америка, Евразия, Антарктида

7. В чем зависимость осадков от давления?

Чем меньше давление, тем больше осадков

8. Что такое переходный климатический пояс?

Территория Земли, где господствуют две воздушные массы по сезонам года

9. Что такое воздушные массы?

Большие объемы тропосферы, обладающие однородными свойствами

10.Самый жаркий материк?

Африка

11. Каковы свойства арктических воздушных масс?

Холодные, высокое давление, сухие, нисходящие воздушные массы

12. ПЕРЕХОД ХОДА

13. Какие вы знаете воздушные массы?

Антарктические, умеренные, тропические, экваториальные

14 ПЕРЕХОД ХОДА

15 ПЕРЕХОД ХОДА

16. От чего зависит название и свойства воздушных масс?

От того в каком климатическом поясе располагаются

17. Какие вы знаете постоянные ветры?

Стоковые, западные, пассаты

18. Самый влажный материк?

Южная Америка

19 При каких восходящих или нисходящих выпадают осадки?

При восходящих

20. Что такое муссоны?

Это сезонные ветры, меняющие направление два раза в год дующие летом с океана на сушу, а зимой наоборот

21. Перечислите основные климатообразующие факторы?

Географическая широта, атмосферная циркуляция, рельеф, океанические течения, удаленность от океанов

22. Что такое основные климатические пояса?

Территория Земли, где господствует одна воздушная масса

23. Опишите субтропический климатический пояс?

Жаркое и сухое лето, дождливая зима

24. В какой сезон года вы бы посоветовали посетить ЮАР?

Зимой – там разгар лета

25. На каком материке меньше всего климатических поясов?

В Антарктиде

26. Самый сухой материк?

Австралия

27.На каком материке больше всего климатических поясов?

Евразия

28. Каковы особенности экваториального климата?

Круглый год влажно и жарко. Каждый день после обеда идут дожди

29. Где находятся самые полноводные реки в мире?

В экваториальном поясе Юж Америки и Африки

30. Перечислите постоянные климатические пояса?

Экваториальный, тропический, умеренный, арктический, антарктический

31. Объясни причины сухости тропических воздушных масс?

Господствующие нисходящие токи воздуха

32. В чем сходства тропических и арктических воздушных масс?

Обе воздушные массы сухие с высоким давлением, токи воздуха в них нисходящие

33. ПЕРЕХОД ХОДА

34. Каковы свойства тропической воздушной массы?

Жаркая, сухая, нисходящие токи воздуха, высокое давление

35. Почему на экваторе постоянно идут дожди? Почему они носят ливневый характер?

Преобладают восходящие токи воздуха. Осадки носят ливневый характер, так как дождевые капли имеют возможность расти из-за большого испарения

Тропосфера. Самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы, в котором температура быстро уменьшается с высотой, называется тропосферой. Он содержит до 80% всей массы атмосферы и простирается в полярных и средних широтах до высот 8–10 км, а в тропиках до 16–18 км. Здесь развиваются практически все погодообразующие процессы, происходит тепловой- и влагообмен между Землей и ее атмосферой, образуются облака, возникают различные метеорологические явления, возникают туманы и осадки. Эти слои земной атмосферы находятся в конвективном равновесии и, благодаря активному перемешиванию имеют однородный химический состав, в основном, из молекулярных азота (78%) и кислорода (21%). В тропосфере сосредоточено подавляющее количество природных и техногенных аэрозольных и газовых загрязнителей воздуха. Динамика нижней части тропосферы толщиной до 2 км сильно зависит от свойств подстилающей поверхности Земли, определяющей горизонтальные и вертикальные перемещения воздуха (ветры), обусловленные передачей тепла от более нагретой суши, через ИК-излучение земной поверхности, которое поглощается в тропосфере, в основном, парами воды и углекислого газа (парниковый эффект). Распределение температуры с высотой устанавливается в результате турбулентного и конвективного перемешивания. В среднем оно соответствует падению температуры с высотой примерно на 6,5 К/км. Тропосфера. Самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы, в котором температура быстро уменьшается с высотой, называется тропосферой. Он содержит до 80% всей массы атмосферы и простирается в полярных и средних широтах до высот 8–10 км, а в тропиках до 16–18 км. Здесь развиваются практически все погодообразующие процессы, происходит тепловой- и влагообмен между Землей и ее атмосферой, образуются облака, возникают различные метеорологические явления, возникают туманы и осадки. Эти слои земной атмосферы находятся в конвективном равновесии и, благодаря активному перемешиванию имеют однородный химический состав, в основном, из молекулярных азота (78%) и кислорода (21%). В тропосфере сосредоточено подавляющее количество природных и техногенных аэрозольных и газовых загрязнителей воздуха. Динамика нижней части тропосферы толщиной до 2 км сильно зависит от свойств подстилающей поверхности Земли, определяющей горизонтальные и вертикальные перемещения воздуха (ветры), обусловленные передачей тепла от более нагретой суши, через ИК-излучение земной поверхности, которое поглощается в тропосфере, в основном, парами воды и углекислого газа (парниковый эффект). Распределение температуры с высотой устанавливается в результате турбулентного и конвективного перемешивания. В среднем оно соответствует падению температуры с высотой примерно на 6,5 К/км. Скорость ветра в приземном пограничном слое сначала быстро растет с высотой, а выше она продолжает увеличиваться на 2–3 км/с на каждый километр. Иногда в тропосфере возникают узкие планетарные потоки (со скоростью более 30 км/с), западные в средних широтах, а вблизи экватора – восточные. Их называют струйными течениями. Скорость ветра в приземном пограничном слое сначала быстро растет с высотой, а выше она продолжает увеличиваться на 2–3 км/с на каждый километр. Иногда в тропосфере возникают узкие планетарные потоки (со скоростью более 30 км/с), западные в средних широтах, а вблизи экватора – восточные. Их называют струйными течениями.

Стратосфера. Через тропопаузу, в среднем на высотах от 12 до 50 км, тропосфера переходит в стратосферу. В нижней части, на протяжении около 10 км, т.е. до высот около 20 км, она изотермична (температура около 220 К). Затем она растет с высотой, достигая максимума около 270 К на высоте 50–55 км. Здесь находится граница между стратосферой и выше лежащей мезосферой, называемая стратопаузой. Стратосфера. Через тропопаузу, в среднем на высотах от 12 до 50 км, тропосфера переходит в стратосферу. В нижней части, на протяжении около 10 км, т.е. до высот около 20 км, она изотермична (температура около 220 К). Затем она растет с высотой, достигая максимума около 270 К на высоте 50–55 км. Здесь находится граница между стратосферой и выше лежащей мезосферой, называемая стратопаузой. В стратосфере значительно меньше водяных паров. Все же иногда наблюдаются – тонкие просвечивающие перламутровые облака, изредка возникающие в стратосфере на высоте 20–30 км. Перламутровые облака видны на темном небе после захода и перед восходом Солнца. По форме перламутровые облака напоминают перистые и перисто-кучевые облака. В стратосфере значительно меньше водяных паров. Все же иногда наблюдаются – тонкие просвечивающие перламутровые облака, изредка возникающие в стратосфере на высоте 20–30 км. Перламутровые облака видны на темном небе после захода и перед восходом Солнца. По форме перламутровые облака напоминают перистые и перисто-кучевые облака.

Средняя атмосфера (мезосфера). На высоте около 50 км с пика широкого температурного максимума начинается мезосфера. Причиной увеличения температуры в области этого максимума является экзотермическая (т.е. сопровождающаяся выделением тепла) фотохимическая реакция разложения озона. Озон возникает в результате фотохимического разложения молекулярного кислорода О2 Средняя атмосфера (мезосфера). На высоте около 50 км с пика широкого температурного максимума начинается мезосфера. Причиной увеличения температуры в области этого максимума является экзотермическая (т.е. сопровождающаяся выделением тепла) фотохимическая реакция разложения озона. Озон возникает в результате фотохимического разложения молекулярного кислорода О2 Озон жадно поглощает ультрафиолетовое излучение в области от 2000 до 3000Å, и это излучение разогревает атмосферу. Озон, находящийся в верхней атмосфере, служит своеобразным щитом, охраняющим нас от действия ультрафиолетового излучения Солнца. Без этого щита развитие жизни на Земле в ее современных формах вряд ли было бы возможным. Озон жадно поглощает ультрафиолетовое излучение в области от 2000 до 3000Å, и это излучение разогревает атмосферу. Озон, находящийся в верхней атмосфере, служит своеобразным щитом, охраняющим нас от действия ультрафиолетового излучения Солнца. Без этого щита развитие жизни на Земле в ее современных формах вряд ли было бы возможным. В целом, на всем протяжении мезосферы температура атмосферы уменьшается до минимального ее значения около 180 К на верхней границе мезосферы (называемой мезопауза, высота около 80 км). В окрестности мезопаузы, на высотах 70–90 км, может возникать очень тонкий слой ледяных кристаллов и частиц вулканической и метеоритной пыли, наблюдаемый в виде красивого зрелища серебристых облаков вскоре после захода Солнца. В целом, на всем протяжении мезосферы температура атмосферы уменьшается до минимального ее значения около 180 К на верхней границе мезосферы (называемой мезопауза, высота около 80 км). В окрестности мезопаузы, на высотах 70–90 км, может возникать очень тонкий слой ледяных кристаллов и частиц вулканической и метеоритной пыли, наблюдаемый в виде красивого зрелища серебристых облаков вскоре после захода Солнца. В мезосфере большей частью сгорают попадающие на Землю мелкие твердые метеоритные частицы, вызывающие явление метеоров. В мезосфере большей частью сгорают попадающие на Землю мелкие твердые метеоритные частицы, вызывающие явление метеоров.

СЕРЕБРИСТЫЕ ОБЛАКА. На всем протяжении мезосферы температура атмосферы уменьшается до минимального ее значения около 180 К на верхней границе мезосферы (называемой мезопауза, высота около 80 км) здесь может возникать очень тонкий слой ледяных кристаллов и частиц вулканической и метеоритной пыли, наблюдаемый в виде красивого зрелища серебристых облаков вскоре после захода Солнца.

Термосфера. Выше температурного минимума мезопаузы начинается термосфера, в которой температура, сначала медленно, а потом быстро вновь начинает расти. Причиной является поглощение ультрафиолетового, излучения Солнца на высотах 150–300 км, обусловленное ионизацией атомарного кислорода. Термосфера. Выше температурного минимума мезопаузы начинается термосфера, в которой температура, сначала медленно, а потом быстро вновь начинает расти. Причиной является поглощение ультрафиолетового, излучения Солнца на высотах 150–300 км, обусловленное ионизацией атомарного кислорода. В термосфере температура непрерывно растет до высоты около 400 км, где она достигает днем в эпоху максимума солнечной активности 1800 К. В эпоху минимума эта предельная температура может быть меньше 1000 К. Выше 400 км атмосфера переходит в изотермичную экзосферу. Критический уровень (основание экзосферы) находится на высоте около 500 км. В термосфере температура непрерывно растет до высоты около 400 км, где она достигает днем в эпоху максимума солнечной активности 1800 К. В эпоху минимума эта предельная температура может быть меньше 1000 К. Выше 400 км атмосфера переходит в изотермичную экзосферу. Критический уровень (основание экзосферы) находится на высоте около 500 км. Полярные сияния и множество орбит искусственных спутников, а так же серебристые облака – все эти явления происходят в мезосфере и термосфере. Полярные сияния и множество орбит искусственных спутников, а так же серебристые облака – все эти явления происходят в мезосфере и термосфере.

Озоносфера. На высотах 20–25 км достигается максимальная концентрация ничтожного количества озона О3 (до 2×10–7 от содержания кислорода!), который возникает под действием солнечного ультрафиолетового излучения на высотах примерно от 10 до 50 км, защищая планету от ионизующего солнечного излучения. Несмотря на исключительно малое количество молекул озона, они предохраняют все живое на Земле от губительного действия коротковолнового (ультрафиолетового и рентгеновского) излучения Солнца. Если осадить все молекулы к основанию атмосферы, то получится слой, толщиной не более 3–4 мм! На высотах более 100 км растет доля легких газов, и на очень больших высотах преобладают гелий и водород; многие молекулы диссоциируют на отдельные атомы, которые, ионизуясь под действием жесткого излучения Солнца, образуют ионосферу. Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают. В зависимости от распределения температуры атмосферу Земли подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Озоносфера. На высотах 20–25 км достигается максимальная концентрация ничтожного количества озона О3 (до 2×10–7 от содержания кислорода!), который возникает под действием солнечного ультрафиолетового излучения на высотах примерно от 10 до 50 км, защищая планету от ионизующего солнечного излучения. Несмотря на исключительно малое количество молекул озона, они предохраняют все живое на Земле от губительного действия коротковолнового (ультрафиолетового и рентгеновского) излучения Солнца. Если осадить все молекулы к основанию атмосферы, то получится слой, толщиной не более 3–4 мм! На высотах более 100 км растет доля легких газов, и на очень больших высотах преобладают гелий и водород; многие молекулы диссоциируют на отдельные атомы, которые, ионизуясь под действием жесткого излучения Солнца, образуют ионосферу. Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают. В зависимости от распределения температуры атмосферу Земли подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. На высоте 20–25 км располагается озонный слой. Озон образуется за счет распада молекул кислорода при поглощении ультрафиолетового излучения Солнца с длинами волн короче 0,1–0,2 мкм. Свободный кислород соединяясь с молекулами О2 и образует озон О3, который жадно поглощает весь ультрафиолет короче 0,29 мкм. Молекулы озона О3 легко разрушаются под действием коротковолнового излучения. Поэтому, несмотря на свою разреженность, озонный слой эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, прошедшее сквозь более высокие и прозрачные атмосферные слои. Благодаря этому живые организмы на Земле защищены от губительного воздействия ультрафиолетового света Солнца. На высоте 20–25 км располагается озонный слой. Озон образуется за счет распада молекул кислорода при поглощении ультрафиолетового излучения Солнца с длинами волн короче 0,1–0,2 мкм. Свободный кислород соединяясь с молекулами О2 и образует озон О3, который жадно поглощает весь ультрафиолет короче 0,29 мкм. Молекулы озона О3 легко разрушаются под действием коротковолнового излучения. Поэтому, несмотря на свою разреженность, озонный слой эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, прошедшее сквозь более высокие и прозрачные атмосферные слои. Благодаря этому живые организмы на Земле защищены от губительного воздействия ультрафиолетового света Солнца.

Ионосфера. Излучение Солнца ионизирует атомы и молекулы атмосферы. Степень ионизации становится существенной уже на высоте 60 километров и неуклонно растет с удалением от Земли. На различных высотах в атмосфере происходят последовательно процессы диссоциации различных молекул и последующая ионизация различных атомов и ионов. В основном это молекулы кислорода О2, азота N2 и их атомы. В зависимости от интенсивности этих процессов различные слои атмосферы, лежащие выше 60-ти километров, называются ионосферными слоями, а их совокупность ионосферой. Нижний слой, ионизация которого несущественна, называют нейтросферой. Ионосфера. Излучение Солнца ионизирует атомы и молекулы атмосферы. Степень ионизации становится существенной уже на высоте 60 километров и неуклонно растет с удалением от Земли. На различных высотах в атмосфере происходят последовательно процессы диссоциации различных молекул и последующая ионизация различных атомов и ионов. В основном это молекулы кислорода О2, азота N2 и их атомы. В зависимости от интенсивности этих процессов различные слои атмосферы, лежащие выше 60-ти километров, называются ионосферными слоями, а их совокупность ионосферой. Нижний слой, ионизация которого несущественна, называют нейтросферой. Максимальная концентрация заряженных частиц в ионосфере достигается на высотах 300–400 км Максимальная концентрация заряженных частиц в ионосфере достигается на высотах 300–400 км

Экзосфера – внешний слой атмосферы Земли, начинающийся с высот в несколько сотен км, из которого легкие, быстро движущиеся атомы водорода могут ускользать в космическое пространство. Экзосфера – внешний слой атмосферы Земли, начинающийся с высот в несколько сотен км, из которого легкие, быстро движущиеся атомы водорода могут ускользать в космическое пространство. Воздушные течения. С планетарным распределением давления связана сложная система воздушных течений. Некоторые из них сравнительно устойчивы, а другие постоянно изменяются в пространстве и во времени. К устойчивым воздушным течениям относятся пассаты, которые направлены от субтропических широт обоих полушарий к экватору, и муссоны в средних широтах преобладают воздушные течения западного направления (с Запада на Восток), в которых возникают крупные вихри – циклоны и антициклоны, обычно простирающиеся на сотни и тысячи километров. Циклоны наблюдаются и в тропических широтах, где они отличаются меньшими размерами, но особенно большими скоростями ветра, часто достигающими силы урагана (т.н. тропические циклоны). В верхней тропосфере и нижней стратосфере часто возникают сравнительно узкие (в сотни километров шириной) струйные течения, с резко очерченными границами, в пределах которых ветер достигает больших скоростей до 100–150 м/с. Воздушные течения. Изменения температуры.

КЛИМАТ ЗЕМЛИ Кли́мат (греч. κλίμα (klimatos) наклон) многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения. Кли́мат (греч. κλίμα (klimatos) наклон) многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения. Под климатом принято понимать осреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет. Под климатом принято понимать осреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат - это средняя погода. Таким образом, погода это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет.

Климатические пояса Климатические пояса Экваториальный поясЭкваториальный пояс Экваториальный климат Экваториальный климат Субэкваториальный поясСубэкваториальный пояс Тропический муссонный климат Тропический муссонный климат Тропический поясТропический пояс Тропический сухой климат Тропический сухой климат Тропический влажный климат Тропический влажный климат Субтропический поясСубтропический пояс Средиземноморский климат Средиземноморский климат Субтропический континентальный климат Субтропический континентальный климат Субтропический муссонный климат Субтропический муссонный климат Умеренный поясУмеренный пояс Умеренный морской климат Умеренный морской климат Умеренно-континентальный климат Умеренно-континентальный климат Умеренный континентальный климат Умеренный континентальный климат Умеренный резко континентальный климат Умеренный резко континентальный климат Умеренный муссонный климат Умеренный муссонный климат Субполярный поясСубполярный пояс Субарктический климат Субарктический климат Субантарктический климат Субантарктический климат Полярный поясПолярный пояс Арктический климат Арктический климат Антарктический климат Антарктический климат

Экваториальный климат Экваториальный климат климат влажных лесов экваториального пояса со слабыми ветрами, очень малыми годовыми колебаниями температур (24-28 °С на уровне моря) и обильными осадками (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год), выпадающими более или менее равномерно в течение всего года. Экваториальный климат климат влажных лесов экваториального пояса со слабыми ветрами, очень малыми годовыми колебаниями температур (24-28 °С на уровне моря) и обильными осадками (от 1,5 тыс. до 5 тыс. мм в год), выпадающими более или менее равномерно в течение всего года. Пониженное давление, обильные тропические дожди, высокая температура но без засушливых периодов создают условия для произрастания влажноэкваториальных лесов и возделывания ценных тропических культур (саговая и кокосовая пальмы, бананы, ананасы, какао. Экваториальный климат распространён на обширной территории Экваториальной Африки, в бассейне Амазонки в Южной Америке, местами в Центральной Америке и Индонезии. Сходные климаты, но под воздействием иных циркуляционных процессов формируются также в особых условиях рельефа в пределах соседних районов с экваториальных муссонов климатом Пониженное давление, обильные тропические дожди, высокая температура но без засушливых периодов создают условия для произрастания влажноэкваториальных лесов и возделывания ценных тропических культур (саговая и кокосовая пальмы, бананы, ананасы, какао. Экваториальный климат распространён на обширной территории Экваториальной Африки, в бассейне Амазонки в Южной Америке, местами в Центральной Америке и Индонезии. Сходные климаты, но под воздействием иных циркуляционных процессов формируются также в особых условиях рельефа в пределах соседних районов с экваториальных муссонов климатом

Полярный климат Полярный климат климат полярных районов Земли, тип климата, присущий Арктике. Минимальные температуры в этих районах иногда снижаются до 55, 60 °C, близкие к 0 °C средние температуры воздуха летних месяцев при отрицательной среднегодовой температуре. Значительная часть арктических островов и гор в пределах материковой части Арктики занята мощными ледниками, общая площадь которых превышает 2 млн км2. Большая часть всей водной поверхности за Полярным кругом в течение всего года покрыта льдами, около 11 млн. км2 зимой и примерно 8 млн. км2 летом. Толщина однолетних льдов обычно 1-2 м, а многолетних 3-4 м. Торосы имеют высоту 3-5 м, в редкиих случаях до м. Только в полярных областях встречаются айсберги и ледяные острова - оторвавшиеся участки шельфовых ледников. Полярные день и ночь обусловливают крайне неравномерное поступление солнечного тепла в течение года. Баланс в южных районах Арктики положительный, составляет Мдж/(м2 в год) , фактически в 2-3 раза меньше, чем в умеренных широтах, а в Арктическом бассейне, как правило, отрицательный [потеря тепла Мдж/(м2 в год) или 2-3 ккал/(см2 в год)]. Потери компенсируется притоком тёплых водных и воздушных масс.

Антарктический климат Антарктический климат климат Антарктиды и примыкающих к ней океанических районов Антарктики. Внутриматериковые районы, над которыми развит Антарктический антициклон, характеризуются очень низкими температурами, слабыми ветрами. На береговом склоне осадки значительно возрастают, а ветры усиливаются, развиваются стоковые ветры. На побережье ветры очень сильны, температуры сравнительно высоки. Над антарктическими частями океанов резкие колебания давления, сильные циклонические ветры, сравнительно однородный температурный режим. Антарктический климат полярный континентальный (исключая побережье). Несмотря на то, что в Центральной Антарктиде зимой в течение нескольких месяцев продолжается полярная ночь, годовая суммарная радиация приближается к годовой суммарной радиации экваториальной зоны [станция Восток 5 Гдж/(м² год) или 120 ккал/(см² год)], а летом достигает очень больших значений до 1,25 Гдж/(м² мес) или 30 ккал/(см² мес). Однако до 90 % приходящего тепла отражается снежной поверхностью обратно в мировое пространство и только 10 % идёт на её нагревание. Поэтому радиационный баланс А. отрицательный, а температура воздуха очень низка

Субарктический пояс природный географический пояс в Северном полушарии между арктическим поясом на севере и умеренным на юге. Субарктический пояс включает зоны тундры и лесотундры. В субарктическом поясе: - холодный климат; - большая часть атмосферных осадков выпадает в твердом виде, снежный покров лежит 7-8 месяцев. Для субарктического пояса характерны многолетняя мерзлота и связанные с ней формы рельефа. Субтропические пояса - природные географические пояса Северного и Южного полушарий, приблизительно между 30 и 40 градусами с.ш. и ю.ш., между умеренными и тропическими поясами. В субтропических поясах преобладает субтропический климат. Субтропические пояса отличаются чередованием умеренных (зимой) и тропических (летом) термических режимов и часто резкими сезонными различиями увлажнения. Термические условия допускают круглогодичную вегетацию растений. В пределах суши Северного полушария количество атмосферных осадков и их режим значительно изменяются от приокеанических районов к внутриматериковым, что в сочетании с увеличением в этом же направлении континентальности климата определяет существенные ландшафтные различия и формирование: - зон субтропических вечнозеленых лесов и кустарников; - зон субтропических муссонных смешанных лесов; - лесостепных зон; - зон субтропических степей; - субтропических полупустынь; - субтропических пустынь.

Субэкваториальные пояса Субэкваториальные пояса - природные географические пояса Северного и Южного полушарий, между экваториальным и тропическим поясами. Климат субэкваториальных поясов характеризуется господством экваториальных муссонов с сухой зимой и влажным летом, температура постоянно высокая. В субэкваториальных поясах - на суше выделяются зоны саванн и редколесий и субэкваториальных муссонных смешанных лесов. - поверхностные воды океанов в течение всего года имеют температуру около 25 град.С, соленость, близкую к норме Субэкваториальные пояса - природные географические пояса Северного и Южного полушарий, между экваториальным и тропическим поясами. Климат субэкваториальных поясов характеризуется господством экваториальных муссонов с сухой зимой и влажным летом, температура постоянно высокая. В субэкваториальных поясах - на суше выделяются зоны саванн и редколесий и субэкваториальных муссонных смешанных лесов. - поверхностные воды океанов в течение всего года имеют температуру около 25 град.С, соленость, близкую к норме

Тропические пояса Тропические пояса - природные географические пояса Северного и Южного полушарий, в основном от 20 до 30 градусов с.ш. и ю.ш. между субтропическим и субэкваториальными поясами. Для тропических поясов характерно преобладание пассатной циркуляции, способствующей формированию жаркого и сухого тропического климата. В тропических поясах: - температуры постоянно высокие; - в восточных секторах материков выделяются влажный и сухой сезоны; - осадков менее 200 мм в год; - на суше преобладают полупустыни и пустыни, в более увлажненных местах - саванны и листопадные леса. Под тропическими поясами иногда понимают всю полосу суши и океанов между субтропиками обоих полушарий. В тропических поясах выделяются полупустынные тропические зоны, пустынные зоны, саванновые зоны и зоны тропических лесов.

Умеренные пояса Умеренные пояса - географические пояса Земли, расположенные в умеренных широтах: - в Северном полушарии - между субарктическим и субтропическим поясами: от 65 до 40 град. с.ш.; - в Южном полушарии - между субантарктическим и субтропическим поясами: от 58 до 42 град. ю.ш. Для умеренных поясов характерна четкая сезонность термического режима с продолжительной снежной зимой с образованием на суше снежного покрова и значительным ослаблением или прекращением зимой вегетации растений. В естественных ландшафтах умеренных поясов в Евразии с севера на юг последовательно сменяются хвойные, смешанные и широколиственные леса, лесостепи, степи, полупустыни и пустыни. Умеренные пояса включают зоны: океанических лугов, лесные, лесостепные, степные, полупустынь и пустынь.

Атмосфера - газовая оболочка нашей планеты, которая вращается вместе с Землей. Газ, находящийся в атмосфере, называют воздухом. Атмосфера соприкасается с гидросферой и частично покрывает литосферу. А вот верхние границы определить трудно. Условно принято считать, что атмосфера простирается вверх приблизительно на три тысячи километров. Там она плавно перетекает в безвоздушное пространство.

Химический состав атмосферы Земли

Формирование химического состава атмосферы началось около четырех миллиардов лет назад. Изначально атмосфера состояла лишь из легких газов - гелия и водорода. По мнению ученых исходными предпосылками создания газовой оболочки вокруг Земли стали извержения вулканов, которые вместе с лавой выбрасывали огромное количество газов. В дальнейшем начался газообмен с водными пространствами, с живыми организмами, с продуктами их деятельности. Состав воздуха постепенно менялся и в современном виде зафиксировался несколько миллионов лет назад.

Главные же составляющие атмосферы это азот (около 79%) и кислород (20%). Оставшийся процент (1%) приходится на следующие газы: аргон, неон, гелий, метан, углекислый газ, водород, криптон, ксенон, озон, аммиак, двуокиси серы и азота, закись азота и окись углерода, входящих в этот один процент.

Кроме того, в воздухе содержится водяной пар и твердые частицы (пыльца растений, пыль, кристаллики соли, примеси аэрозолей).

В последнее время ученые отмечают не качественное, а количественное изменение некоторых ингредиентов воздуха. И причина тому - человек и его деятельность. Только за последние 100 лет содержание углекислого газа значительно возросло! Это чревато многими проблемами, самая глобальная из которых - изменение климата.

Формирование погоды и климата

Атмосфера играет важнейшую роль в формировании климата и погоды на Земле. Очень многое зависит от количества солнечных лучей, от характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции.

Рассмотрим факторы по порядку.

1. Атмосфера пропускает тепло солнечных лучей и поглощает вредную радиацию. О том, что лучи Солнца падают на разные участки Земли под разными углами, знали еще древние греки. Само слово "климат" в переводе с древнегреческого означает "наклон". Так, на экваторе солнечные лучи падают практически отвесно, потому здесь очень жарко. Чем ближе к полюсам, тем больше угол наклона. И температура понижается.

2. Из-за неравномерного нагревания Земли в атмосфере формируются воздушные течения. Они классифицируются по своим размерам. Самые маленькие (десятки и сотни метров) - это местные ветра. Далее следуют муссоны и пассаты, циклоны и антициклоны, планетарные фронтальные зоны.

Все эти воздушные массы постоянно перемещаются. Некоторые из них довольно статичны. Например, пассаты, которые дуют от субтропиков по направлению к экватору. Движение других во многом зависит от атмосферного давления.

3. Атмосферное давление - еще один фактор, влияющий на формирование климата. Это давление воздуха на поверхность земли. Как известно, воздушные массы перемещаются с области с повышенным атмосферным давлением в сторону области, где это давление ниже.

Всего выделено 7 зон. Экватор - зона низкого давления. Далее, по обе стороны от экватора вплоть до тридцатых широт - область высокого давления. От 30° до 60° - опять низкое давление. А от 60° до полюсов - зона высокого давления. Между этими зонами и циркулируют воздушные массы. Те, что идут с моря на сушу, несут дожди и ненастье, а те, что дуют с континентов - ясную и сухую погоду. В местах, где воздушные течения сталкиваются, образуются зоны атмосферного фронта, которые характеризуются осадками и ненастной, ветреной погодой.

Ученые доказали, что от атмосферного давления зависит даже самочувствие человека. По международным стандартам нормальное атмосферное давление - 760 мм рт. столба при температуре 0°C. Этот показатель рассчитан на те участки суши, которые находятся практически вровень с уровнем моря. С высотой давление понижается. Поэтому, например, для Санкт-Петербурга 760 мм рт.ст. - это норма. А вот для Москвы, которая расположена выше, нормальное давление - 748 мм рт.ст.

Давление меняется не только по вертикали, но и по горизонтали. Особенно это чувствуется при прохождении циклонов.

Строение атмосферы

Атмосфера напоминает слоеный пирог. И каждый слой имеет свои особенности.

. Тропосфера - самый близкий к Земле слой. "Толщина" этого слоя изменяется по мере удаления от экватора. Над экватором слой простирается ввысь на 16-18 км, в умеренных зонах - на 10-12км, на полюсах - на 8-10 км.

Именно здесь содержится 80% всей массы воздуха и 90% водяного пара. Здесь образуются облака, возникают циклоны и антициклоны. Температура воздуха зависит от высоты местности. В среднем она понижается на 0,65° C на каждые 100 метров.

. Тропопауза - переходный слой атмосферы. Его высота - от нескольких сотен метров до 1-2 км. Температура воздуха летом выше, чем зимой. Так, например, над полюсами зимой -65° C. А над экватором в любое время года держится -70° C.

. Стратосфера - это слой, верхняя граница которого проходит на высоте 50-55 километров. Турбулентность здесь низкая, содержание водяного пара в воздухе - ничтожное. Зато очень много озона. Максимальная его концентрация - на высоте 20-25 км. В стратосфере температура воздуха начинает повышаться и достигает отметки +0,8° C. Это обусловлено тем, что озоновый слой взаимодействует с ультрафиолетовым излучением.

. Стратопауза - невысокий промежуточный слой между стратосферой и следующей за ней мезосферой.

. Мезосфера - верхняя граница этого слоя - 80-85 километров. Здесь происходят сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов. Именно они обеспечивают то нежное голубое сияние нашей планеты, которое видится из космоса.

В мезосфере сгорает большинство комет и метеоритов.

. Мезопауза - следующий промежуточный слой, температура воздуха в котором минимум -90°.

. Термосфера - нижняя граница начинается на высоте 80 - 90 км, а верхняя граница слоя проходит приблизительно по отметке 800 км. Температура воздуха возрастает. Она может варьироваться от +500° C до +1000° C. В течение суток температурные колебания составляют сотни градусов! Но воздух здесь настолько разрежен, что понимание термина "температура" как мы его представляем, здесь не уместно.

. Ионосфера - объединяет мезосферу, мезопаузу и термосферу. Воздух здесь состоит в основном из молекул кислорода и азота, а также из квазинейтральной плазмы. Солнечные лучи, попадая в ионосферу сильно ионизируют молекулы воздуха. В нижнем слое (до 90 км) степень ионизация низкая. Чем выше, тем больше ионизация. Так, на высоте 100-110 км электроны концентрируются. Это способствует отражению коротких и средних радиоволн.

Самый важный слой ионосферы - верхний, который находится на высоте 150-400 км. Его особенность в том, что он отражает радиоволны, а это способствует передаче радиосигналов на значительные расстояния.

Именно в ионосфере происходят такое явление, как полярное сияние.

. Экзосфера - состоит из атомов кислорода, гелия и водорода. Газ в этом слое очень разрежен и нередко атомы водорода ускользают в космическое пространство. Поэтому этот слой и называют "зоной рассеивания".

Первым ученым, который предположил, что наша атмосфера имеет вес, был итальянец Э. Торричелли. Остап Бендер, например, в романе "Золотой теленок" сокрушался, что на каждого человека давит воздушный столб весом в 14 кг! Но великий комбинатор немного ошибался. Взрослый человек испытывает на себя давление в 13-15 тонн! Но мы не чувствуем этой тяжести, потому что атмосферное давление уравновешивается внутренним давлением человека. Вес нашей атмосферы составляет 5 300 000 000 000 000 тонн. Цифра колоссальная, хотя это всего лишь миллионная часть веса нашей планеты.