Формирование климата атмосферы

2.5 Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат

Формирование климата атмосферы

урок 1: Атмосфера, её строение

урок 2: Атмосфера строение, значение, изучение

Лекция: Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат

Атмосфера

Атмосферу можно назвать всепроникающей оболочкой. Её газообразное состояние позволяет заполнить микроскопические отверстия в почве, вода растворена в воде, животные, растения и человек не могут существовать без воздуха. 

Условная мощность оболочки 1500 км. Верхние её границы растворяются в космосе и четко не обозначены. Давление атмосферы на уровне моря при 0 ° С равно 760 мм. рт. ст.

Газовая оболочка на 78% состоит их азота, 21% — кислород, 1% других газов (озон, гелий, водяной пар, углекислый газ). Плотность воздушной оболочки изменяется с поднятием в высоту: чем выше, тем воздух разреженнее.

Вот почему у альпинистов может быть кислородное голодание. У самой поверхности земли наибольшая плотность.

Состав, строение, циркуляция

В оболочке выделяют слои:

Тропосфера, толщиной 8-20 км. Причем у полюсов толщина тропосферы меньше, чем на экваторе. В этом небольшом слое сконцентрировано около 80% всей массы воздуха. Тропосфера имеет свойство нагреваться от поверхности земли, поэтому у самой земли её температура выше.

С поднятием вверх на 1 км. температура воздушной оболочки уменьшается на 6°С. В тропосфере происходит активное передвижение воздушных масс в вертикальном и горизонтальном направлении. Именно эта оболочка является «фабрикой» погоды.

В ней формируются циклоны и антициклоны, дуют западные и восточные ветры. В ней сосредоточены все водяные пары, которые конденсируются и проливаются дожем или снегом. Этот слой атмосферы содержит примеси: дым, пепел, пыль, копоть, все, чем мы дышим.

Пограничный со стратосферой слой называется тропопауза. Здесь снижение температуры заканчивается.

Примерные границы стратосферы 11-55 км. До 25 км. Происходят незначительные изменения температуры, а выше она начинается подниматься от -56°С до 0°С на высоте 40 км. Ещё километров 15 температура не меняется, этот слой назвали стратопаузой. Стратосфера в своем составе содержит озон (О3), защитный барьер для Земли.

Благодаря наличию озонового слоя на поверхность земли не проникают губительные лучи ультрафиолета. Последнее время антропогенная деятельность привела к разрушению этого слоя и образованию «озоновых дыр». Ученые утверждают, что причиной возникновения «дыр», является повышенная концентрация свободных радикалов и фреона.

Под влиянием солнечных излучений происходит разрушение молекул газов, этот процесс сопровождается свечением (северное сияние).

От 50-55 км. начинается следующий слой – мезосфера, которая поднимается до80-90 км. В этом слое температура понижается, на высоте 80 км равна -90°С.

В тропосфере температура опять поднимается до нескольких сот градусов. Термосфера простирается вверх до 800 км.

Верхние границы экзосферы не определяются, так как газ рассеивается и частично уходит в космическое пространство.

Тепло и влага

Распределение солнечного тепла на планете зависит от широты места. Экватор и тропики получают большее количество солнечной энергии, так как угол падения солнечных лучей около 90°. Чем ближе к полюсам, угол падения лучей уменьшается, соответственно количество тепла тоже уменьшается.

Солнечные лучи, проходя через воздушную оболочку, не нагревают её. Лишь попадая на землю, солнечное тепло поглощается поверхностью земли, а потом от подстилающей поверхности нагревается воздух.

Тоже происходит и в океане, за исключением того, что вода нагревается медленнее, чем земля, и медленнее остывает. Поэтому близость морей и океанов оказывает влияние на формирование климата.

Летом морской воздух приносит нам прохладу и осадки, зимой потепление, так как поверхность океана еще не растратила свое тепло, накопленное за лето, а земная поверхность быстро остыла. Морские воздушные массы формируются над поверхностью воды, следовательно, они насыщены водяными парами.

Двигаясь над сушей, воздушные массы теряют влагу, принося осадки. Континентальные воздушные массы, формируются над поверхностью земли, как правило, они сухие. Наличие континентальных воздушных масс летом приносит жаркую погоду, зимой – ясную морозную.

Погода и климат

Погода – состояние тропосферы в данном месте за определенный промежуток времени. 

Климат – многолетний режим погоды, характерный для данной местности. 

Погода может меняться в течение суток. Климат – характеристика более постоянная. Каждой физико-географической области характерен определенный тип климата. Климат формируется в результате взаимодействия и взаимовлияния нескольких факторов: широта места, господствующие воздушные массы, рельеф подстилающей поверхности, наличие подводных течений, наличие или отсутствие водных объектов.

На земной поверхности существуют пояса низкого и высокого атмосферного давления. Экваториальный и умеренный пояса низкого давления, на полюсах и в тропиках давление высокое. Воздушные массы перемещаются из области высокого давления в область низкого.

Но так как наша Земля вращается, эти направления отклоняются, в северном полушарии вправо, в южном – влево. Из тропического пояса на экватор дуют пассаты, из тропического пояса в умеренный дуют западные ветры, из полюсов в умеренный пояс дуют полярные восточные ветры. Но в каждом поясе участки суши чередуются с акваториями.

В зависимости от того, над суше или над океаном сформировалась воздушная масса, она может принести проливные дожди или ясную солнечную поверхность. На количество влаги в воздушных массах влияет рельеф подстилающей поверхности. Над равнинными территориями насыщенные влагой воздушные массы проходят без препятствий.

Но если на пути встречаются горы, тяжелый влажный воздух не может переместиться через горы, и вынужден терять часть, а то и всю влагу на склоне гор. Восточное побережье Африки имеет гористую поверхность (Драконовы горы).

Воздушные массы, формирующиеся над Индийским океаном, насыщены влагой, но всю воду теряют на побережье, вглубь материка приходит жаркий сухой ветер. Вот почему большая часть южной Африки занята пустынями.

Океанические течения оказывают влияние на особенности климата. Теплое Северо-Атлантическое течение, омывает берега Европы, принося с собой тепло.

На формирование климата оказывают влияния акватории. Как правило, близость водных объектов смягчает климат, делая его более влажным и теплым.

Климатические пояса Земли по Б. П. Алисову

Классификация климата по Кёппену

Предыдущий урокСледующий урок

Источник: https://cknow.ru/knowbase/240-25-atmosfera-sostav-stroenie-cirkulyaciya-raspredelenie-tepla-i-vlagi-na-zemle-pogoda-i-klimat.html

Формирование климата атмосферы

Формирование климата атмосферы

Замечание 1

Атмосфера играет значимую роль в формировании климата и погоды на Земле, так как на них существенно влияет количества солнечного тепла и циркуляция воздушных масс.

Начало формирования химического состава атмосферы было положено 4 миллиарда лет назад. Изначально ее состав характеризовался только легкими газами (водородом и гелием). Согласно версии ученых относительно этого, исходными предпосылками появления газовой оболочки вокруг планеты Земля стали вулканические извержения, которые выбросили, параллельно с лавой, газы в огромных количествах.

В дальнейшем начался газообменный процесс с водным пространством, а также — живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности.

Состав воздуха постепенно изменялся, и в своем постоянном варианте зафиксировался несколько миллионов лет назад, что мы и можем наблюдать сегодня, когда главными составляющими атмосферы стали азот (79%) и кислород (20%), а остальные 11% достались неону, аргону, метану, гелию, углекислому газу и другим газам.

  • Курсовая работа 450 руб.
  • Реферат 260 руб.
  • Контрольная работа 250 руб.

Атмосфера по своему строению аналогична слоеному пирогу. При этом каждый слой в ней обладает своими особенностями:

  • в тропосфере содержится 80% всей воздушной массы и 90% водяного пара, здесь же происходит формирование облаков, циклонов и антициклонов;
  • в тропопаузе высота слоя которого достигает 2 км, температура над экватором не меняется и составляет –70° C;
  • в стратосфере очень высокая концентрация озона (на высоте 20-25 км);
  • стратопауза считается невысоким промежуточным слоем между стратосферой и мезосферой;
  • в мезосфере происходят сложнейшие фотохимические процессы при участии свободных радикалов, обеспечивающих планете нежно голубое сияние, видимое из Космоса, также здесь сгорает более всего метеоритов и комет;
  • в мезопаузе минимальная температура воздуха доходит до -90°;
  • в термосфере на протяжении суток температурные колебания варьируют до сотни градусов, однако воздух здесь является настолько разреженным, что понимание температуры в общепринятом формате тут неуместно;
  • верхний слой ионосферы отражает радиоволны, что способствует качественной передаче радиосигналов на существенные расстояния, также здесь наблюдается полярное сияние;
  • экзосферу называют «зоной рассеивания атомов водорода» в космическое пространство.

В природе существуют определенные факторы, воздействующие на формирование климата и погоды атмосферы:

  1. Атмосфера выступает своеобразным «фильтром», пропускающим тепло солнечных лучей, но поглощающим наряду с тем вредную радиацию.
  2. По причине того, что нагревание Земли производится неравномерным образом, это провоцирует формирование в атмосфере воздушных течений, классифицируемых, согласно своему размеру, начиная от местных ветров и заканчивая планетарными фронт-зонами.
  3. Атмосферное давление — это давление воздуха на поверхность земли. Общеизвестно о перемещениях воздушных масс из области с повышенным давлением атмосферы в сторону более пониженного.

Роль атмосферы в формировании климата

Атмосфера выступает как центровой компонент климатической системы. Непрерывно изменяющееся состояние атмосферы (погоду) характеризуют осадки, облачность, ветер, температура воздуха и его влажность. Те же компоненты выступают характеристикой и климата климат (усредненного многолетнего режима погоды).

Атмосфера Земли считается крайне подвижной. Возникающие в ней систематические процессы, взаимосвязанные с изменением ее газового состава, облачности, толщины и прозрачности, а также присутствие в ней определенных аэрозольных частиц воздействуют на климат и погоду.

Около 1/3 суммарного объема поступающей на верхнюю атмосферную границу солнечной энергии отражается в обратном порядке в пространство, поглотителем 13% выступает озоновый слой, включая и ультрафиолетовую радиацию, 7% — поглотит остальная атмосфера, и только 44% достигнет земной поверхности.

Замечание 2

Объемы и характер распределения солнечной радиации на Земле пребывают в теснейшей зависимости от степени прозрачности и облачности атмосферы. Воздействующими факторами на величину рассеянной радиации оказываются прозрачность атмосферы, высота Солнца над уровнем горизонта, содержание водяных паров, пыли, общее количество углекислоты в атмосфере и т. д.

Максимум рассеянной радиации попадает на территорию полярных районов, при этом поступление теплоты на данном участке местности зависит от расположения Солнца над горизонтом, и чем оно ниже – тем ее поступает меньше.

Существенную роль играет облачная погода или ее отсутствие. Так, зачастую более холодными становятся пасмурные дни, чем ясные, поскольку дневная облачность выступает своеобразным препятствием для нагревания земной поверхности.

Замечание 3

Важное значение в процессе распределения теплоты имеет уровень запыленности атмосферы. Присутствующие в нем твердые тонкодисперсные пепельные и пылевые частицы, воздействующие на ее прозрачность, отрицательным способом сказываются на распределении солнечной радиации.

Тонкодисперсные частицы оказываются в атмосфере двумя способами: либо в виде пепла, выбрасываемого в момент вулканических извержений, либо в форме пыли пустыни, переносимой ветрами из аридных субтропиков и тропиков. Много подобной пыли формируется в период засух, когда за счет потоков теплого воздуха она оказывается в верхних атмосферных слоях и в состоянии пребывать там длительное время.

В атмосфере Земли содержится в переменном количестве водяной пар. Его количество по объему либо массе в абсолютных исчислениях равнозначно 5%. Водяной пар, подобно углекислоте, выступает усилителем парникового эффекта. В появляющихся в атмосфере облаках и туманах проистекают значимые физико-химические процессы.

В виде первоисточника водяного пара в атмосферу выступает поверхность Мирового океана, с которой ежегодно осуществляется испарение водяного слоя с максимальной толщиной в 110 см. Часть влаги обратно возвращается в океан после процесса конденсации, а другая – посредством воздушных потоков уходит в направлении материков.

В областях с наличием переменно-влажного климата происходит увлажнение осадками почвы, а при присутствии влажного – создаются определенные запасы грунтовых вод.

Таким образом, атмосфера выступает в некотором роде как аккумулятор влажности и резервуар для осадков.

Формирующиеся в атмосферном слое туманы и облака обеспечивают влагой почвенный покров, тем самым играя определяющие роли в развитии растительного и животного миров.

Распределение атмосферной влаги по земной поверхности производится за счет подвижности атмосферы с присущей ей довольно сложной системой ветров и распределения давления. В связи с пребыванием атмосферы в состоянии непрерывного движения, все время видоизменяются масштабы и характер при распределении ветровых потоков и давления.

Огромные атмосферные вихри является непосредственными участниками формирования систем воздушных крупномасштабных течений и являются определяющими общей циркуляции атмосферы, становясь при этом провокаторами катастрофических атмосферных явлений.

Распределение климатических и погодных условий зависит от атмосферного давления. В случае его колебаний в незначительных пределах, оно не отразится существенным образом на самочувствии населения планеты и поведении представителей животного мира и функциональной физиологии растений. С изменением давления связаны зачастую изменения погоды и фронтальные природные явления.

Источник: https://spravochnick.ru/geografiya/klimat/formirovanie_klimata_atmosfery/

Атмосфера. Строение и состав атмосферы Земли

Формирование климата атмосферы

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.

Источник: https://xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai/%D0%B0%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0.html

Формирование атмосферы Земли

Первоначальное образование химического состава атмосферы произошло еще около 4 миллиардов лет тому назад. Сначала она состояла исключительно из легких газов. Если принять ко вниманию одну из версий исследователей, то первоначальными предпосылками формирования газовой оболочки планеты были извержения вулканов, что выбрасывали не только лаву, но и различные газы а большом количестве.

По истечению времени газообменный процесс осуществлялся с водными ресурсами, живыми организмами, продуктами их жизненной деятельности.

Состав воздуха бесконечно менялся, а несколько миллионов лет тому был зафиксирован его постоянный вариант, который наблюдается по сегодняшний день.

Основными его составляющими являются: азот (в размере 79%), кислород (в размере 20%), аргон, неон, метан, гелий, углекислый газ и другие газы (в размере 11%).

Атмосфера характеризуется многослойностью. Каждый слой имеет своими индивидуальные особенности:

  • тропосфера состоит из 90% водяного пара и 80% воздушной массы, в этом слое формируются облака, антициклоны и циклоны;
  • тропопауза отличается высотой в два километра, над экватором температурный режим не меняется и держится отметки в –70° C;
  • стратосфера содержит высокую концентрацию озона и располагается около 20-25 километров вверх;
  • стратопауза — это маленький промежуточный слой между мезосферой и стратосферой;
  • мезосфера — здесь осуществляются сложные фотохимические процессы, что происходят при участии непосредственно свободных радикалов, они обеспечивают Земле светло голубое сияние, в этом шаре сгорают кометы и метеориты;
  • мезопауза — характеризуется температурой воздуха в -90°;
  • термосфера — здесь происходят значительные колебания температур, а воздух очень разреженный, поэтому на понимание температуры не обращают внимание;
  • ионосфера — отражает радиоволны, которые помогают осуществить качественную передачу радиосигналов на огромные расстояния, полярное сияние также происходит тут;
  • экзосфера — «зона рассеивания атомов водорода».

Формирование погоды и климата атмосферы

Природная среда вмещает конкретные факторы, что воздействуют на погоду и образование климатических условий:

атмосфера это некий «фильтр», который способен пропускать тепло лучей солнца, но также поглощает и вредную радиацию;

так как поверхности планеты прогревается неравномерно, это становится причиной формирования воздушных течений в атмосфере, что подразделяются исходя из собственных размеров, что начинаются от местных ветров и заканчиваются фронт-зонами планетарными;

под атмосферным давлением подразумевают давление воздуха на земную поверхность. Стоит также напомнить, что перемещаются массы воздуха из районов повышенного давления атмосферы в области более пониженного давления.

Роль атмосферы в формировании климата

Роль атмосферы огромна, так как выступает основным компонентом климатической системы. Состояние атмосферы постоянно меняется, как и погода, ее характеризуют выпавшие осадки, ветра, температурные режимы, влажность воздуха, облачность. Все вышеуказанные элементы характеризует и климат, многолетний среднестатистический погодный режим.

Земная атмосфера является достаточно подвижной. В ней постоянно и систематически осуществляются различные процессы, что связаны с изменением облачности, газового состава, толщины, прозрачности, наличие конкретных аэрозольных частиц. Все эти показатели напрямую влияют на погоду и климат планеты.

Если рассчитать, то 1/3 всего объема солнечной энергии, что поступает на атмосферную верхнюю границу, отражается в противоположном порядке непосредственно в пространство, 13% поглощает слой озона, сюда также входит ультрафиолетовая радиация, 7% поглощают остальные слои атмосферы. Земли достигает лишь 44% солнечной радиации.

Характер и объем полученной радиации солнца на поверхности пребывают в зависимости от уровня прозрачности атмосферы и ее облачности. Существуют факторы, которые влияют на величину рассеянной солнечной радиации. К ним можно отнести: прозрачность атмосферы, высоту Солнца над горизонтом, содержание пыли, водяных паров, количество углекислоты, что содержится в атмосфере, и так далее.

Наибольшее количество этой радиации попадает на полярные районы, а вот поступление теплоты на этих территориях зависит непосредственно от положения Солнца над уровнем горизонта. Если Солнце расположено низко — радиация поступает в незначительном количестве.

Важную роль также играет отсутствие или наличие облачной погоды. Холодными очень часто наблюдаются именно пасмурные дни, а ясные — более теплые. Это результат того, что дневная облачность является неким препятствием для прогрева планеты.

Также огромное значение в распределении теплоты имеет степень атмосферной запыленности. На ее прозрачность влияют тонкодисперсные твердые пылевые и пепельные частицы. Также данные элементы негативно влияют на особенности распределения непосредственно солнечной радиации.

Данные тонкодисперсные частицы попадают двумя путями в атмосферу: как пепел, что выбрасывается в процессе извержений вулканов, или в форме пустынной пыли, которая переносится сильными ветрами из тропиков и аридных субтропиков. Пыль такого характера также может образоваться в засушливый период. Благодаря потокам теплого воздуха, такая пыль поднимается в верхние шары атмосферы и пребывает там на протяжении длительного периода.

Водяной пар содержится в неодинаковом количестве в атмосфере нашей планеты. Если принять ко вниманию абсолютные исчисления, то его количество по массе или объему составляет 5%. Водяной пар, в свою очередь, исполняет функцию усилителя парникового эффекта. Значимые физические и химические процессы осуществляются в облаках и туманах, что появляются в атмосфере.

Как первоисточник пара воды выступает в атмосфере поверхность непосредственно Мирового океана, здесь круглогодично осуществляется испарение и может достигать максимальной толщины, что составляет 110 сантиметров. Некоторый процент от этой влаги возвращается в океан с помощью конденсации, а остальная влага благодаря воздушным потокам направляется к континентам.

Те районы, что характеризуются переменно-влажным климатом, увлажняются осадками почв, а при влажных климатических условиях — формируются конкретные запасы грунтовых вод.

То есть, можно сказать, что атмосфера — это аккумулятор влажности и некий резервуар для хранения осадков.

Туманы и облака, что образовались в атмосфере, обеспечивают почвы влагой, предоставляя себе важную роль в развитии животных и растений.

Однородное распределение влаги по поверхности Земли осуществляется с помощью подвижности атмосферного слоя, мощной системы ветров и распределения атмосферного давления. Так как атмосфера постоянно движется, масштабы и характер постоянно меняются при распределении давления и ветровых потоков.

Мощные вихри атмосферы считаются незаменимыми участниками образования воздушных систем крупномасштабных течений. Они способны определить общую циркуляцию атмосферы, пребывая при этом своеобразными провокаторами катастрофических явлений атмосферы.

Также от атмосферного давления зависит распределение погодных и климатический условий.

Если этот показатель колеблется незначительно, то его влияние никак не отразится на самочувствии человечества Земли, поведение животных останется прежним, как и функциональная физиология растительного мира. В том случае, если давление меняется сильно, происходят метаморфозы в погоде и фронтальных явлений природы.

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/formirovanie-klimata-atmosferi/

Атмосфера и климат Земли

Формирование климата атмосферы

Сегодня на уроке вы вспомните, что такое атмосфера, рассмотрите еёстроение, разберётесь с климатообразующими факторами и климатическими поясами.Приступим.

Наш земной шар окутан слоем воздуха толщиной в несколько десятковкилометров. Воздушную оболочку Земли называют атмосферой (от греческих слов«атмос» – пар, «сфера» – шар).

У всех планет Солнечной системы есть внешние газовые оболочки. Ичем больше планета, тем больший слой она имеет.

Под действием силы земного притяжения более тяжёлые газы должныскапливаться у самой поверхности Земли. А более лёгкие – над ними. Однако этогоне происходит, так как молекулы газов неупорядоченно движутся и перемешиваютсямежду собой. Из этого можно сделать вывод, что атмосферный воздух – это смесьразличных газов.

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов иразличных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, сажа, спорыбактерий). Атмосфера содержит 78 % азота и 21 % кислорода, остальные газывместе взятые составляют 1 % (аргон, углекислый газ и другие).

В составе атмосферы выделяют несколько слоёв. Усамой Земли простирается тропосфера, далее следуют: стратосфера, мезосфера,термосфера и экзосфера.

В промежутке между каждым из этих основных пятислоёв находятся переходные зоны, называемые « ми», где происходят изменениятемпературы, состава и плотности воздуха.

Подробно разберём эти слои.

Тропосфера – это нижний главный слой атмосферы.Верхняя граница держится на отметке примерно 8–10 км в полярныхобластях, в умеренных широтах до 10–12 км, на экваторе – 16–18 км.

В этом слоенаходится более 75 % атмосферных газов и колоссальное количество воды и пыли.Именно в тропосфере возникают конвекция и турбулентность, образуются облака,происходят циклоны.

Температура понижается с ростом высоты: на 0,65 ° каждые100 метров.

Стратосфера простирается до 50-55 км. Отличаетсябольшей разреженностью воздуха и низкой его температурой. Температура в этомслое колеблется от -60 до 0 градусов. Здесь содержится весь озон атмосферы.Озон – химически активный газ О3, трёхатомный кислород, образуетсяпри поглощении ультрафиолетовой радиации Солнца. Максимальная концентрацияозона – на высоте 25–35 км.

Озоновый слой поглощает вредные ультрафиолетовыелучи Солнца, которые губительны для всего живого на Земле. Это настоящий щит,оберегающий Землю уже многие тысячи лет.

Озоновый слой задерживает у поверхностисобственное излучение Земли, тем самым не позволяя ей охлаждаться. Мощностьозонового слоя в стратосфере периодически изменяется. Одна из возможных причин– увеличение использования в хозяйственной деятельности фреонов.

Фреоны – этогазы, не вступающие у поверхности планеты ни в какие химические реакции. Долгоевремя они использовались в аэрозолях-распылителях, сейчас обрели популярность впромышленном производстве.

Поднимаясь в верхние слои атмосферы, фреонвступает в химическую реакцию, превращая озон в кислород, таким образомрасщепляя озоновый экран.

Также опасен для озонового экрана метан. Основным»производителем» метана являются многочисленные скотоводческие фермы.

За последние два десятилетия зафиксированоуменьшение содержания озона на несколько процентов в год. В некоторых местахдаже образуются озоновые дыры.

Интересный факт. Первая такая дыра былаобнаружена в 1985 году. Место её расположения – Антарктида. Пиковым временем,когда расширялась озоновая дыра, становился август, а к зиме газ уплотнялся ипрактически закрывал отверстие в стратосферном слое.

Мезосфера распространяется на высоте до 85 км надземлёй. Характеризуется понижением температуры с высотой до -90 °C. В этом слоесгорают метеориты, оставляя после себя огненный хвост в ночном небе.

Термосфера располагается на высоте 85–690 км.Температуры в этом слое достигают +1500 °C, но из-за сильной разреженностивоздуха и нехватки молекул газа для переноса тепла эти высокие температурывоспринимаются, как очень холодные. В этом слое происходит полярное сияние.Также этот процесс называют ионизацией атмосферного кислорода.

Экзосфера – зона рассеяния, расположенная выше690 км. Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц вмежпланетное пространство.

На высоте более 3500 км экзосфера постепеннопереходит в космическое пространство, которое заполнено редкими частицамимежпланетного газа, главным образом атомами водорода.

Атмосфера чрезвычайно важна для нашей планеты. Она защищаеторганизмы Земли от губительных солнечных и космических лучей (только небольшаячасть космических частиц проникает через неё). Без атмосферы невозможна жизнь.Воздух необходим для дыхания живых организмов, в том числе и человека.

Интересный факт. Уже на высоте 5 км над уровнем моря унетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптацииработоспособность человека значительно снижается. Здесь кончаетсяфизиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным навысоте 9 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород.

Воздушная оболочка ещё предохраняет поверхность Земли от сильногоперегрева и переохлаждения. Окутывая планету, как одеяло, атмосфера сохраняет тепло, полученноеЗемлёй от Солнца. Без неё освещённая сторона Земли нагревалась бы свыше +100°С. А на неосвещённой стороне Земли температура была бы около -100 °С.

Из-за наклона земной орбиты, суточного и годового движения ЗемлиСолнце неравномерно нагревает её поверхность. Также не стоит забывать, чтоповерхность Земли неоднородна, из-за этого она по-разному удерживает тепло.Отсюда и климатические различия территорий.

Разберёмся с этим моментом подробнее.

Климат – многолетний режим погоды, характерный для даннойтерритории. Климат оказывает влияние на живую и неживую природу. В теснойзависимости от климата находятся водные объекты, почва, растительность,животные. Отдельные отрасли экономики, прежде всего сельское хозяйство, такжеочень сильно зависят от климата.

Климат формируется в результате взаимодействия многих факторов:количества солнечной радиации, поступающей на земную поверхность; циркуляцииатмосферы; характера подстилающей поверхности. При этом климатообразующиефакторы сами зависят от географических условий данной местности, прежде всегоот географической широты.

Географическая широта местности определяет угол падения солнечныхлучей, получение определенного количества тепла. Однако получение тепла отСолнца зависит ещё и от близости океана.

В местах, находящихся вдали отокеанов, осадков выпадает немного, да и режим их выпадения отличаетсянеравномерностью (в тёплый период больше, чем в холодный), облачностьневысокая, зима холодная, лето тёплое, годовая амплитуда температуры большая.Такой климат называется континентальным, так как он типичен для мест,расположенных в глубине континентов.

Над водной поверхностью формируетсяморской климат, для которого характерны: плавный ход температуры воздуха, снебольшими суточными и годовыми амплитудами температур, большая облачность,равномерное и достаточно большое количество атмосферных осадков.

Большое влияние на климат оказывают и морские течения. Тёплыетечения согревают атмосферу в тех районах, где они протекают.

Так, например, тёплое Северо-Атлантическое течение создаётблагоприятные условия для произрастания лесов в южной части Скандинавскогополуострова, при этом большая часть острова Гренландия, лежащего примерно натех же широтах, что и Скандинавский полуостров, но находящегося вне зонывлияния тёплого течения, круглый год покрыта толстым слоем льда.

Большая роль в формировании климата принадлежит рельефу. Вы уже знаете,что с подъёмом местности на каждый километр температура воздуха понижается на6,5 °С. Поэтому на высокогорных склонах Памира средняя годовая температура – 1°С, хотя находится он чуть севернее тропика.

Большое влияние на климат оказывает расположение горных хребтов.Например, Кавказские горы, на их наветренных склонах, обращённых к Чёрномуморю, выпадает значительно больше осадков, чем на подветренных.

Проявляется зависимость климата и от господствующих ветров. Натерритории Восточно-Европейской равнины в течение почти всего года преобладаютзападные ветры, приходящие с Атлантического океана, поэтому зимы на этойтерритории сравнительно мягкие.

В зависимости от температурных условий, преобладающих воздушных масси ветров выделяют климатические пояса.

Основными климатическими поясами являются:

экваториальный;

два тропических;

два умеренных;

арктический и антарктический.

Между основными поясами расположены переходные климатическиепояса: субэкваториальный, субтропический, субарктический, субантарктический. Впереходных поясах воздушные массы меняются по сезонам.

Давайте для большей наглядности и систематизации знаний, заполнимтаблицу «Климаты Земли».

Экваториальный тип занимает экваториальный климатический пояс,средние температуры января и июля +26 °C. Режими количество осадков около 2000 мм. В области пониженного давления формируютсятёплые и влажные воздушные массы. Распространён в экваториальныхобластях Южной Америки, Африки и на островах Юго-Восточной Азии.

Тропический муссонный тип климата занимает субэкваториальныйклиматический пояс. Средние температуры января +20 °C, июля – +30 °C. Осадки до 2000мм выпадают преимущественно во время летнего муссона. Распространён вЮжной, Юго-Восточной Азии, Западной и Центральной Африке, Северной Австралии.

Тропический сухой тип климата занимает тропический климатическийпояс. Средние температуры января +12 °C,июля – +35 °C. Осадки выпадают равномерно втечение года, около 200 мм. Дуют постоянные ветры пассаты. Занимает северАфрики и центральную часть Австралии.

Средиземноморский тип климата занимает субтропическийклиматический пояс. Средние температуры января +7 °C,июля – +22 °C. Осадки до 500 мм выпадают преимущественнозимой, когда господствуют циклоны. Распространён в Средиземноморье,Южной Африке, на южном побережье Крыма, юго-западе Австралии и западномпобережье Калифорнии.

Субтропический сухой тип климата занимает субтропическийклиматический пояс. Средние температуры января 0 °C,июля – +40 °C. Осадки выпадают равномерно втечение года, около 120 мм. Господствуют сухие континентальные воздушные массы.Занимает внутренние части материков.

В умеренном климатическом поясе расположено 3 типа климата:

умеренный морской, континентальный, муссонный. Первыйхарактеризуется средними температурами января +2 °C,июля – +17 °C, равномерным режимом выпаденияосадков около 1000 мм, западными ветрами. Распространён на западе Евразии иСеверной Америки.

Второй отличается лишь температурами (январь – -15 °C, (минус 15 градусов) июль – +20 °C) и осадками приблизительно 400 мм весь год.Распространён во внутренних частях материков.

Третий тип характеризуетсясредними температурами января -20°C, июля– +23 °C, режимом выпадения осадков около 560 ммво время летнего муссона. Распространён на востоке Евразии.

Субарктический континентальный климат формируется на северематериков в субарктическом климатическом поясе. Средние температуры января -25 °C, июля – +8 °C.Осадки выпадают равномерно в течение года, около 200 мм. Преобладают циклоны.

Антарктический и арктический климат господствуетв Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры в январе -40 °C, июле – 0 °C. Осадки выпадают равномерно в течение года, около100 мм. Преобладают антициклоны.

Подведём итоги урока.

Атмосфера -воздушная оболочка Земли.

В составе её выделяют несколько слоёв: тропосфера, стратосфера, мезосфера,термосфера и экзосфера. Затем атмосфера плавно переходит в космическоепространство.

В зависимости от температурных условий, преобладающих воздушныхмасс и ветров выделяют климатические пояса: экваториальный, субэкваториальный,тропический, субтропический, умеренный, субарктический и субантарктический,арктический и антарктический.

Источник: https://videouroki.net/video/07-atmosfera-i-klimat-zemli.html

Booksm
Добавить комментарий