Вода в атмосфере

Вода в атмосфере

Вода в атмосфере

Поступление воды в атмосферу

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Облака в атмосфере

Поступление воды в атмосферу

В составе земной атмосферы есть водяной пар. Его доля составляет 0,001% массы планеты Земля. Пар появляется при испарении воды из океанов и влаги с суши. Когда нагревается воздух, увеличивается и ёмкость пара. А значит, скорость испарения воды становится выше.

Под испаряемостью понимают объем жидкости, способный испариться с конкретной поверхности. Этот показатель определяется температурой и объемом водяного пара в воздухе.

Параметры находятся в прямой зависимости друг с другом. Так, за повышением температурного режима следует и рост испаряемости, и наоборот. Такая ситуация наблюдается в пустынных областях.

В низком температурном режиме пара испаряется мало: это свойственно полярным районам.

Воздух и вода не смешиваются до бесконечности: существует предел, он называется насыщением. При нагревании насыщенный воздух становится способным к впитыванию пара.

Подобные манипуляции предполагают переход из насыщенного в категорию ненасыщенного (это явление получило название точка росы). Таким образом, количество пара в воздухе зависит от температуры.

Если на улице холодно, точка росы наступит быстрее.

Во время осадков влаги в воздухе становится меньше. Но в процессе испарения потраченные запасы пополняются. Для того, чтобы вода в атмосфере обновилась, нужно 9-10 дней. Это самое быстрое звено в природном круговороте воды. Кстати, больше всего водяного пара именно в тропосфере.

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Уровень влажности зависит от специфики местности, в частности, от наличия больших растений, водоемов, от высокой температуры и теплоты воздуха. Хотя определять влажность только с учетом того, теплый воздух или холодный, нецелесообразно. Даже если теплоты достаточно, влаги в нем мало. К примеру, в пустынях воздух очень сухой.

Выделяют относительную и абсолютную влажность воздуха. Абсолютный показатель отражает массу воды (в граммах), приходящуюся на 1 м3 воздуха. Если количество влаги достигло максимального значения, речь идет о насыщенном воздухе. При температуре 0C паров в нем будет меньше, чем при +30C.

Относительный показатель высчитывают, как отношение абсолютного значения к конкретному количеству воды, которое воздух содержит при определенной температуре.

Если абсолютная влажность измеряется в граммах, то относительная – в процентах.

К примеру, показатель 70% свидетельствует о том, что воздух насыщен парами именно на столько процентов – это максимально возможный уровень при конкретной температуре.

Человек комфортно себя чувствует при влажности 40-60%. Если показатель ниже, кажется, что воздух холоднее. И, наоборот, при 70- и 80-процентном уровне ощущается тепло, хотя на самом деле температура значительно меньше.

Относительный показатель дает информацию о конкретном температурном режиме, выражает долю водяного пара, содержащегося в воздухе, тогда как абсолютный – многое говорит о состоянии и специфике воздушной массы (измеряется в граммах).

Влажности – показатель, важный и для человека, и для живых организмов. К примеру, низкий уровень относительной влажности негативно сказывается на состоянии растений и животных. Испарение при этом ускоряется. Высокие показатели провоцируют перегрев живых организмов, затрудняют испарение влаги из воздуха. Уровень относительной влажности определяют гигрометром.

Облака в атмосфере

Вода встречается в атмосфере в 3 разных состояниях:

  • В газообразном – водяной пар;
  • В жидком – осадки дождя;
  • В твердом – лед, снег.

Чтобы на небе появились облака, водяной пар должен конденсироваться. Как только влажность приблизится к абсолютной величине, пар превратится в дождь. Только при таком условии возможен переход из одного агрегатного состояния в другое.

Это свойственно теплым климатам, тогда как в холоде вода не выпадает в виде дождя, а сразу же становится снегом или льдом. Водяной пар кристаллизуется – это называется сублимацией.

Как и конденсация, это явление и есть первопричина образования осадков.

Облака же появляются, когда водяной пар на метровой и километровой высоте начинает конденсироваться. Изначально в них есть определенное количество воды. Хотя вес их – небольшой.

Так кажется тем, кто не знаком с реальными показателями. Обычное облако – десятки км3. В них может быть сотня тонн воды! Воздушные потоки перемещают эти громадные «туши» с места на место.

В ходе таких передвижений тепло и влага перераспределяются.

Форма у облаков может быть разной. Она формируется с учетом:

  • Высоты, на которой располагаются воздушные массы;
  • Скорости, с которой дует ветер;
  • Уровня влажности воздуха.

Облака, которые имеют схожий внешний вид, делятся на слоистые, кучевые, перистые. В каждой из групп есть подвиды. Например, слоисто-кучевые или слоисто-дождевые.

Цвет облаков определяется объемом содержащегося водяного пара. Когда его много, речь идет о тучах. Для них характерен черный и темно-фиолетовый цвет, они перенасыщены паром.

Облака появляются на небе в разном количестве и на разной высоте. Для удобства, метеорологи используют такой термин, как облачность. Показатель имеет балльное выражение (шкала от 1 до 10) и показывает, как сильно небо покрыто облаками. Если сильно, то, скорее всего, выпадут осадки. О возможном дожде и снеге сигнализируют высокослоистые, кучево- и слоисто-дождевые облака.

Теплый и холодный воздух «сражаются» за то, чтобы занять больше свободного места. В том месте, где происходит их «сходка», образуется много гряд облаков. Процесс взаимодействия воздушных масс разной температуры называется конвергенцией. Какой будет форма облаков, зависит от скорости восходящих потоков воздуха. Если они медленные, образуются слоистые облака, если быстрые – кучевые.

Одним из общепринятых способов для классификации облаков выступает такой критерий, как высота их расположения. Согласно нему выделяют 4 яруса, на которых может наблюдаться облачность:

  • Верхний ярус. Здесь располагаются исключительно перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые облака;
  • Средний ярус – местоположение высоко-кучевых и высоко-слоистых воздушных образований;
  • Нижний ярус. На этом уровне скапливаются слоистые, слоисто-дождевые и слоисто-кучевые облака;
  • Вертикальное развитие. К данной группе относятся, в основном, кучевые облака.

Облачный покров, окутывающий планету Земля, обширен. Больше половины небо не видно за этими белыми «сгустками». И это только усредненное значение.

Атмосфера

Атмосферное давление

Воздушные массы

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/voda-v-atmosfere/

Вода в атмосфере. облака. осадки

Вода в атмосфере

Влажность воздуха. В атмосфере всегда содержится то или иное количество воды, попадающей туда в результате испарений с поверхности Мирового океана, морей, озер, рек, болот.

Испаря­ется вода с поверхности суши, со снежных покровов и ледников. В огромном количестве испаряют воду растения. В отдельных случаях поверхность леса испаряет воды не меньше, чем поверх­ность водоемов.

Вода, поступившая в атмосферу, определяет ее влажное состояние.

водяного пара в атмосфере зависит от темпера­туры. Чем выше температура воздуха, тем больше удерживается влаги в нем. На метеорологических станциях влажность воздуха определяют гигрометрами и психрометрами, а для за­писи изменений влажного состояния воздуха используют гигро­граф.

Психрометр состоит из двух совершенно одинаковых термо­метров. У одного термометра резервуар обернут батистом и его кончик опущен в стакан с водой. С поверхности батиста испаря­ется вода. А при испарении происходит поглощение тепла, поэто­му смоченный термометр будет показывать, температуру ниже, чем сухой.

Разница в показаниях смоченного и сухого термомет­ра больше в тех случаях, когда воздух суше, так как испарение находится в прямой зависимости от количества водяных паров в атмосфере.

В тех случаях, когда в воздухе наблюдается насы­щение водяными парами, испарение прекращается и оба термо­метра показывают одинаковую температуру.

Основная часть в гигрометре — натянутый обезжиренный че­ловеческий волос. Когда влажность воздуха увеличивается, во­лос удлиняется, когда влажность уменьшается, волос укорачива­ется. Это изменение передается стрелке, которая на циферблате показывает влажность воздуха.

Количество водяных паров, содержащихся в воздухе в дан­ный момент при данной температуре, называют абсолютной влажностью и определяют ее при помощи психрометров.

Для характеристики влажности воздуха пользуются понятием относительная влажность. Это отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе в данное время, к тому количеству, которое должен содержать воздух при насыщении. Когда воздух достигает насыщения водяными парами, тогда ве­личина относительной влажности равна 100%.

Относительная влажность воздуха находится в обратной за­висимости от температуры: чем выше температура, тем ниже от­носительная влажность воздуха. Поэтому в течение суток и года наблюдаются изменения относительной влажности.

Так, напри­мер, в самый холодный месяц будет самая высокая относительная влажность, а в самый теплый самая низкая. В полярных странах относительная влажность велика, так как температура воздуха низка.

В тропических странах, где наблюдаются самые высокие температуры, отмечается низкая относительная влаж­ность.

Что произойдет с водяными парами в воздухе, если темпера­тура его начнет понижаться?

Произойдет процесс конденсации водяных паров, т.е. переход воды из газообразного состояния в жидкое, а в отдель­ных случаях в твердое (в кристаллики льда). Так образуется в теплое время года роса.

Охлаждаясь от поверхности земли, влажный воздух теряет возможность удерживать в себе водяные пары. Они начинают конденсироваться, на траве и листьях дере­вьев образуются капельки росы. Особенно сильные росы наблю­даются в августе, когда наступают прохладные ночи.

При темпе­ратуре поверхности земли ниже 0° образуется иней.

В морозную тихую погоду наблюдается интересное явление, когда деревья, провода и другие предметы покрываются рыхлым налетом кристалликов льда. Это явление называют изморо­зью.

Она образуется в холодное время при поступлении более теплого воздуха.

Водяные пары, охлаждаясь, переходят в твер­дое состояние, образуются миллиарды мельчайших кристалликов льда, которые и осаждаются на различных предметах.

В приземных слоях атмосферы при конденсации водяных па­ров образуется бесчисленное множество мельчайших капель во­ды, которые настолько понижают видимость, что даже яркие предметы становятся невидимыми. Такое явление называют ту­маном. Туманы чаще образуются над низинами, болотами, в местах с богатой растительностью, над реками.

Часты туманы и в крупных городах. Мельчайшие капельки воды об­разуются на крупинках пыли и на твердых части­цах, выброшенных из труб фабрик и заводов. Нередко эти части­цы представляют ядовитые химические соединения, они разруша­юще действуют на дыхательную систему человека и отравляют его.

Такие ядовитые туманы называют смогом (часто бывают в Лондоне).

Облака. Процесс конденсации водяного пара в атмосфере приводит к образованию облаков, которые состоят из мельчай­ших капелек воды или кристалликов льда. Капли в облаках на­столько малы, что поддерживаются в атмосфере даже при не­больших восходящих потоках воздуха.

Формы облаков очень разнообразны, поэтому для изучения их классифицируют (объединяют в отдельные группы). В совре­менной классификации облаков учитывают их высоту и форму.

Основные типы облаков — перистые, слоистые и кучевые. Кроме того, часто встречаются в природе перисто-слоистые, слоисто-дождевые, слоисто-кучевые и др.

Разнообразие форм облаков зависит от условий их образова­ния. Так, кучевые облака образуются только в теплое время го­да при восходящих потоках воздуха. Нагреваясь от поверхности земли, воздух в виде струй поднимается вверх, на высоте он охлаждается, водяные пары начинают конденсироваться, образу­ются мельчайшие капельки воды, которые поддерживаются вос­ходящими потоками.

Облака образуют облачность, под которой понимают степень покрытия неба облаками. Облачность определяют по деся­тибалльной шкале (от 1 до 10 баллов).

Облачность на Земле распределяется зонально. Велика об­лачность в экваториальном поясе, более 7 баллов; в тропическом поясе она резко снижается, до 1—2 баллов. Например, в Асуане средняя годовая облачность равна 0,4 балла.

В умеренных широтах облачность вновь увеличивается. Наи­большая облачность отмечена на берегах Белого моря. К полю­сам облачность несколько уменьшается.

В России наименьшая облачность наблюдается в Средней Азии, где лето чаще всего безоблачное.

Осадки. Под атмосферными осадками понимают воду в твер­дом или жидком состоянии, выпавшую из облаков в виде дождя, снега, града или крупы.

Не каждая форма облаков выделяет осадки. Только три типа облаков дают осадки: высокослоистые, слоисто-дож­девые, кучево-дождевые. Эти облака состоят из мельчай­ших капелек воды, кристалликов льда и переохлажденной воды. В них быстрее укрупняются отдельные облачные элементы и под действием силы тяжести, преодолевая силу восходящих потоков, начинают падать на землю в виде дождя или снега.

Особый вид осадков — крупа и град. Снежная крупа представляет собой шарообразные снежные комочки диаметром от 2 до 5 мм, белого цвета, довольно легкие. Она образуется, когда снежинки из верхних частей облака опускаются в облач­ный слой с обилием мельчайших переохлажденных капель, со­единяясь с которыми снежинки быстро растут и в виде комочков падают на землю.

Град — особая форма ледяных осадков, выпадающих в теп­лое время года при грозах из кучево-дождевых облаков. Каждая градинка состоит из непрозрачной снежной сердцевины — ядра, покрытого оболочками. Размер градин колеблется от горошины до величины куриного яйца.

Град образуется, когда ледяная кру­па попадает в мощный восходящий поток воздуха и высоко поднимается, а затем падает па землю. Падая вниз и проходя через облака, она покрывается ледяной коркой. Град чаще на­блюдается в горных областях, чем на равнинах.

Он наносит огромный вред сельскому хозяйству.

Для измерения количества осадков пользуются осадкомером. его часть — ведро, установленное на столбе таким образом, что верхний край ведра находится на высоте 2 м от по­верхности земли. Ведро меняют два paза в сутки. Количество осадков измеряют с помощью специального измерительного стакана.

Распределение осадков.Осадки на поверхности земли распре­деляются неравномерно. В пустыне Атакама (Южная Америка) есть местечко Икике, где по многолетним данным в год выпадает 1 мм осадков.

Мало осадков выпадает в тропических пустынях, например в Ливийской пустыне (25—50 мм), а ведь 25 мм может испариться за один день.

В России самым сухим ме­стом считают побережье Аральского моря, где количество осад­ков, выпадающих в год, не превышает 100 мм.

У подножия Гималаев в Черрапундже осадков выпадает еже­годно более 12 000 мм, причем осадки в течение года распреде­ляются неравномерно (зимние месяцы засушливы). 12 000 мм выпадает осадков и на Гавайских островах, а на склонах горы Камерун в Африке выпадает около 10 000 мм.

В России наибольшее количество осадков выпадает на склонах горы Ачишхо (район Батуми) — свыше 2500 мм.

Количество осадков зависит от температуры воздуха. Чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержать­ся водяных паров. Этой причиной объясняют малое количество осадков в полярных областях.

Наибольшее количество осадков выпадает в экваториальной полосе (от 5 до 20° с. и ю.ш.) — в среднем 1000—2000 мм. Воз­дух в экваториальной полосе содержит большое количество во­дяных паров.

При низком давлении создаются условия для восхо­дящих потоков.

Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, водяные пары конденсируются, образуются кучево-дождевые облака, из которых в виде ливней выпадают осадки.

К северу и к югу от экваториальной полосы, где сохраняется в течение круглого года повышенное давление с нисходящими потоками воздуха, расположена сухая тропическая полоса, где осадков выпадает менее 250 мм.

При нисходящих потоках воз­дух нагревается, поэтому нет условий для конденсации водяных паров. Кроме того, в этой зоне дуют пассаты из более высоких широт в более низкие, т.е.

массы воздуха не охлаждаются, а нагреваются.

От сухой тропической полосы к северу в северном полушарии, к югу в южном полушарии расположены влажные полосы уме­ренных широт. Количество осадков, там увеличивается. В среднем в год выпадает 500 мм. В умеренных широтах в северном полу­шарии преобладают юго-западные ветры, а в южном полуша­рии — северо-западные.

Эти потоки воздуха дуют из более низких широт в более высокие, в результате чего воздух охлаждается, водяные пары конденсируются и образуются облака. Кроме этого, в умеренных широтах происходит встреча холодных арк­тических масс воздуха с теплыми тропическими. В местах встре­чи образуются огромные воздушные вихри, в которых воздух поднимается вверх и охлаждается.

Это также приводит к уве­личению количества осадков.

В полярных широтах количество осадков вновь уменьшается (до 200 мм).

В пределах поясов наблюдается неравномерное распределе­ние осадков. Наветренные склоны гор получают больше осадков. Например, на западных склонах Скандинавских гор выпадает более 1000 мм, а на восточных — менее 500 мм. То же можно отметить на Урале и в других горных областях.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/10_131618_voda-v-atmosfere-oblaka-osadki.html

Атмосфера Земли — Вода в атмосфере Земли и гидрологический цикл

Вода в атмосфере

Отличительной особенностью воды от других составных элементов атмосферы Земли, является то, что ее содержание в атмосфере постоянно меняется.

воды в атмосфере Земли зависит от:

  • — температуры воздуха,
  • — состояния испаряющей поверхности.

В арктических странах температура воздуха очень низкая, поэтому в атмосфере содержится очень малое, с трудом поддающееся измерению, количество воды – т.е. воздух является сухим. В жарких же странах, где процесс испарения идет очень интенсивно, наоборот, количество воды в атмосфере Земли может достигать 4% и воздух является очень влажным.

Парциальное давление (гПа) – давление отдельно взятого компонента в газовой смеси, в нашем случае, паров воды в атмосфере. Т.е., парциальное давление водяного пара – это давление, которое имел бы водяной пар, если бы он занимал объем, равный объему газовой смеси, в которой он находится (при той же температуре).

Газы всегда вытекают из области с высоким парциальным давлением в область с более низким давлением; и чем больше разница, тем быстрее поток.

При повышении температуры воздуха, процесс испарения становится все интенсивнее, в воздух поступает все большее количество молекул воды, и парциальное давление паров воды увеличивается.

Когда достигается равновесие между количеством молекул, покидающих воду и возвращающихся в нее, давление становится равновесным, а пар – насыщенным. При новом повышении температуры для поддержания насыщенности водяного пара, необходимо новое поступление молекул воды в воздух.

  • Таким образом, чем выше температура воздуха, тем большее количество водяного пара может содержаться в воздухе и тем выше равновесное парциальное давление пара.

При понижении температуры воздуха начинается отток молекул воды из атмосферы Земли. Это происходит путем конденсации паров воды. Так, при охлаждении температуры воздуха, под утро выпадает роса, а если подморозит, то образуется иней.

Абсолютная влажность воздуха

Абсолютная влажность воздуха (г/м3) – масса водяного пара в граммах, содержащаяся в 1 куб. м. воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе.

Абсолютная влажность воздуха зависит от температурного режима и переноса (адвекции) влаги с океаническими массами воздуха. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения.

Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоёмкости. Влагоемкость воздуха увеличивается с повышением температуры.

Зависимость количества водяного пара в насыщенном воздухе от температуры воздуха.

Упругость водяного пара

Упругость водяного пара в атмосфере — парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе; выражается в мбар или мм рт. ст. (по системе СИ — в гПа). Упругость водяного пара зависит от количества водяного пара в единице объёма и является одной из характеристик влажности воздуха.

Упругость водяного пара у земной поверхности может быть около нуля (в Антарктиде, зимой в Якутии, иногда в пустынях) и до 30—35 мбар вблизи экватора.

Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мбар (иногда лишь сотые доли мбар) и летом ниже 5 мбар; в тропиках же она возрастает до 30 мбар, а иногда и больше. В субтропических пустынях упругость водяного пара понижена до 5—10 мбар.

С высотой упругость пара быстро убывает — в 2 раза в нижних 1,5 км и почти до нуля на верхней границе тропосферы.

Максимальные значения упругости водяного пара и абсолютной влажности воздуха при различных температурах воздуха.

Температура воздуха,°СМаксимальная упругость водяных паров Е, мм рт. ст.Максимальная абсолютная влажность воздухаfмакс, г/м3
— 250,470,55
— 200,770,88
— 151,241,38
— 101,952,14
— 53,013,24
04,584,84
56,546,84
109,219,4
1512,7912,8
2017,5417,3
2523,7623,0
3031,8230,3

Относительная влажность воздуха

Относительная влажность воздуха (%) – отношение фактически содержащегося в воздухе пара к максимально возможному (насыщенному) при данной температуре.

Например, если относительная влажность равна 100%, то можно сказать, что воздух максимально заполнен парами воды.

Если же относительная влажность воздуха равна 10%, то паров воды в атмосфере находится всего 10% от максимально возможного.

При низкой относительной влажности и высокой температуре воздух стремится к насыщению, поэтому процессы испарения воды идут очень интенсивно: быстро сохнет белье, высыхают лужи, испаряются реки и др. Человек легче переносит жару в условиях низкой относительной влажности воздуха, так как пот с поверхности тела испаряется очень быстро, тем самым принося ощущение прохлады.

Воздух в зависимости от насыщения водяными парами бывает:

  • сухой — до 55%,
  • умеренно сухой — от 56 до 70%,
  • умеренно влажный — от 71 до 85%,
  • очень влажный — выше 86%.

Влияние влажности воздуха на организм человека:

Сухой воздух :

  • Вызывает усиленное испарение влаги с кожи, растений и предметов мебели.
  • Сухая слизистая носа – причина частых насморков и ОРЗ.
  • Кожа стареет и теряет эластичность, что влияет на обмен веществ.

Повышенная влажность:

  • При высокой температуре способствует перегреванию организма, а при низкой — переохлаждению.
  • Так как вода лучше проводит тепло, чем воздух, нам холоднее при высокой влажности, чем при низкой.

Вода в природе находится в постоянном движении. С поверхности земли, морей, рек, озер и океанов она испаряется в атмосферу. С поверхности океанов ежегодно испаряется 5,05·108 Мт, а с поверхности материков 0,72·108 Мт воды.

В атмосфере вода переносится над поверхностью земли воздушными массами, конденсируется и возвращается на землю в виде осадков.

Часть вернувшейся воды впитывается в землю, часть вновь испаряется, часть попадает в реки и течет к океану, чтобы в конце концов испариться с его поверхности в атмосферу Земли. Этот процесс называется гидрологическим циклом.

В гидрологическом цикле участвует около 12-14 тыс. км3 воды. Если равномерно распределить всю эту воду по поверхности земного шара, то получится слой толщиной 25 мм.

В целом для земного шара характерно равенство объемов осадков и испарения, по 577,1 тыс. км3/год, однако как выпадение осадков, так и испарение между сушей и океанами распределено неравномерно.

На сушу в виде осадков ежегодно выпадает 119,1 тыс. км3 воды. Из них 72,3 км3 воды обратно испаряется в атмосферу Земли, а оставшиеся 46,8 км3 – стекают в океан. Т.е.

, над сушей количество воды, выпадающей в виде осадков, больше, чем количество испаряющейся воды.

Над поверхностью океанов мы наблюдаем обратную картину: количество испаряющейся воды больше количества осадков за счет тех самых 46,8 км3 воды, которые стекают в океан с суши.

Таким образом, благодаря гидрологическому циклу и постоянной циркуляции воды в природе, осадков на Земле выпадает в 40 раз больше, чем содержится водяного пара в атмосфере.

Таблица 1. Составляющие годового водного баланса океана, суши и всей Земли

Элементы водного балансаОбъем, тыс.км3/годСлой,мм/год%
Земной шар (площадь — 510·106 км2)
Осадки577,11130100
Испарение577,11130100
Суша (площадь — 149·106 км2)
Осадки119,1800100
Сток46,831539,3
Испарение72,348560,7
Мировой океан (площадь — 361·106 км2)
Осадки485127090,7
Сток46,81309,3
Испарение504,81400100

Ежегодно на Земле происходит около 45 циклов «испарение-осадки». «Время жизни» водяного пара в атмосфере составляет 8-10 суток, что намного меньше других составляющих атмосферы. К примеру, время жизни углекислого газа в атмосфере Земли 3-5 лет, а кислорода – около 3-4 тысяч лет.

Короткое время жизни водяного пара в атмосфере не мешает ему переноситься воздушными массами от места испарения до места выпадения в виде осадков на огромные расстояния. Скорость зонального переноса водяного пара (перенос по широте) составляет в среднем 220 км/сут. За один оборот вокруг Земли водяной пар сменяется в среднем 13,5 раз.

Водяной пар (вода) в атмосфере Земли играет очень важную роль:

— определяя погодные условия (в процессе гидрологического цикла);

— участвуя в энергетических процессах (На землю в виде осадков ежегодно выпадает в среднем 577 тысяч куб. км воды. На испарение такого колоссального количества воды затрачивается 25% солнечной энергии, поступающей на Землю (в количественном выражении это составляет 1024 Дж/год). Это тепло при конденсации пара возвращается в атмосферу в форме «скрытого тепла конденсации».);

— являясь важнейшим фактором парникового эффекта (благодаря водяному пару в атмосфере температура у поверхности земли на 20°С выше, чем была бы при его отсутствии);

— формируя тепловой режим земной поверхности и атмосферы путем активного поглощения инфракрасного излучения (поглощая тепловое излучение Земли, водяной пар не дает ему уйти в окружающее космическое пространство и препятствует охлаждению земного шара, т.е. водяной пар в атмосфере выступает в роли теплоизолирующей оболочки планеты.)

Это была статья «Вода в атмосфере Земли и гидрологический цикл.«.

Статьи по теме «Атмосфера Земли»:

Источник: https://wonderful-planet.ru/atmosfera/97-atmosfera-zemli-9/

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Высокая влажность воздуха будет в той местности, где больше водоемов и растений, где выше температура, а значит теплее воздух. Но, теплый воздух не всегда будет содержать большое количество влаги, в пустынях, например, влаге просто неоткуда взяться.
Влажность воздуха может быть абсолютная и относительная.

Определение 3

Абсолютная влажность – это количество воды в граммах, содержащееся в $1$ куб. метре воздуха.

Воздух будет считаться насыщенным, если он при данной температуре может содержать максимальное количество поглощенной влаги. Поэтому понятно, что насыщенный воздух при температуре $0\circ$ будет содержать водяных паров меньше, чем насыщенный воздух при температуре $30\circ$.

Определение 4

Относительная влажность воздуха – это отношение абсолютной влажности к тому количеству воды, которое воздух может содержать при данной температуре.

Относительная влажность измеряется в процентах, например, влажность в $70\%$ говорит о том, что насыщение воздуха составляет $70\%$ от максимально возможного при данной температуре.

Для организма человека оптимальной будет относительная влажность $40-60\%$. Низкая влажность создает иллюзию восприятия температуры – кажется, что воздух гораздо холоднее, чем на самом деле и наоборот.

Замечание 2

Представление о состоянии и особенностях воздушных масс дает важнейший показатель – абсолютная влажность воздуха. Её величину надо отличать от относительной влажности, которая показывает долю водяного пара в процентах. Абсолютная же влажность – это фактическое количество водяного пара в граммах, содержащееся в $1$ куб. метре воздуха.

Влажность воздуха имеет большое значение для живых организмов. Маленькая относительная влажность ускоряет испарение и отрицательно сказывается на растительном и животном мире. Высокая влажность затрудняет испарение и при высокой температуре может привести к перегреву организма. Измеряют относительную влажность с помощью специальных приборов – гигрометров.

Облака в атмосфере

Атмосферная вода имеет три агрегатных состояния – газообразное (водяной пар), жидкое (осадки в виде дождя), твердое (снег, лед).

Облака образуются в результате конденсации водяного пара, когда относительная влажность приближается к $100\%$ – вода из газообразного состояния переходит в жидкое состояние.

Отрицательная температура позволяет воде миновать жидкое состояние и превращает её в твердые кристаллики льда и снега – происходит сублимация водяных паров.

Сублимация и конденсация водяного пара являются причинами образования осадков.Образование облаков связано с конденсацией водяного пара на высоте от десятков до сотен метров и даже километров. Облака содержат значительное количество воды, несмотря на кажущуюся легкость.

Если учесть размеры облаков, а это десятки кубических километров, то в виде капелек или кристалликов льда одно облако может содержать сотни тонн воды.

С помощью воздушных потоков они непрерывно переносят огромные водные массы над Землей, вызывая перераспределение тепла и влаги.

На разнообразную форму облаков влияние оказывают многие факторы:

  • Высота;
  • Скорость ветра;
  • Влажность воздуха.

Есть облака сходные по форме и по высоте и их объединяют в группы:

  • Кучевые облака;
  • Перистые облака;
  • Слоистые облака

Выделяют и разновидности облаков:

  • Слоисто-кучевые;
  • Перисто-слоистые;
  • Слоисто-дождевые и др.

Определение 5

Облака темно-фиолетового или черного цвета, перенасыщенные водяным паром, называют тучами

В разное время небо по-разному может быть покрыто облаками.

Определение 6

Облачность – это степень покрытия неба облаками, выраженная в баллах от $1-10$

Выпадение осадков, как правило, предвещает высокая степень облачности и, конкретно, высокослоистые, кучево-дождевые и слоисто-дождевые облака.

Теплые и холодные воздушные массы «сражаются» между собой за свободное пространство. Когда они сходятся, т.е. конвергируют, образуются большие гряды облаков.

Форму облаков определяют восходящие потоки воздушных масс. Восходящие потоки воздуха со скоростью $5-10$ см/с приводят к образованию слоистых облаков.

Воздушные потоки, поднимающиеся со скоростью до $100$ км/час, приводят к образованию кучевых облаков.

По высоте, согласно международной классификации, облака делятся на 4 класса:

  1. Облака верхнего яруса (перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые);
  2. Облака среднего яруса (высоко-кучевые, высоко-слоистые;
  3. Облака нижнего яруса (слоисто-дождевые, слоисто-кучевые, слоистые);
  4. Облака вертикального развития (кучевые, мощно-кучевые, кучево-дождевые-грозовые).

Облачный покров Земли достаточно велик. В среднем облаками покрыто около половины всего неба.

Источник: https://spravochnick.ru/geografiya/atmosfera/voda_v_atmosfere/

Booksm
Добавить комментарий