Я обираю географію - комплексний довідник

Розділ 1

ЗАГАЛЬНА ГЕОГРАФІЯ.

 

АТМОСФЕРА

 

Склад та будова атмосфери

 

  Атмосфера — зовнішня повітряна оболонка Землі, яка є сумішшю певної кількості газів та водяної пари. Атмосфера утримується силою тяжіння Землі та обертається разом із нею.

Атмосфера — найлегша і найбільш рухлива повітряна оболонка нашої планети. Вона утворилася з газів, які виривалися з її надр під час вулканічних вивержень. Поява океанів і живих організмів на Землі змінила склад атмосфери.

  Нижньою межею атмосфери умовно вважається поверхня суші та Світового океану, хоча певна кількість повітря проникає і в земну кору, і в воду. Верхньою межею умовно визначено висоту понад 2000 км. Атмосфера складається з п'яти основних шарів: тропосфери, стратосфери, мезосфери, термосфери та екзосфери.

  Тропосфера — найнижчий та найбільш щільний шар атмосфери потужністю від 8 км над полюсами до 18 км над екватором. У тропосфері відбувається зниження температури з висотою в середньому на 0,6 °С на кожні 100 м підняття. У тропосфері відбуваються інтенсивні горизонтальні та вертикальні рухи повітря, утворюються тумани, хмари, опади.

  Стратосфера простягається до 50-55 км. У стратосфері майже немає водяної пари, тому там не буває хмар, дощів, гроз, снігу. На висоті 22-25 км в стратосфері існує озоновий шар, який, наче екран, поглинає ультрафіолетову радіацію, яка згубно діє на життя всіх живих організмів.

  У стратосфері температура з висотою підвищується до 0 °С. Мезосфера — шар повітря на висоті 55-85 км. У мезосфері температура знову знижується і досягає - 100 °С. У термосфері (іоносфері), яка є зовнішньою частиною атмосфери та розташована на висоті понад 85 км, знов починається нагрівання повітря. На висоті понад 1000 км температура сягає 1500 °С. У верхніх шарах термосфери спостерігаються такі явища, як полярні сяйва. Вище 1000 км, в екзосфері, розрідженість газів найбільша, тут відбувається відтік легких газів атмосфери в Космос.

  Значення атмосфери. Атмосфера — це «броня», яка захищає Землю від метеоритів, більша частина яких, попадаючи у щільні шари атмосфери, згоряє. Атмосфера перетворює сонячну енергію за рахунок відбивання, розсіювання і поглинання. Вона затримує тепло, відіграючи роль утеплювача Землі. Без атмосфери не було б ні вітру, ні звуків, ні опадів.

  Атмосфера є необхідною складовою існування живих організмів на Землі. Найбільше значення для життя на Землі має тропосфера. Тут зосереджено 80% усієї маси повітря. Сучасні спостереження за атмосферними процесами пов'язані з роботою метеорологічних супутників, що дозволяють досліджувати атмосферу, сприяючи вивченню клімату та складанню синоптичних і кліматичних карт.

  На відміну від геологічних явищ, яких ми майже не помічаємо, атмосфера постійно перетворюється. Тривалість таких процесів іноді вимірюється хвилинами. Ці зміни стосуються нас безпосередньо, впливаючи на самопочуття, здоров'я, господарську діяльність. Атмосферні процеси вивчають дві науки — метеорологія та кліматологія.

  Метеорологія — наука про земну атмосферу та явища, які в ній відбуваються. Об'єктом вивчення метеорології є метеорологічні елементи: температура, вологість повітря, хмарність, опади, атмосферний тиск тощо.

  Кліматологія вивчає клімат та його зміни протягом тривалого часу. Кліматологія, як і метеорологія, вивчає ті ж самі компоненти, але відрізняється від неї тим, що аналізує процеси, які відбуваються протягом тривалого часу.

  Показники стану атмосфери. Температура повітря. Атмосферне повітря нагрівається та охолоджується від земної поверхні, яка знаходиться під впливом сонячної радіації. Кількість радіації, залежить від тривалості освітлення поверхні сонячними променями та кута їх падіння. Чим менше кут падіння сонячних променів, тим менш сонячної енергії отримує поверхня Землі, тим менше вона нагрівається та віддає тепла в атмосферу.   Таким чином кількість сонячної радіації зменшується на Землі в напрямку від екватора до полюсів, оскільки в цьому напрямку зменшуються кут падіння сонячних променів. Відповідно розподілу сонячної радіації температура повітря залежить від географічної широти місцевості. Від екватора до полюсів температура повітря знижується. Ця закономірність наочно відображена на кліматичних картах, де показано ізотерми — лінії на картах, які з'єднують точки з однаковою температурою повітря. Для характеристики температур найчастіше використовують середні січневі, липневі та річні показники.

  Отже, тепло на Землі розподіляється зонально. Обертання Землі навколо Сонця, нахил осі до площини орбіти та куляста форма є причинами неоднакового нагрівання на різних широтах, а в зв'язку з цим існування теплових поясів, які розташовані по обидва боки від екватора.

  На Землі виділяють такі теплові пояси: жаркий, два помірних і два холодних. Кожному поясу властиві певні температури повітря, які залежать від географічної широти.

  Атмосферний тиск. Атмосферне повітря, що оточує Землю, має масу і тому створює тиск. Атмосферний тиск безперервно змінюється. Величина атмосферного тиску залежить головним чином від температури повітря та висоти місцевості над рівнем моря. Тиск теплого повітря менший, ніж холодного, оскільки під час нагрівання повітря розширюється, відбувається збільшення його об'єму і у верхніх шарах спостерігається його перехід від більш нагрітої ділянки до менш нагрітої, що і призводить до зменшення тиску біля земної поверхні. З підняттям повітря розріджується, тиск його зменшується (в нижній тропосфері приблизно на 10,5 мм ртутного стовпчика на кожні 100 м підйому). Тиск повітря вимірюють за допомогою барометрів в мм ртутного стовпчика або в мілібарах (1 мм тиску відповідає 1,33 мілібара). Найбільш широко використовують металевий барометр-анероїд. Для запису показників тиску протягом певного періоду часу використовують самописні барометри-барографи. За нормальний атмосферний тиск прийнято вважати тиск ртутного стовпчика на рівні 760 мм рт. ст. за температурои 0 °С на широті 45°. На картах тиск показують ізобарами — лініями, які з'єднують точки з однаковим тиском біля земної поверхні. У розподілі тиску на земній поверхні, як і в розподілі температур, проявляється зональність. Уздовж екватора простягається область пониженого тиску, на північ і південь від нього до 30-40° розташовані пояси підвищеного тиску; далі до 60-70° пн. і пд. ш. простягаються пояси пониженого тиску, а в полярних широтах — пояси підвищеного тиску.

  Рух повітря. Нерівномірний розподіл тиску біля земної поверхні викликає переміщення повітря. Рух повітря в горизонтальному напрямку називається вітром. Вітер завжди дме з області підвищеного тиску до області пониженого тиску. Він характеризується швидкістю, силою та напрямком. Швидкість вітру вимірюється в метрах за секунду. Чим більше різниця між тиском, тим вітер сильніший. Швидкість вітру можна визначити за допомогою анемометра. Сила вітру оцінюється в балах від 0 до 12 (шкала Бофорта) залежно від дій вітру на земній поверхні (наприклад, 0 балів — штиль, 12 балів — ураган).    Напрямок вітру визначається за допомогою флюгера та називається відповідно до тієї сторони горизонту, звідки дме вітер (наприклад, з півдня — південний вітер).   Напрямок вітру змінюється в залежності від зміни атмосферного тиску. Крім того, на напрямок вітру має вплив відхиляюча сила обертання Землі: вправо — в Північній півкулі, вліво — в Південній. Наочне зображення вітрів різних напрямків у певному пункті за певний проміжок часу демонструють за допомогою рози вітрів. Діаграма являє собою чотири лінії, які вказують основні та проміжні сторони горизонту. За результатами спостережень на лініях від точки їх перетину в масштабі відкладають кількість днів, протягом яких дув вітер певного напрямку. Кінцеві точки відрізків з'єднують ламаною лінією та отримують геометричну фігуру, яка своєю формою наочно показує переважання певних вітрів.

  У зв'язку з нерівномірним прогріванням земної поверхні та її неоднорідністю в тропосфері формуються різні повітряні маси.

  Повітряні маси — значні об'єми повітря з однорідними властивостями: температурою, вологістю, тиском, прозорістю.

  Виділяють чотири зональних типи повітряних мас у залежності від районів формування: екваторіальний, тропічній, помірний, арктичний та антарктичний. Усі типи, крім екваторіального, діляться на підтипи: морські (вологі) та континентальні (сухі). Різні за своїми властивостями повітряні маси знаходяться в постійному русі. Зближуючись, вони утворюють атмосферні фронти — перехідні зони між двома повітряними масами з різними фізичними властивостями. розрізняють теплі та холодні атмосферні фронти.

  Переміщення різних за властивостями повітряних мас утворює систему горизонтальних і вертикальних повітряних течій у тропосфері, яку називають циркуляцією атмосфери.

  Основними видами прояву циркуляції атмосфери є постійні та періодичні вітри, а також великі завихрення повітря — циклони й антициклони.

  До постійних вітрів відносять пасати (дмуть з тропіків на екватор), західні вітри (із заходу на схід у помірних широтах) та стокові вітри (з полюсів до помірних широт). На великих просторах, де межують материки і океани, утворюються мусони — вітри, переважно в тропічних широтах, що змінюють напрямок на протилежний протягом року. Улітку повітря рухається з океану на суходіл, зимою — із суходолу до океану. Важливу роль у переміщенні повітряних мас відіграють циклони і антициклони. Циклони — величезні атмосферні вихори з областю низького тиску в центрі. У центрі циклону повітря підіймається і розтікається в різні боки, утворюючи висхідний вихор. В антициклоні в центрі формується область високого тиску, відбувається опускання повітря до земної поверхні та його завихрення. Циклони приносять похмуру погоду й опади, антициклони — ясну й суху погоду.

  Вологість повітря. В повітрі тропосфери завжди є водяна пара. Основна її частина утворюється під час випаровування з поверхні Світового океану. Випаровування — процес надходження до атмосфери водяної пари з поверхні води (снігу, ґрунту, гірських порід, рослинності тощо). Процес, зворотний випаровуванню, —  конденсація — перехід водяної пари з газоподібного стану в рідкий. Якщо водяна пара в атмосфері переходить з газоподібного стану в твердий з утворенням кристалів льоду, то такий процес називається сублімацією. Від вмісту в повітрі водяної пари залежить кількість опадів, що випадають на земну поверхню. Кількість водяної пари, що міститься в повітрі, визначають за допомогою двох показників: абсолютної та відносної вологості.   Абсолютна вологість — кількість водяної пари в грамах, що міститься в 1 м3 повітря. Абсолютна вологість залежить від температури: чим вище температура повітря, тим більшу кількість водяної пари воно може вмістити (до моменту його повної насиченості). Відносна вологість — відношення кількості водяної пари, що міститься в повітрі, до його максимально можливої кількості за певної температури. Відносна вологість вимірюється у відсотках та показує ступінь насиченості повітря водяною парою. Наприклад, відносна вологість повітря 40% означає, що повітря на 40 відсотків насичене водяною парою, не вистачає 60% до повного насичення. Чим більша відносна вологість, тим ближче повітря до стану насичення, тим імовірнішими є опади. Для вимірювання відносної вологості повітря використовують гігрометр.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.