Форма, размеры Земли и их географическое значение

По центру всех океанов образуются срединно-океанические хребты, которые соединялись друг с другом длинной до 80 км. На суше таких грандиозных сооружений нет.

Подводная окраина материка состоит из шельфа (отмели), материкового склона и материкового подножья. Шельф опоясывает континентальную сушу. Он представляет из себя подводную равнину с небольшим наклоном, в которой имеются скальные образования. Глубина шельфа в среднем около 130 метров. Однако, на берегах, подверженных обледенению, в шельфе за счет движения ледников образуются углубления: впадины и отроги (ложбины). Подобные углубления имеются у берегов штата Мэн, вдоль береговой линии Норвегии, Аляски, в южной части берега Чили, в заливе Святого Лаврентия.

Граница между шельфом и материковым склоном (бровка), как правило, четкая. Угол наклона материкового склона в среднем равен 4°. Однако, в некоторых местах склон может быть очень крутым. Склон обычно имеет ступенчатый профиль - уступы чередуются с горизонтальными ступенями. Материковый склон, как правило, пересечен подводными каньонами. Каньоны имеют глубину 300 м и более.

Самый глубокий каньон -- Большой Багамский. Его глубина 5 км. Полагают, что ступенчатый профиль склона и подводные каньоны образовались в результате тектонического движения.

Материковое подножье, занимающее промежуточное положение между материковым склоном и ложем океана, имеет холмистый рельеф. Глубина подножья от 3,5 км. В нем имеются скопления осадочных пород, образованные мутьевыми потоками и оползнями.

Океаническое ложе имеет глубину от 3.5 до 6 км. Его рельеф плоский или холмистый. Также имеются подводные горы, некоторые вулканического происхождения.

25 Горы. Горы складчатые и складчато-глыбовые. Классификация гор по высоте. Формы горного рельефа. Рельеф окрестностей Красноярска

Горам (мн. гомры) -- положительная форма рельефа, изолированное резкое поднятие среди относительно ровной местности с выраженными склонами и подножием[1] или вершина в горной стране.

Складчатыми горами мы называем те горы, в которых ясно преобладает складчатость. Складчатые горы встречаются на всех материках и многих островах и являются, пожалуй, наиболее распространенными, а по высоте складчатые горы являются самыми высокими.

Горы, состоящие из одной складки (антиклинали), встречаются сравнительно очень редко-. Гораздо чаще горные хребты состоят из многих параллельно расположенных складок. Кроме того, складки по длине обыкновенно много короче хребтов, в силу чего вдоль линии одного хребта складок может быть несколько.

Складчато-глыбовые горы- горы, образованные складчатыми толщами горных пород, разбитыми по линиям молодых разломов на глыбы, поднятые на разную высоту. Обычно являются т. н. возрожденными горами, образующимися в пределах эпиплатформенных орогенных поясов (например, Тянь-Шань, Алтай).

В зависимости от относительной и абсолютной высоты горы принято делить на[3]:

высокие, относительной высотой свыше 2 км, абсолютной -- свыше 3 км

средние, относительной высотой 0,5-2 км, абсолютной -- 1-3 км

низкие, относительной высотой 200--500 м, абсолютной -- до 1000 м

В горном рельефе различают следующие формы:

Горы (или горные страны) -- высоко поднятые (свыше 500м над уровнем моря) обширные участки земной поверхности с множественным расчленением и резким колебанием высот, образовавшиеся в результате тектонических процессов.

Предгорья -- пониженные периферические части горных систем и хребтов, имеющие холмистый или горный характер с относительными высотами от 200 до 500 м .

Пик--остроконечная вершина горы в некоторых горных странах (Памир, Гималаи) -- высшая точка любой вершины, вне зависимости от ее формы.

Вершина -- верхняя высшая часть массива, горы или возвышенного участка гребня хребта.

Формы горных вершин разнообразны. Их характерные черты находят отражение в названиях: “пик” , “игла”, “зуб” и “рог” “башня”, “пирамида”, “конус”, “купол” , “столовая гора” .

На территории Красноярского края равнины занимают большую площадь. На севере это Северо-Сибирская низменность (фото справа), протянувшаяся более чем на 1000 км с запада на восток. Эта низменность имеет преимущественно равнинный рельеф и только в отдельных местах поднимается на 250 м

В пределах края находится восточная часть Западно-Сибирской равнины. На её низменной территории много болот, озер, рек

Средне-Сибирское плоскогорье (фото внизу) - высокая (в среднем ок. 600 м н.у.м.) равнина, которая простирается от Северо Сибирской низменности до Восточного Саяна.

Самые высокие горы края - Западный Саян и Восточный Саян, которые расположены на юге и юго-востоке края. Эти горы названы по имени обитавшего в этих горах племени саянов

Высшая точка Западного Саяна - гора Карагош (2 930 м), Восточного Саяна - пик Грандиозный (2 922 м). На месте нагорий в далеком геологическом прошлом длительное время было море. Поэтому в Саянских горах и сейчас часто находят окаменевшие остатки морских организмов. Около 520 млн лет назад на его месте началось образование гор, продолжавшееся более 200 млн лет. На месте моря возникли высокие горы, напоминающие современные Альпы. Впоследствии эти горы под действием воды, ветра и температурных колебаний были большей частью разрушены. Однако около 70 млн лет назад началось новое горообразование, в результате которого возникли современные горы юга Красноярского края, Республик Хакасия и Тыва. Во время образования Саянов между ними возник прогиб, который называется Минусинская впадина. Саяны продолжают подниматься и в настоящее время. По мере того как происходит их поднятие под влиянием внутриземных сил, вода, ветер и солнечное тепло разрушают горные породы, образуя каменистые осыпи - курумы. На Средне-Сибирском плоскогорье образовались горы Путорана и Енисейский кряж. При образовании гор Путорана земная поверхность поднималась, происходили разломы и изливалась магма - вулканическое вещество. В местах разломов земной коры образовались многочисленные озёра. Самая высокая точка плато Путорана - гора Камень (1 701 м)

Енисейский кряж простирается вдоль правобережья Енисея почти на 600 км от Восточного Саяна до устья Подкаменной Тунгуски. Кряж - это древние, сильно разрушенные горы.

Самая высокая точка Енисейского кряжа - гора Енашимский Полкан

26 Равнины. Классификация их по высоте и образованию

РАВНИмНЫ, участки поверхности суши, дна океанов и морей, характеризующиеся незначительными колебаниями высот.

В зависимости от механизма образования среди денудационных равнин выделяют: пенеплены -- в этом случае удаление и снос материала происходил более или менее равномерно со всей поверхности древних гор, например, Казахский мелкосопочник или сырты Тянь-Шаня; педиплены, возникающие при разрушении ранее возвышенного рельефа, которое начинается с окраин (многие равнины у подножий гор, главным образом пустыни и саванны Африки и др.).

Широко распространена классификация равнин по высоте относительно уровня моря. Отрицательные равнины расположены ниже уровня моря, нередко в пустынях, например, впадина Каттара или самое низкое место на суше -- впадина Гхор (до 395 м ниже уровня моря). К низменным равнинам, или низменностям (высоты от 0 до 200 м над уровнем моря), относятся величайшие равнины мира: Амазонская низменность, Восточно-Европейская равнина и Западно-Сибирская равнина. Поверхность возвышенных равнин, или возвышенностей, располагается в интервале высот 200-500 м (Среднерусская возвышенность, Валдайская возвышенность). Выше 500 м поднимаются нагорные равнины, например, одна из крупнейших в Центральной Азии -- Гоби. Как к возвышенным, так и к нагорным равнинам с плоской или волнистой поверхностью, отделенной склонами или уступами от более низких соседних территорий, нередко применяют термин плато

27. Гидросфера. Строение, состав. Круговорот воды на Земле

Гидросфера - водная оболочка Земли. Она состоит из мирового океана, рек, озер, ледников, болот, подземных вод, каналов и водохранилищ СТРУКТУРА).

Гидросфера - это:

1. Все воды Земли, не зависимо от их физического состояния и местонахождения;

2. Это совокупность всех вод только лишь в жидкой фазе;

3. Только вода вошедшая в океан.

Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) - процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.

Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше - положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.

Постоянный обмен влагой между гидросферой, атмосферой и земной поверхностью, состоящей из процессов испарения, передвижения водяного пара в атмосфере, его конденсации в атмосфере, выпадения осадков и стока, получил название круговорота воды в природе. Атмосферные осадки частично испаряются, частично образуют временные и постоянные водостоки и водоемы, частично просачиваются в землю и образуют подземные воды. В конце концов, осадки в процессе движения опять достигают Мирового океана.

Различают несколько видов круговоротов воды в природе:

Большой, или мировой, круговорот - водяной пар, образовавшейся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там, в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: При испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная - очищается.

Малый, или океанический, круговорот - водяной пар, образовавшейся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.

Внутриконтинентальный круговорот -вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадают на сушу в виде атмосферных осадков.

Скорость переноса различных видов воды изменяется в широких пределах, так и периоды расходов, и периоды обновления воды также разные. Они изменяются от нескольких часов до нескольких десятков тысячелетий. Запасы почвенной влаги имеют примерно летний период накопления и расходов. Атмосферная влага, которая образуется при испарении воды из океанов, морей и суши и существует в виде облаков, обновляется в среднем через восемь дней. Воды, входящих в состав живых организмов, восстанавливаются в течение нескольких часов. Это наиболее активная форма водообмена. Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около 1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше - около 9 700 лет. Полное обновление вод Мирового океана происходит примерно через 2 700 лет.

28. Физические и химические свойства воды. Происхождение воды

Физические свойства воды

Состояние (ст.усл.): жидкость

Плотность: 0,9982 г/куб.см

Динамическая вязкость (ст.усл.): 0,00101 Па*с (при 20°C)

Кинематическая вязкость (ст.усл.): 0,01012 кв.см/с (при 20°C)

Термические свойства воды:

Температура плавления: 0°C

Температура кипения: 99,974°C

Тройная точка: 0,01 °C, 611,73 Па

Критическая точка: 374°C, 22,064 MПа

Молярная теплоёмкость(ст.усл.): 75,37 Дж/(моль*К)

Теплопроводность(ст.усл.): 0,56 Вт/(м*K)

Агрегатные состояния воды:

Твёрдое - лёд.

Жидкое - вода.

Газообразное - водяной пар.

При атмосферном давлении вода замерзает (превращается в лёд) при температуре в 0°C и кипит (превращается в водяной пар) при температуре 100°C.

При снижении давления температура плавления воды медленно растёт, а температура кипения - падает.

При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01°C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды.

При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар. Температура возгонки льда падает со снижением давления.

При росте давления температура кипения воды растёт, плотность водяного пара в точке кипения тоже растёт, а жидкой воды - падает.

При температуре 374°C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают.

При более высоком давлении нет разницы между жидкой водой и водяным паром, следовательно, нет и кипения или испарения.

Та же возможны метастабильные состояния - пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Например, нетрудно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0°C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.

Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ. Её иногда рассматривают, как амфолит -- и кислоту и основание одновременно (катион H+ анион OH?). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода (или ионов гидроксония), pKa ? 16.

Вода химически довольно активное вещество. Сильно полярные молекулы воды сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частности гидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности.

Вода реагирует при комнатной температуре:

с активными металлами (натрий, калий, кальций, барий и др.)

с фтором и межгалоидными соединениями

при низких температурах

солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз

с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот

с активными металлорганическими соединениями (диэтилцинк, реактивы Гриньяра, метилнатрий и т. д.)

с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.)

со многими солями, образуя гидраты

с боранами, силанами

с кетенами, недоокисью углерода

с фторидами благородных газов

Вода реагирует при нагревании:

с железом, магнием

с углем, метаном

с некоторыми алкилгалогенидами

Вода реагирует в присутствии катализатора:

с амидами, эфирами карбоновых кислот

с ацетиленом и другими алкинами

с алкенами

с нитрилами

Многие полагают, что первая вода появилась на земле приблизительно 4-3,6 млрд. лет тому назад, на самом активном этапе формирования планеты во времена постоянных атак со стороны больших и малых комет и астероидов. Большие по размерам астероиды имели внутри себя запасы воды в виде пара, жидкости и льда.

Специалисты из Японии выдвинули новую теорию происхождения воды на земле. Они считают, что вода, а именно ее появление на нашей планете, никак не связана с космосом. Японские ученые предположили, что на начальном этапе формирования в структуре земли находились целые водородные пласты, которые вступали в химическую реакцию с кислородом, присутствующим в земельной мантии. В результате этого взаимодействия на планете и появилась вода, причем в огромных количествах.

29. Мировой Океан. Состав и свойства океанической воды

Мировой океан покрывает 70,8% суши, и только в его пределах гидросфера может считаться непрерывной оболочкой Земли. В строении Мирового океана помимо самих океанов участвуют моря, заливы и проливы. Океанические водные массы - динамическая среда с особым характером обмена веществ и энергии, специфичными физико-химическими процессами и условиями жизни.

Характеристика:

Соленость морской воды определяется в промилле (‰), единица которого равна содержанию 1г солей в 1кг. Воды. Средняя соленость океана равна 35‰, однако в разных широтных зонах в зависимости от осадков и испарения она меняется от 32 до 37‰. Из солей наибольшую роль играют хлориды, затем сульфаты и карбонаты. Температура океанических масс в целом снижаются от зоны термического экватора (5-10° с.ш.), где они достигают 27-28°C к полюсам. Соленые воды Арктики и Антарктики замерзают при температурах -1, -1,9°C. Поверхностные температуры весьма изменчивы в зависимости от широты и сезона. Плотность морской воды - функция температур и солености. Теплые и опресненные воды отличаются меньшей плотностью. Общей закономерностью является нарастание плотности от экватора к полюсам от 1,022 до 1,028. Активное испарение, льдообразование увеличивает плотность, а приток пресных вод с суши и таяние льда ее снижают. Водная масса - объем воды с определенными свойствами, которые сформировались в соответствии с климатическими условиями.

Структура водной массы: поверхностная зона (300-400), промежуточная зона (1000-1200), глубинная зона (>5000), придонная зона (в глубоководных желобах и котловинах). Волнение: 0-9 баллов.

З0 Океанические течения и их географическое значение

Основная причина образования мощных океанических течений -- ветры, в частности пассатные, которые дуют круглый год в Атлантике и в Тихом океане. Так, по обе стороны от экватора движутся мощные потоки Северного и Южного пассатных (экваториальных) течений. Они нагоняют воду к западным окраинам обоих океанов. Часть этой воды возвращается обратно на восток в штилевой экваториальной полосе в виде Экваториального противотечения. Другая часть, упираясь в барьер из материков и островов, поворачивает на север или на юг, а затем на восток и образует круговую циркуляцию как в Северном, так и в Южном полушарии.

Различают течения теплые и холодные, но не всегда надо понимать это буквально. Например, температура воды Бенгельского течения у мыса Доброй Надежды 20°, но это холодное течение по сравнению с окружающей водой, тогда как Нордкапское течение (одна из северных ветвей Гольфстрима) с температурой воды 4--6° считается теплым -- оно обогревает прилегающие берега.

Вода в глубинах океана движется и в меридиональном направлении. Охлажденная в полярных областях, она становится более плотной, тяжелой, погружается в глубины и движется в сторону экватора. Глубинные течения имеют сложный характер и еще мало изучены.

Велико значение и вертикальных перемещений воды в океанах и морях, которые происходят в результате изменения ее плотности, зависящей от температуры и солености. Скорость таких движений невелика. Вертикальная циркуляция происходит также у дна океана, где вода нагревается теплом, выделяющимся из мантии, подстилающей земную кору. Подогретая вода легче, и она поднимается вверх, перемешиваясь с вышележащими ее массами. Этот процесс может охватить слой до 4 тыс. м, считая от дна.

Подъем глубинных вод происходит и в тех случаях, когда глубинное течение встречает на пути подводную возвышенность или когда береговой ветер сдувает теплый поверхностный слой воды в море, а на его место поднимается снизу холодный. Благодаря подъему глубинных вод, несущих к. поверхности питательные соли, у берегов Перу в океане изобилует растительный и животный планктон, а поэтому образовался природный питомник рыб.

31. Подземные воды, их происхождение и свойства Типы подземных вод по условиям образования

Подземные воды, находящиеся в пределах земной коры, одновременно входят в состав водной оболочки Земли, взаимодействуют с поверхностными водами и участвуют в общем круговороте воды в природе. Такие виды подземной воды как кристаллизационная, парообразная и физически свзяанная, пленочная недоступны для растений и не могут использоваться в качестве водных ресурсов. Капиллярная вода, заполняющая мелки поры и трещины в породах, способная подниматься к поверхности на 2-3м, участвует в питании растений и засолении почв. Гравитационная (свободная) вода занимает все поры, трещины и пустоты в породах, может свободно перемещаться, формируя крупные скопления подземных вод в земной коре. По условиям образования и залегания гравитационные подземные воды делятся на следующие основные типы:

1. Почвенные воды залегают вблизи земной поверхности, пополняются главным образом за счет атмосферных осадков и подчинены сезонным условиям увлажнения или заболачивания поверхности.

2. Верховодка, подземные воды, находящиеся в зоне аэрации и активной вертикальной миграции воды, в приповерхностных водопроницаемых горизонтах. Сильно зависят от сезонного увлажнения, снеготаяния и редко образуют значительные скопления. В засушливых областях могут пользоваться для водоснабжения.

3. Грунтовые воды заполняют первый от поверхности постоянный водоносный горизонт, находящийся над водоупорным горизонтом пород. Грунтовые воды обычно безнапорные, относительно постоянны по запасам в течение года и поэтому имеют большое практическое значение.

4. Межпластовые воды образуют один или несколько водоносных горизонтов ниже первого от поверхности и залегают между водоупорными слоями. Их свойства меняются, и на больших глубинах они могут быть термальными (высокотемпературными) или сильно минерализованными. В случае движения межпластовых вод по горизонтам пород они могут заполнять всю толщу водоносного горизонта и приобрести гидростатический напор. Таким путем образуются напорные или артезианские воды, которые могут фонтанировать из скважин при их использовании.

Химический состав подземных вод преимущественно зависит от химизма вмещающих их горных пород. Общая минерализация при этом выражается в г/л. Воды обладающие целебными свойствами (углекислые, сероводородные, радоновые), относятся к минеральным. Закономерности залегания и миграции подземных вод всецело связаны с тектонической структурой и составом горных пород конкретных территорий. В пределах гидрогеологических или артезианских бассейнов выделяются области питания, где водоносные горизонты выходят на поверхность и могут пополняться за счет атмосферных осадков. Обычно такие области приурочены к повышенным междуречным территориям. Движение подземных вод по наклонным водоносным горизонтам происходит в зоне транзита, где при соответствующих условиях воды становятся напорными. Наконец, достигая подножья горных массивов, речных долин или побережий, подземные воды попадают в зоны дренирования, разгрузки, где они выходят на поверхность, питают родники и болота, пополняют реки и озера.

32. Реки, их питание, гидрологический режим. Работа рек. Малые реки окрестностей Красноярска

Рекам -- природный водный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении -- постоянном естественном русле и питающийся за счёт поверхностного и подземного стока с его бассейна.

Питанием рек называется поступление воды в их русла; ее приносят поверхностный и подземный стоки. В питании рек принимают участие дождевые, талые снеговые, ледниковые и подземные воды. Роль того или иного источника питания, их сочетание и распределение во времени зависят, главным образом, от климатических условий. В зависимости от преобладающего источника питания находится внутригодовое распределение стока - режим реки. Годовой сток - количество воды, которое река выносит за год. В зависимости от питания количество воды в реке меняется в течение всего года. Эти изменения проявляются в колебаниях уровня воды в реке, получившие названия половодье, паводок и межень.

Работа текучих вод выражается переносом (или транспортом) материалов, а также размывом горных пород, слагающих ложе реки или потока. Переносимый материал в конце концов где-то должен отложиться. Поэтому, кроме переноса и размывания, работа текучих вод выражается также и отложением (или аккумуляцией).

Все три процесса могут иметь место в любом участке реки. Однако в верхнем участке реки, где скорость течения наибольшая, обычно преобладает эрозия, а в нижнем участке, где скорость наименьшая,-- аккумуляция. В зависимости от преобладания того или другого процесса характер различных участков реки бывает различен. Последнее обстоятельство служит даже некоторым основанием выделения в каждой реке трех основных участков: верхнего, среднего и нижнего. В верхнем участке, обычно отличающемся более быстрым течением, преобладает эрозия и особенно глубинная эрозия, что приводит к углублению русла. В среднем участке размывание и отложение приблизительно уравновешивают друг друга. В нижнем участке отложение явно преобладает над эрозией. Остановимся на каждом из отмеченных нами процессов несколько подробнее.

Енисей -- основная водная артерия края.

Наиболее крупные притоки: Ангара, Подкаменная Тунгуска, Нижняя Тунгуска.

Наиболее мелкие реки: Чулым, Урюп, Сереж, Кемчуг, Большой Улуй, Пясина, Хатанга.

33. Озера, их происхождение. Классификация озер по типу котловин солености. Озера сточные, проточные, бессточные и глухие

Озеро - замкнутый водоем замедленного водообмена не сообщающейся с океаном. От рек озера отличаются отсутствием русла, от моря отсутствием связи с океаном.

В зависимости от степени солености озера делятся на четыре типа: 1) пресные -- от 0 до 1°/00 (предел вкусового ощущения); 2) солоноватые -- от 1 до 24,7°/00 (точка совпадения температуры наибольшей плотности с температурой замерзания); 3) соленые -- от 24,7 до 47 0/00 (до максимальной солености морской воды); 4) минеральные -- выше 47%0. Самые соленые озера Земли: Большое Соленое -- 265,5%О, Гюсгундак (Малая Азия) -- 374°/00.

Питается озеро за счет склонового, речного и подземного стока и за счет атмосферных осадков. Расход воды озера происходит путем испарения и за счет стока. В зависимости от баланса воды озера могут быть бессточные, сточные и с перемежающимся стоком. Сточные озера, принимающие реки, называются проточными. Бессточные озера, не имеющие притоков, называются глухими.

34. Атмосфера, ее строение и состав

Атмосфера - газообразная оболочка планеты, вращающаяся вместе с землей. Она состоит из азота ( 48%) и кислорода (21%), 1% - аргон, углекислый газ.

Значение атмосферы:

1) используется в процессе дыхания

2) защищает от метеоритов

3) проводит звук

4) защищает от инфракрасных губительных лучей

5) сохраняет тепло земли.

Кроме газов в воздухе содержится водяной пар, твердые частицы: кристаллы, соли, пыльца, дорожная пыль, примеси.

Состоит из нескольких слоев:

1). Нижний слой - тропосфера (до 10 км), где происходит образование облаков, тумана, осадки, грозы и бури. Это непосредственно влияет на жизнь человека.

2). Над тропосферой ( до 50-55 км) - стропосфера. Температура от 0?С до 10?С, большие скорости ветра, озоновый слой.

3). Далее простирается мезосфера (до 80 км). В ней образуются серебристые облака.

4). Над мезосферой - термосфера ( до 1000 км) .В ней происходят процессы электрических зарядов, северное сияние, т.к. много водорода и гелия.

35. Солнечная радиация. Состав, виды солнечной радиации. Альбедо

Сомлнечная радиамция -- электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца.

Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5?10-9 от его излучения.

Солнечные лучи излучают тепловую , световую и ультрафиолетовую энергию.

Различают несколько видов радиации:

а) прямая - которая приникает через атмосферу к земной поверхности не рассеявшись.

б) рассеянная - та, которая остается в атмосфере.

в) суммарная - прямая + рассеянная

г) поглощенная - количество тепла , ушедшее в земную поверхность

д) отраженная - количество радиации, которое отражается от разных видов подстилающей поверхности( вода, почва, зеленый луг, песок, по разному отражает и поглощает солнечную энергию).

Альбедо- характеристика отражательных свойств поверхности какого-либо тела: отношение потока излучения, рассеиваемого поверхностью, к потоку, падающему на неё. Различают истинное А. (или плоское А., А. по Ламберту, коэффициент диффузного отражения) и видимое А. (или яркостный фактор). Истинное А. -- отношение потока, рассеянного плоским элементом поверхности во всех направлениях, к потоку, падающему на этот элемент.

36.Температура воздуха. Способы нагревания температуры воздуха. Суточный и годовой термический режим. Закономерности распределения температуры у земной поверхности. Тепловые пояса

Температура (Т) воздуха -- одно из свойств воздуха в природе, выражающегося количественно.

Вследствие малой плотности и зависящей отсюда малой теплоемкости по объему Т. воздуха находится под очень большим влиянием подстилающей его твердой и жидкой поверхности -- суши и моря: поэтому изменение Т. поверхности этих тел очень сильно отражается на Т. нижнего слоя воздуха. Обратно, вследствие малой теплоемкости воздуха Т. его имеет лишь очень малое влияние на Т. верхней поверхности суши и воды. В ст. Воздух указано, каким образом воздух принимает солнечное тепло; указано, между прочим, и то, что вследствие теплопрозрачности воздух очень мало нагревается солнечными лучами, при чем, однако, существует различие между нижними слоями воздуха, содержащими много водяных паров, и более высокими, очень бедными ими. Нужно прибавить, что очень большую роль в этом отношении играют взвешенные в воздухе твердые и жидкие частицы (пыль, дым, облака); пылью очень богат нижний слой воздуха в сухих странах земного шара; дымом также богат нижний слой воздуха вблизи фабрик и заводов и особенно после больших лесных, торфяных и степных пожаров; эти пожары иногда окутывают дымом десятки тысяч верст сразу; частицы пыли и дыма непосредственно нагреваются солнечными лучами днем и передают свою высокую Т. соседним частицам воздуха.

Ночью с частиц пыли и дыма идет значительное лучеиспускание в небесное пространство; они охлаждаются и передают свою низкую Т. соседнему воздуху, поэтому когда много пыли и дыма, то воздух на несколько сот метров от поверхности земли более нагревается днем и более охлаждается ночью, чем при отсутствии дыма при теплопрозрачном воздухе. Облака также и еще в большей степени уменьшают теплопрозрачность воздуха, но отличие от пыли и дыма состоит, между прочим, в том, что они бывают гораздо чаще на некоторой высоте над поверхностью земли (1000--4000 мет.), чем в нижнем слое воздуха; более всего нагревается солнечными лучами верхняя поверхность облаков, она же сильно отражает солнечные лучи, особенно, если облака состоят из ледяных кристалликов, как показали недавние актинометрические наблюдения на воздушных шарах. С верхней поверхности облаков происходит значительное лучеиспускание в небесное пространство; таким образом, благодаря облакам активная поверхность, нагревающаяся днем от действия солнечных лучей и охлаждающаяся ночью от лучеиспускания, переносится на несколько тысяч метров от поверхности земли, и следовательно, на такой же высоте находится слой воздуха, воспринимающий днем высокую, а ночью низкую Т. от соприкосновения с твердыми и жидкими телами, из которых состоят облака.

На черном пару этой активной поверхностью будет поверхность почвы, но если на ней есть растительность -- то верхняя поверхность листьев растений; если растительность очень густа, как во многих лесах, полях, засеянных клевером и люцерной, поверхность почвы совершенно скрыта растениями и наиболее теплый слой днем и наиболее холодный ночью будет на верхней поверхности листьев растений и воздух на этой высоте будет иметь самую высокую Т. днем и самую низкую ночью.

Днем в нижнем слое воздуха Т. убывает с высотою в ясные дни, а ночью, напротив, она всего ниже у самой поверхности земли, точнее, активного слоя, и прибывает до некоторой высоты над поверхностью земли. Из основных свойств газов выходит, что воздух, поднимаясь, т. е. удаляясь от земной поверхности, расширяется и охлаждается, а опускаясь, т. е. приближаясь к земле, сжимается и нагревается. Это обстоятельство имеет большое влияние на распределение Т. воздуха.

Годовой ход температур зависит от географической широты т. к. от экватора к полюсам изменяется температура воздуха, увеличивается амплитуда температур.

Выделяют 4 типа климата:

1) экваториальный - в котором выделяются 2 max температур ( 21 марта, 23 сентября ) - кода солнце бывает в зените над экватором 2min температур (22 июня, 22 декабря )

2) тропический - 1max (летом) и 1min (зимой)

3) умеренный - с выделенными сезонами года.

4) полярный - продолжительная зима, короткое прохладное лето, большие годовые амплитуды.

37. Испарение и испаряемость. Влажность воздуха. Характеристики влажности воздуха

Испаремние -- процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий на поверхности вещества (пар). Процесс испарения является обратным процессу конденсации (переход из парообразного состояния в жидкое). Испарение (парообразование), переход вещества из конденсированной (твердой или жидкой) фазы в газообразную (пар); фазовый переход первого рода.

Существует более развёрнутое понятие испарения в высшей физике.

Испаремние -- это процесс, при котором с поверхности жидкости или твёрдого тела вылетают (отрываются) частицы (молекулы, атомы)

Количество воды, которое может испариться с открытой водной поверхности называется испаряемостью.

Влажность воздуха.

Содержание в воздухе водяного пара; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата. В. в. имеет большое значение при некоторых технологических процессах, лечении ряда болезней, хранении произведений искусства, книг и т.д.

Характеристиками В. в. служат: 1) упругость (или парциальное давление) е водяного пара, выражаемая в н/м2 (в мм рт. ст. или в мб), 2) абсолютная влажность а -- количество водяного пара в г/м3; 3) удельная влажность q -- количество водяного пара в г на кг влажного воздуха; 4) отношение смеси w, определяемое количеством водяного пара в г на кг сухого воздуха; 5) относительная влажность r -- отношение упругости е водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимальной упругости Е водяного пара, насыщающего пространство над плоской поверхностью чистой воды (упругости насыщения) при данной температуре, выраженное в %; 6) дефицит влажности d -- разность между максимальной и фактической упругостью водяного пара при данной температуре и давлении; 7) точка росы ф -- температура, которую примет воздух, если охладить его изобарически (при постоянном давлении) до состояния насыщения находящегося в нём водяного пара.

38. Конденсация и сублимация водяных паров на земной поверхности. Заморозки

Конденсация - переход воды из парообразного в жидкое состояние при понижении температуры до точки росы.

Сублимация - переход водяного пара при температуре ниже 0?С минуя жидкое состояние в твердое (ледяные кристаллы).

воздух, относительная влажность которого достигла 100%, при дальнейшем охлаждении должен выделить избыточное количество водяных паров в виде капелек воды или кристалликов. Процесс образования капелек воды из водяного пара называется конденсацией водяного пара. В некоторых случаях при температуре ниже 0° пары воздуха при конденсации переходят в кристаллики льда, минуя жидкую стадию. Этот процесс известен под названием сублимации.

Существуют два основных способа конденсации и сублимации: 1) при соприкосновении воздуха с поверхностью твердых предметов, имеющих температуру ниже температуры воздуха, и 2) конденсация и сублимация водяных паров в свободной атмосфере.

Конденсация и сублимация на поверхности твердых тел. Известно немало случаев, когда более теплый влажный воздух соприкасается с поверхностью охлажденных предметов. При этом температура соприкасающегося слоя воздуха может понизиться до точки росы. В этом случае продукты конденсации осаждаются на поверхности твердых предметов. К явлениям подобного рода относятся: образование росы, инея, изморози, образование жидкого и твердого налета и гололедицы.

Замморозки - понижения температуры ниже 0 °С в приземном слое воздуха или на почве вечером или ночью при положительной температуре днем. Заморозки наблюдаются весной или осенью, вследствие ночного охлаждения почвы.

Заморозки имеют место, когда в данный район приходит холодная воздушная масса, например арктического происхождения. Днём в припочвенном слое воздуха наблюдается положительная температура, которая опускается ниже нуля к ночи. Ночь должна быть тихая и ясная, когда эффективное излучение земной поверхности высоко, а турбулентность мала, что затрудняет перемешивание охлаждающегося припочвенного слоя воздуха с более тёплыми высокими слоями. Такая погода наблюдается во время антициклонов.

При заморозках наблюдается инверсия температуры, так как охлаждение воздуха происходит у земной поверхности

39.Конденсация водяных паров в приземном слое атмосферы. Типы туманов

Поглощая большую часть собственного излучения земли и передавая часть полученного тепла подстилающей поверхности, образуя встречное излучение, водяной пар уменьшает интенсивность охлаждения подстилающей поверхности, когда нет поступления солнечной радиации. Следовательно, чем больше содержится водяных паров в атмосфере, тем медленнее понижается температура подстилающей поверхности, а отсюда и окружающего воздуха после захода солнца. А так как повышенная влажность воздуха, как правило, наблюдается при приближении теплого фронта или циклона, то повышение температуры воздуха вечером является одним из признаков ухудшения погоды.

Конденсация водяного г ара на наземных предметах приводит к образованию росы, инея. изморози и т.п. Конденсация водяного пара в приземном слое атмосферы приводит к образованию туманов, которые значительно ухудшают видимость.

Туман -- скопление воды в воздухе, когда образуются мельчайшие продукты конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше ?10° это мельчайшие капельки воды, при ?10…-15° -- смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже ?15° -- кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %). Однако в сильные морозы (-30° и ниже) в населённых пунктах, на железнодорожных станциях и аэродромах туманы могут наблюдаться при любой относительной влажности воздуха (даже менее 50 %) -- за счёт конденсации водяного пара, образующегося при сгорании топлива (в двигателях, печах и т. п.) и выбрасываемого в атмосферу через выхлопные трубы и дымоходы.

Непрерывная продолжительность туманов составляет обычно от нескольких часов (а иногда полчаса-час) до нескольких суток, особенно в холодный период года.

40. Облака, их образование. Типы облаков по форме, составу и происхождению

Если конденсация водяного пара происходит на высоте, то образуется облака.

Водяные облака состоят из капель воды, ледяные - из кристалликов льда, смешанные состоят из воды и льда.

По высоте выделяют облака верхнего яруса ( выше 6 км) от 2 до 6 км - облака среднего яруса, ниже 2 тыс. км - облака нижнего яруса, выше 6 тыс. км. - перистые облака из кристалликов льда.

Кучевые облака образуются летом и весной, достигают мощности до 5 км, из них выпадает дождь и ливни.

Слоистые облака - низкие, переходят в густой туман, из них выпадает снег или дождь, закрывают все небо.

Облачность - степень покрытия неба облаками, определяется по 10-ти бальной шкале.

41 Атмосферные осадки. Образование и виды осадков по характеру выпадения

Осадки - вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков на поверхность земли.

1) Дождь - для образования дождя капельки воды укрупняются настолько, что преодолевают сопротивление воздуха и восходящие токи.

2) Морось - очень мелкие капельки дождя, которые кажутся взвешенными в воздухе, выпадают из слоистых облаков.

3) Крупа - шарообразные формы осадков при отрицательной температуре.

4) Град - выпадает в теплое время года из мощных кучево-дождевых облаков. Выпадение града непродолжительно. Град образуется в результате неоднократного перемещения ледяной крупы вверх и вниз.

5) Снег - микроскопические кристаллы, которые в процессе сублимации создает шестигранную формы.

42. Закономерности распределения атмосферных осадков на земном шаре. Основные зоны максимального и минимального количества осадков

Осадки, образующиеся прямо из воздуха. Во время охлаждения воздуха у земной поверхности также образуются осадки. Они «оседают» на землю, траву, деревья, кусты и т.п. в виде росы, инея или изморози. Роса образуется теплого времени года, когда ночью за безоблачного неба быстро охлаждается поверхность Земли и приземные слои воздуха. При этом воздух насыщается водяным паром, превращается в капли воды - росу. Роса образуется также там, где есть туман. Иней - тонкий слой кристалликов льда на земной поверхности. Он образуется так же, как и роса, только за температуры ниже 0 ° С. Часто с инеем путают изморозь. В отличие от инея, изморозь - это рыхлые белые скопления кристаллов льда, налипают на ветвях деревьев, проводах и других предметах во время сильных морозов и туманов.

Неравномерность планетарного распределения осадков. Основными факторами формирования осадков является восходящее движение воздуха, наличие в воздухе паров воды, достаточного для образования осадков, образования атмосферного фронта и повышение рельефа.

Основным поставщиком воды в атмосферу является Мировой океан. Поэтому над ним в целом осадков выпадает больше, чем над сушей.

С приближением к умеренных широт количество осадков увеличивается, поскольку в этой зоне хорошо развиты восходящие потоки воздушных масс и действуют атмосферные фронты и циклоны. Так, на большей части Европы выпадает от 600 до 1000 мм осадков.

От умеренных и до полярных широт количество осадков уменьшается. Это обусловлено снижением температуры и содержания влаги в воздухе и преобладанием нисходящих потоков воздуха. В приполярных широтах Северного полушария количество осадков колеблется в пределах 150-300 мм в год.

В Южном полушарии выпадает в среднем больше осадков, чем в Северной, так как в ней преобладают водные пространства. Но общие особенности распределения осадков здесь такие же, как и в Северном полушарии. Распределение осадков на земном шаре отмечают на специальных географических картах.

Широтное распределение осадков на земном шаре нарушается влиянием отдельных ветров, океанических течений и рельефом. Так, большое количество осадков выпадает в зоне действия муссонов (вспомните, где распространены эти ветры). Однако наибольшее количество осадков на Земле наблюдают на южных склонах Гималаев. Здесь в местечке Черапунджи в среднем выпадает 11 000 мм осадков за год! Основной причиной этого является поднятие влажного воздуха, вызванное наличием склонов гор.

Экваториальная зона максимального количества осадков, простирается приблизительно от 170 с.ш. до 200 ю.ш. В нее входят Амазония, территория севернее и южнее ее, Центральная Африка, область джунглей на южных склонах Гималаев, Зондский архипелаг, Новая Гвинея. Абсолютный максимум осадков приходится на предгорья Гималаев (Черрапунджи - 12 660 мм), Анд (Тутунендо, Колумбия - 11 770 мм), где поднимаются влажные воздушные массы пассатов.

Тропические пояса, от 200 до 320 обоих полушарий, характеризуются господством сухого воздуха. Здесь располагаются два пояса пустынь. Сухость воздуха объясняется его адиабатическим нагреванием и иссушением в нисходящих токах антициклонов. Особенно бедны осадками западные побережья материков, омываемые холодными морскими течениями. Минимальное количество осадков характерно для пустыни Атакама (Ю. Америка) - 1 мм.

Восточные части материков - Флорида и район Рио-де-Жанейро, Юго-Восточная Азия, Юго-Восток Африки и Восточная Австралия - орошаются дождями, приносимыми пассатами, дующими с океана. Здесь климат влажный тропический.

43. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления с высотой. Барометрическая ступень. Распределение давления на Земле термические и динамические центры действия атмосферы

Воздух давит на поверхность Земли т. к. имеет вес.

Атмосферное давление -- давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт.ст

Приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, называют барометрами. На рис. 54 изображено устройство ртутного сифонного барометра. Он состоит из заполненной ртутью U-образной стеклянной трубки, один конец которой запаян, а на другом находится открытый резервуар со ртутью. Барометр имеет шкалу с миллиметровыми делениями. Атмосферное давление (в мм рт. ст.) измеряют непосредственно по шкале прибора. Оно равно высоте столба ртути между ее уровнями в закрытом и открытом коленах барометра.

Барометримческая ступемнь (баримческая ступемнь) -- величина, определяющая изменение высоты в зависимости от изменения атмосферного давления. Применяется при барометрическом нивелировании и при пересчёте показаний статоскопа в разность высот.

Значение атмосферного давления зависит от высоты над поверхностью Земли, поэтому шкалу барометра-анероида можно проградуировать в метрах соответственно распределению давления по высоте.

Анероид, имеющий шкалу, по которой можно определить высоту поднятия над Землей, называют альтиметром (высотомером). Альтиметры широко используют в авиации, парашютном спорте, альпинизме и т. д.

По территории Земли давление распределяется зонально , симметрично в обоих полушариях. У экватора - пониженное , у 30? - повышенное , у 60?- пониженное, у 90? - повышенное.

44. Ветер. Причины возникновения. Скорость и направление ветра, факторы влияющие на них

Ветер - горизонтальное движение воздуха у поверхности земли из области высокого давления в область низкого.

ричиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления воздуха на поверхность Земли, которое вызвано неравномерным распределением температуры. При этом воздушный поток движется от мест с большим давлением в сторону, где давление меньше.

При ветре воздух движется не равномерно, а толчками, порывами, особенно у поверхности Земли. Существует много причин, которые влияют на движение воздуха: трение воздушного потока о поверхность Земли, встреча с препятствиями и др. Кроме того, воздушные потоки под влиянием вращения Земли отклоняются в северном полушарии вправо, а в южном - влево.

Скорость ветра измеряется в м/с по шкале Бофорта. Самое ветреное место на Земле - район станции Мирный в Антарктиде. Направление ветра определяется той стороной откуда он дует. Направление измеряется в румбах. Прибор для направления и измерения скорости ветра - флюгер или анемометр.

45. Местные ветры, бризы, фены, бора, суховеи

Местные ветры -- ветры, отличающиеся какими-либо особенностями от главного характера общей циркуляции атмосферы, но, как и постоянные ветры, закономерно повторяющиеся и оказывающие заметное влияние на режим погоды в ограниченной части ландшафта или акватории.

Возникновение местных ветров связано главным образом с разностью температурных условий над крупными водоемами (бризы) или горами, их простиранием относительно общих циркуляционных потоков и расположением горных долин (фен, бора, горно-долинные), а также с изменением общей циркуляции атмосферы местными условиями (самум, сирокко, хамсин). Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами, и потому их относят к местным ветрам и дают им собственные названия.

К местным ветрам относятся бриз, меняющий своё направление дважды в сутки, горно-долинные ветры, бора, фён, суховей, самум и многие другие

Типы ветров :

а) бриз - на берегу моря, меняется 2 раза в сутки, днем - с воды на сушу.

б) муссон - ветер, 2 раза меняющий направление в год по сезонам.

в) пассат - постоянно дующий ветер от тропиков к экватору.

г) фён - теплый сухой ветер ( Кавказ, Средняя Азия), где спускается с гор вниз , в котловину.

д) бора - холодный сильный ветер, дующий с невысоких гор в сторону моря (Новоросийск)

е)суховей - горячий сухой ветер ( в пустынях).

46. ОбЩая циркуляция атмосферы. Пояса ветров: пассаты, западный перенос, полярные ветры

Общая циркуляция атмосферы (атмосферная циркуляция) -- планетарная система воздушных течений над земной поверхностью (в тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны и воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами) . Создает в основном режим ветра. С переносом воздушных масс общей циркуляцией связан глобальный перенос тепла и влаги. Существование циркуляции атмосферы обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным влиянием неодинакового нагревания земной поверхности на разных широтах, а также над материками и океанами

ОСНОВНЫЕ ПОЯСА ВЕТРОВ в атмосфере образуются благодаря вращению Земли вокруг своей оси

ПАССАТЫ (нем. Passat от гол. passaat) -- постоянный круглогодичный перенос воздушных масс от субтропических областей (25-30° северной и южной широты) высокого атмосферного давления навстречу друг другу в область низкого атмосферного давления над экватором. В нижних слоях атмосферы при трении о земную поверхность их меридиональное направление отклоняется к западу (закономерность силы Кориолиса). В результате над океанами в северном полушарии образуются Северо-Восточные ветры, а в южном -- Северо-Западные с обычной скоростью 5-6 м/с, изредка до 15 м/с.

ЗАПАДНЫЙ ПЕРЕНОС- -- преобладание западных ветров в тропосфере и стратосфере умеренных широт. Западники, пояс западных ветров, вестерлиз, бравые весты-- западные ветры, господствующие в умеренных широтах (35--65°) обоих полушарий Земли. С высотой зона западного переноса расширяется, повторяемость их увеличивается. В верхней тропосфере и нижней стратосфере западные ветры отмечаются на всех широтах, кроме узкой экваториальной зоны. Экваториальная часть зоны П. з. в. ограничена субтропическими антициклонами. Зона западных ветров-- это зона активной циклонической деятельности.

ПОЛЯРНЫЕ ВЕТРЫ, преобладающие ВЕТРЫ, которые дуют с Северного и Южного полюсов. Они отклоняются с востока на запад под действием вращения Земли и часто называются восточными полярными ветрами. Несут очень холодный воздух, их потоки достигают широты 60°.

47. Муссоны внетропические и тропические

Тропические муссоны - муссоны тропических широт. Они обусловлены сезонными различиями в нагревании и охлаждении Северного и Южного полушарий. В результате зоны давления смещаются по сезонам относительно экватора в то полушарие, в котором в данное время лето, а пассаты проникают в “летне” полушарие. При этом характерный для тропиков режим пассатов заменяется зимним муссоном, совпадающим по направлению с пассатом и летним муссоном, боле или мене противоположным по направлению (чаще с западной составляющей) . Этой смене направления ветра в летнем тропическом муссоне немало способствует западное течение воздуха в зоне экваториальной области низкого давления, которая смещается вместе с другими зонами. Тропические муссоны наиболе типичны и устойчивы в северной части бассейна Индийского океана, включая Индию и сопредельные с нею тропические районы. Этому в немалой мере способствует сезонная смена режима атмосферного давления над Азиатским материком. С южно-азиатскими муссонами связаны коренные особенности климата этого региона.

...