Солнце как один из космических факторов формирования географической оболочки

Размещено на http://www.allbest.ru/

7

Размещено на http://www.allbest.ru/

Солнце как один из космических факторов формирования географической оболочки

1.Положение Солнца в Солнечной системе

Солнце занимает центральное положение в Солнечной системе, которая состоит из Солнца, девяти планет, более 60 спутников, 40 тыс. астероидов и около миллиона комет. Планеты расположены от Солнца в такой последовательности: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Все эти планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении против часовой стрелки. В Солнечной системе 99,9% массы заключено в Солнце, по этому основная сила, управляющая движением тел в Солнечной системе - это притяжение Солнца.

По современным представлениям, Солнце, планеты и другие тела Солнечной системы образовались из единого газопылевого облака приблизительно 5-4,6 млрд. лет назад. Постепенно уплотняясь под влиянием гравитационного сжатия и убыстряя свое вращение, облако приобрело форму диска, в результате уплотнения вещество облака разогрелось и в центральной области начались ядерные реакции синтеза, и в конце концов в центре облака образовалась звезда, а из сгущений твердого материала -- планеты и спутники.

2.Состав и внутреннее строение Солнца

Солнце имеет слоистое строение. Выделяют три внутренние и три внешние оболочки. К внутренним оболочкам относятся ядро, зона лучистой передачи энергии и конвективная зона. Внешние оболочки образуют атмосферу Солнца, к ним относятся фотосфера, хромосфера и солнечная корона.

Ядро - центральная область Солнца. Температура в ядре предположительно достигает 10-15 млн. К, давление - 300*10¹⁴ Па. Сочетание сверхвысоких температур и давлений обуславливает течение ядерных реакций с выделением энергии и гамма - диапазоне. Зона лучевого переноса энергии находится над ядром, она образована практически неподвижным и невидимым высокотемпературным газом. В этой области гамма-лучи преобразуются в рентгеновские. Конвективная область располагается еще выше и образована невидимым раскаленным газом, находящимся в состоянии конвективного перемешивания. Сильно нагретые массы газа поднимаются к поверхности Солнца, а охлажденные опускаются вниз.

Фотосфера -- первая оболочка атмосферы Солнца, ее воспринимают как поверхность Солнца. Температура фотосферы уменьшается от 8 тыс.К на глубине 300 км до 4 тыс.К в верхних слоях. Средняя температура поверхности Солнца принимается за 6 тыс. К. В телескоп с большим увеличением хорошо видно, что поверхность фотосферы имеет зернистую структуру, эти зерна называется гранулами. Грануляция является результатом конвекции в нижележащей оболочке - подъема нагретых потоков газа и опускания холодных. Гранулы имеют диаметр до 2 тыс. км. Каждая гранула существует лишь 5-10 мин., затем исчезает, заменяясь новой. В совокупности гранулы занимают 40% видимого диска Солнца.

Хромосфера - вторая оболочка атмосферы Солнца. При полном солнечном затмении у самого края солнечного диска видно розовое кольцо - это хромосфера. Она неоднородна и состоит из продолговатых вытянутых языков - спикул. Общая протяженность хромосферы 10-15 тыс. км. В ней наблюдается повышение температуры от 6 тыс. до 10 тыс. К. Скорость тепловых движений частиц возрастает, учащаются столкновения между ними и атомы теряют свои электроны. Вещество становится горячей ионизированной плазмой.

Солнечная корона - внешняя атмосфера Солнца. Она образована наиболее разряженным ионизированным газом, простирается на расстояние 5 диаметров Солнца, слабо светится. Корональные газы имеют температуру около 1 млн. К.

На солнечном диске даже невооруженным глазом видны черные образования - солнечные пятна. Это участки поверхности Солнца с температурой на 1000-1500 К ниже, чем фотосферы в целом. Они распределяются неравномерно, могут существовать несколько месяцев, потом исчезнуть и появиться вновь. Пятна обычно образуются по обе стороны от экватора до 30-40⁰ широты, имеют диаметр несколько тысяч километров. Вокруг темных пятен часто образуются светлые области с температурой на 1000-1500 К выше, чем в фотосфере. Эти области носят название факелов. Их продолжения в хромосферу называются флоккулами, а в солнечной короне - протуберанцами. Протуберанцы имеют самую различную форму, вещество в них может двигаться как вверх (от солнечной короны в космос), так и в обратном направлении. Солнечные пятна и факелы - активные участки поверхности Солнца. Процесс образования и исчезновения их имеет основной 11-летний цикл. В годы минимумов на Солнце может не быть ни одного пятна, а в максимуме их число измеряется десятками.

3. Основные физические характеристики

Солнце - ближайшая к нам звезда. Солнце - это не заурядный желтый карлик, звезда, около которой есть планеты, содержащие много тяжелых элементов. Это звезда, которая образовалась после взрывов сверхновых, она богата железом и другими элементами.

с Масса - 2•10³⁰ кг

с Радиус - 696 000 км

с Диаметр - 1,39 млн км.

с Средняя плотность - 1 400 кг/м³

с Среднее расстояние от Земли - 149,6 млн. км

с Период вращения - 25,380 суток

с Светимость - 3,86•10²⁶ Вт

с Видимая звездная величина -26,75m

с Спектральный класс - G2 V

с Эффективная температура поверхности - 5 780 К

с Возраст - около 5 млрд. лет

Радиус Солнца в 109 раз больше радиуса Земли. Средняя плотность его невелика - всего в 1,4 раза больше плотности воды. Солнце вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, в том же направлении движутся и планеты вокруг Солнца. Различные зоны Солнца вращаются вокруг оси с различными периодами. Так точки на экваторе имеют период около 25 суток, на широте 40° период вращения равен 27 суток, а вблизи полюсов - 30 суток. Это доказывает, что Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.

Спектр Солнца непрерывный, в нем наблюдается множество темных фраунгоферовых линий. Фраунгофер был первым, кто описал темные линии на фоне непрерывного спектра в 1814 году. Эти линии в спектре Солнца образуются в результате поглощения квантов света в более холодных слоях солнечной атмосферы.

Солнце - мощный источник радиоизлучения, на Землю поступает одна двухмиллиардная часть всего солнечного излучения. В центре Солнца излучаются гамма-лучи. Затем они трансформируются в рентгеновские. Максимум излучения Солнца приходится на световой диапазон волн (желтую часть спектра). В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны). Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие - постоянную и переменную. Постоянная составляющая характеризует радиоизлучение спокойного Солнца. Переменная составляющая радиоизлучения Солнца проявляется в виде всплесков, шумовых бурь. Шумовые бури длятся от нескольких часов до нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца. Плотность потока излучения Солнца в рентгеновской области весьма мала и сильно меняется с изменением уровня солнечной активности. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца возникает вблизи фотосферы. Рентгеновское излучение исходит из хромосферы, расположенной над фотосферой, и короны - внешней оболочки Солнца. Радиоизлучение на метровых волнах возникает в короне, на сантиметровых - в хромосфере.

Солнце излучает два основных потока энергии - электромагнитное (солнечная радиация) и корпускулярное (солнечный ветер) излучение. Электромагнитное излучение распространяется со скоростью. В спектре излучения выделяют невидимую ультрафиолетовую радиацию - около 7%, с длинами волн от 100 до 400 нм., видимую световую радиацию - 47%, длины волн 400-760 нм, невидимую инфракрасную радиацию - около 46%, длины волн 760-5000 нм. Доля самых коротких волн и радиоволн составляет менее 1% излучения. Корпускулярное излучение - поток заряженных частиц (электронов и протонов), идущий от Солнца. Скорость его 1500-300 км/с, он достигает магнитосферы за несколько суток. Магнитное поле Земли задерживает корпускулярное излучение и заряженные частицы начинают двигаться по магнитным силовым линиям.

В пик солнечной активности возрастает поток заряженных частиц. Подходя к магнитосфере, поток увеличивает ее напряженность, на Земле начинаются магнитные бури. В это время активизируются тектонические движения, начинаются извержения вулканов. В атмосфере возрастает количество атмосферных вихрей - циклонов, усиливаются грозы. Наиболее ярким впечатляющим проявлением бомбардировки атмосферы солнечными частицами являются полярные сияния. Это свечение верхних слоев атмосферы, вызванное ионизацией газов.

солнце земля географический

4. Энергетические запасы Солнца

Основное вещество, образующее Солнце - водород. На его долю приходится 71% массы светила. Почти 27% принадлежит гелию, остальные 2% приходятся на более тяжелые элементы: углерод, азот, кислород, металлы.

Главным топливом на Солнце служит водород. Из четырех атомов водорода в результате термоядерной реакции образуется один атом гелия. А из каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6*10¹¹ Дж энергии. Из года в год Солнце с огромной интенсивностью излучает свет и тепло -- а значит и энергию - в космическое пространство. Энергетические запасы Солнца не могут быть бесконечно большими. Солнце имеет конечные размеры, оно содержит конечное количество вещества. В результате излучения масса Солнца уменьшается на 4,3 млн. тонн/сек.Если разделить мощность солнечного излучения на его массу, то окажется, что каждый грамм солнечной массы теряет за год примерно 6 Дж энергии. На первый взгляд это не слишком много, если вспомнить, что каждый грамм человеческого тела излучает в день в тысячу раз большую энергию. Однако, человек восполняет такие энергетические потери за счет питания, в то время как Солнце вот уже миллиарды лет черпает энергию из самого себя. Что же является источником энергии, который позволяет Солнцу светить так долго и так ярко? Сегодня мы знаем, что атомные и ядерные реакции служат наиболее мощным из известных источников энергии. Заметная часть электроэнергии вырабатывается сегодня на атомных электростанциях. В реакторах этих электростанций тяжелые ядра атомов урана распадаются на ядра более легких элементов. При таком распаде освобождается энергия. Еще больше энергии выделяется при ядерных реакциях, в которых легкие ядра объединяются в более тяжелые. Одной из таких реакций является слияние ядер водорода.

Солнце, как и почти все звезды, состоит в основном из водорода. Естественно возникает вопрос, может ли светимость солнца поддерживаться за счет ядерных реакций слияния водорода в его недрах? Пусть атомы ядра одного грамма водорода превратятся в ядра гелия, тогда из этого грамма вещества освободится 630 миллиардов Дж энергии, что в 20 миллионов раз больше, чем при сгорании такой же массы каменного угля. Таким образом, ядерная энергия Солнца позволяет ему существовать в 20 миллионов раз дольше, чем если бы Солнце получало свою энергию за счет сжигания угля. Это означает, что продолжительность жизни Солнца составляет около 100 миллиардов лет. Следовательно, источником энергии, который может поддерживать светимость Солнца в течение миллиардов лет - это ядерная энергия, освобождающаяся при превращении водорода в гелий. Энергия, запасенная в водороде нашего Солнца, позволяет ему светить целых 100 миллиардов лет. Солнце состоит из водорода лишь примерно на 70%, а значит, оно содержит меньше ядерного «горючего», чем мы предполагали, при этом ядерная реакция в недрах звезд начинает затухать, уже когда израсходовано 10-20% всего водорода, значит Солнце может существовать примерно 7 миллиардов лет.

5. Значение Солнца для географической оболочки:

Солнечная радиация -- основной двигатель всех природных процессов в географической оболочке. Именно благодаря ей текут реки, дуют ветры, зеленеют поля. Солнечная радиация дает 99,8% всей теплоты, попадающей на поверхность Земли. Всего 28% общего потока солнечной радиации, поступающей на верхнюю границу атмосферы, определяет тепловой режим земной поверхности. В среднем для всей поверхности Земли этот приток солнечной теплоты составляет 72 ккал/см2 в год. Он расходуется на таяние льдов и испарение воды, на фотосинтез, а также на теплообмен между земной поверхностью, атмосферой и водами и между поверхностью и лежащими под ней слоями почвогрунтов. Заметим, что поскольку над сушей меньше облачность, следовательно, меньшее количество радиации отражается облаками в мировое пространство и суша получает солнечной радиации больше, чем такая же площадь океана. Но у суши и большая отражательная способность (альбедо): получая солнечной теплоты больше, чем океан, суша его больше и отдает. В итоге радиационный баланс поверхности океана составляет 82 ккал/см2 в год, а суши - только 49 ккал/см2 в год. Приблизительно 1/3 общего количества солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы, отражается в мировое пространство, 13% поглощается озоновым слоем стратосферы, 7% - остальной атмосферой. Следовательно, только половина солнечной энергии достигает земной поверхности. Но из этой половины 7% отражается обратно в мировое пространство, а еще 15%, поглощаясь земной поверхностью, трансформируется в теплоту, которая излучается в тропосферу и в значительной мере определяет температуру воздуха. Из общего количества солнечной энергии, поступающей на земную поверхность, растительность суши и моря использует для фотосинтеза в среднем около 1% (в оптимальных условиях увлажнения - до 5%), хотя фотосинтетически активная радиация (которую можно использовать для фотосинтеза) составляет примерно 50% суммарной радиации, поступающей на поверхность Земли. Из всего этого следует, что нахождение путей повышения интенсивности фотосинтеза за счет увеличения количества используемой солнечной энергии может привести к решению продовольственной проблемы, стоящей перед человечеством. Географическая оболочка способна аккумулировать лучистую энергию Солнца, переводя ее в иные формы. Для нее характерно наличие так называемой геологической памяти слоев осадочных пород, обладающих огромным энергетическим потенциалом, что создает предпосылки для дальнейшей прогрессивной эволюции всех частных геооболочек. Солнечная радиация оказывает значительное влияние на развитие литосферы, так как осадочные породы несут следы деятельности организмов - аккумуляторов солнечной энергии, а кристаллические породы, оказавшиеся в результате действия внутренних сил Земли на ее поверхности, включаются в круговорот веществ прежде всего под влиянием солнечной радиации.

Строение атмосферы

· понятие атмосферы, ее состав

· границы и основные слои атмосферы

· значение атмосферы.

Понятие атмосферы, ее состав

Атмосфера - воздушная оболочка Земли, удерживаемая силой притяжения и участвующая в суточном вращении и годовом движении нашей планеты. Наибольшее давление и плотность атмосферы наблюдается у земной поверхности, по мере поднятия вверх давление и плотность уменьшаются. На высоте 18 км давление убывает в 10 раз, на высоте 80 км - в 75000 раз. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Верхней границей условно принята высота 1000-1200 км. Атмосфера, как и планета в целом, вращается против часовой стрелки с запада на восток. Из-за вращения она приобретает форму эллипсоида, т.е. толщина атмосферы у экватора больше, чем вблизи полюсов. Атмосфера связана с другими геосферами тепловлагообменном. Энергией атмосферных процессов служит электромагнитное излучение Солнца. Атмосферный воздух - механическая смесь газов, в которой во взвешенном состоянии содержится пыль и вода. Чистый сухой воздух состоит:

К другим газам относятся: неон, гелий, криптон, водород. Процентное соотношение газов сохраняется неизменным до высоты 80-100 км, здесь простирается гомосфера. Выше происходит диссоциация (расщепление) молекул газа на атомы под действием ультрафиолетовой и корпускулярной радиации Солнца. Атмосфера выше 100 км называется гетеросферой. До высоты 200-250 км преобладают атомарные азот и кислород, до 700 км - атомарный кислород, выше - атомарный водород. В верхних слоях атмосферы обнаружено новое соединение - гидроксил ОН. Наличие этого соединения объясняет образование водяного пара на больших высотах в атмосфере.

Каждый газ в атмосфере выполняет свою функцию. Основная роль кислорода - в дыхании живых организмов, горении, окислении. Кислорода в атмосфере 10¹⁵ т.

Азот - важный элемент, он определяет скорость биохимических реакций, он играет роль «разбавителя кислорода». Азота в атмосфере 4х10¹⁵ т. В атмосферу азот поступает при вулканических извержениях.

Гелий - один из наиболее легких инертных газов атмосферы, он выделяется из почвы, горных пород, морской воды при распаде содержащихся в них радиоактивных веществ. В приземном слое воздуха содержание гелия практически постоянно, с высотой его количество возрастает. Гелий постоянно покидает атмосферу и уходит в космическое пространство.

Углекислого газа в атмосфере немного - 0,03%, его содержание сильно колеблется. В промышленных центрах, где сжигается много нефтепродуктов, содержание его в атмосфере возрастает. Увеличивается его содержание и при вырубке лесов, осушении болот, а также во время активной вулканической деятельности. Отмечено изменение содержания углекислого газа по сезонам года: зимой - возрастает, летом - уменьшается. Это объясняется активностью деятельности растений летом. Углекислый газ - основной материал для построения органического вещества. Углекислый газ вместе с водяным паром вызывает парниковый эффект атмосферы. Парниковый эффект - нагрев внутренних слоев атмосферы, объясняющийся способностью атмосферы пропускать коротковолновое излучение Солнца и не выпускать длинноволновое излечение Земли. Если бы углекислого газа в атмосфере было в два раза больше, средняя температура Земли достигла бы 18⁰С, сейчас она 14-15⁰С.

Озон (О₃) играет важную роль в атмосфере. Общее количество его невелико: при нормальном давлении на уровне моря весь озон занимал бы слой толщиной всего 3 мм. Основная его концентрация наблюдается на высоте 22-25 км, там он образует так называемый озоновый экран - ультрафиолетовый щит Земли. Озон поглощает ультрафиолетовое излучение, которое относится к биологически активному излучению, и смягчает мутации живых организмов. Содержание озона изменяется в течение года и по широтам. Над экватором концентрация озона меньше без заметных колебаний в течение года. В полярных широтах наблюдается максимальная концентрация озона, наибольшее его количество отмечается зимой, меньше - летом. Снижение концентрации озона над определенными районами получило название «озоновых дыр».

В воздухе много твердых частиц, диаметр которых составляет доли микрона. Они являются ядрами конденсации. Без них было бы невозможно образование туманов, облаков, выпадение осадков. Пути поступления их в атмосферу различны: вулканический пепел, дым при сжигании топлива, пыльца растений, микроорганизмы. Космическая пыль приходит из мирового пространства, а также образуется за счет сгорания метеоритов.

Важной составной частью воздуха является водяной пар, количество его во влажных экваториальных лесах достигает 4%, в полярных районах снижается до 0,2%. Водяной пар поступает в атмосферу вследствие испарения с поверхности почвы и водоемов, а также транспирации влаги растениями. Он является звеном влагооборота, так как при определенных условиях конденсируется, образуя облака и осадки. Водяной пар является парниковым газом, вместе с углекислым газом он удерживает большую часть длинноволнового излучения Земли, предохраняя планету от охлаждения. Испарение и конденсация влаги влияют на температурный режим Земли. Пары воды уменьшают прозрачность атмосферы и снижают поступление солнечной радиации.

Атмосфера не является идеальным изолятором, она обладает способностью проводить электричество благодаря воздействию ионизаторов - ультрафиолетового излучения Солнца, космических лучей, излечения радиоактивных веществ. Ионизаторы разлагают нейтральную молекулу газа на положительно и отрицательно заряженные ионы. Одновременно происходит и обратный процесс - рекомбинация, при которой совершается восстановление нейтральных молекул. От концентрации и неподвижности ионов зависит электрическая проводимость атмосферы. Максимальная электрическая проводимость наблюдается на высотах 100-150 км. В результате совокупного действия ионов атмосферы. По отношению к земной поверхности атмосфера заряжена положительно. По содержанию заряженных ионов атмосфера подразделяется на нейтросферу - слой с нейтральным составом до высоты 80 км и ионосферу - ионизированный слой.

Границы и основные слои атмосферы

Исследования последних лет показали, что ионосфера простирается до высот в тысячи и десятки тысяч километров. Поэтому понятие границы атмосферы весьма условно. Часто принимают высоту этой границы в 2000 км. То, что выше, называют протоносферой - оболочкой, состоящей из ядер атомов водорода - протонов. За пределами атмосферы находятся радиационные пояса Земли. Систему частиц, захваченных магнитным полем нашей планеты и движущихся вдоль его силовых линий, принято называть магнитосферой Земли

По температурному режиму и другим свойствам атмосферу подразделяют на несколько слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Два нижних слоя активно участвуют в круговоротах, взаимодействуя с другими геосферами географической оболочки, именно здесь формируются воздушные массы.

Тропосфера (греч. поворот) - простирается до высоты 18 км на экваторе, 10-12 км в умеренных широтах, 8-9 км в полярных широтах. Она отделяется от стратосферы узким переходным слоем мощностью 1-2 км - тропопаузой. Температура в тропосфере быстро падает с высотой: на 6-7 градусов на километр высоты (зимой несколько меньше). Это происходит потому, что нижние, (приземные) слои атмосферы получают тепло от земной поверхности, излучающей его в диапазоне инфракрасных лучей и передающей тепло также за счет конвекции и теплопроводности. В тропосфере происходят интенсивные горизонтальные (адвекция) и вертикальные (конвекция) перемещения воздуха. Нижний слой тропосферы, примыкающий непосредственно к земной поверхности, называют приземным слоем. Физические процессы в этом слое весьма своеобразны: резко выражены суточные и сезонные колебания всех метеоэлементов: температуры, влажности, осадков, ветров.

В пятикилометровом слое тропосферы заключено 90% всего водяного пара, 50% всего воздуха. Влияние земной поверхности простирается приблизительно до высоты 20 км, а далее нагревание воздуха происходит непосредственно Солнцем. Таким образом, граница географической оболочки, лежащая на высоте 20-25 км, определяется в том числе и тепловым воздействием земной поверхности. На этой высоте исчезают широтные различия в температуре воздуха и географическая зональность размывается.

Стратосфера - сравнительно спокойная область атмосферы с почти постоянной температурой до высоты 34-36 км и ростом температуры до уровня 50 км. В нижней части стратосферы температура постоянна, здесь располагается изотермический слой. Начиная с высоты 22 км температура воздуха начинает повышаться, на верхней границе стратосферы она достигает 0⁰С. Повышение температуры объясняется наличием здесь озона, поглощающего солнечную радиацию.

В стратосфере происходят интенсивные горизонтальные перемещения воздуха, скорость воздушных потоков достигает 300-400 км/ч. Воды в стратосфере мало, только на высоте 22-25 км образуются перламутровые облака, состоящие из переохлажденных ледяных капель - явление гораздо более редкое, чем серебристые облака. В стратосфере содержится менее 20% воздуха атмосферы. Стратосфера отделяется от мезосферы стратопаузой.

Выше стратосферы, примерно от уровня озонного пика температуры и до 80-85 км простирается мезосфера - область нового падения температуры с высотой, в этом слое температура воздуха с высотой уменьшается и вблизи верхней границы падает до -80⁰С. В верхней мезосфере на высоте 80 км в сумерки видны серебристые облака.

На высотах от 70 до 120 км происходит испарение и плавление входящих в атмосферу метеорных тел - наблюдаются метеоры, свечение которых в основном определяется излучением атомов и ионов метеорных паров. На уровнях 80-100 км наблюдается некоторое относительное изобилие метеорных атомов и ионов: здесь они образуются, после чего смешиваются в ходе диффузии с атомами и молекулами воздуха.

При полете метеора за ним формируется ионно-электронный след, отражающий метровые радиоволны. Весь этот комплекс явлений принято называть метеорными явлениями.

Еще выше расположена область полярных сияний. Обычно разные формы полярных сияний располагаются на высотах от 100 до 1000 км, хотя иногда нижние границы дуг полярных сияний спускаются до 80 км. Как показывает спектральный анализ, основной вклад в свечение полярных сияний вносит излучение атомарного кислорода, атомарного азота, их ионов, молекул азота и кислорода и их ионов, а также водорода, гелия, натрия. Возбуждение свечения всех этих частиц происходит за счет их соударений с быстрыми заряженными частицами, летящими от Солнца (солнечный ветер). Это - протоны, электроны и ионы различных элементов, а также нейтральные атомы. Но основную роль в возбуждении свечения полярных сияний играют протоны и электроны. Поскольку эти частицы - заряженные, их траектории отклоняются магнитным полем Земли в сторону геомагнитных полюсов, поэтому сияния наблюдаются преимущественно в полярных районах.

Кроме полярных сияний, наблюдается еще общее свечение ночного неба, вызванное как возбуждением за счет столкновений, так и флуоресценцией газов атмосферы в результате фотовозбуждения (это свечение наблюдается вскоре после захода Солнца).

В термосфере температура воздуха быстро растет с высотой и достигает 1000⁰С на высоте 800 км. Рост температуры объясняется поглощением солнечной радиации, вызывающей увеличение скорости движения молекул.

Выше на высотах от 800 до 1200 км располагается сфера рассеяния - экзосфера. Как показывают расчеты, вследствие поглощения корпускулярного излучения Солнца температура экзосферы может увеличиться до 15000⁰С. При такой температуре молекулы легки газов развивают скорость до 11200 м/с и покидают сферу притяжения Земли.

Значение атмосферы

В жизни географической оболочки атмосфера имеет огромное значение. Она является защитным экраном, не пропуская к Земле метеоры и жесткое солнечное излучение. Благодаря атмосфере амплитуда температур на планете невелика, ночная сторона сильно не остывает, а дневная - не нагревается. Благодаря ей происходит перераспределение влаги на Земле. Без атмосферы не было бы звука, полярных сияний, облаков и осадков. Наличие атмосферы является непременным условием существования органической жизни на нашей планете.

Хорошо известно значение озонового слоя для защиты всего живого на Земле - растений, животных и людей - от губительного действия солнечных ультрафиолетовых лучей. Любые процессы, связанные с деятельностью человека, которые способны привести хотя бы к частичному разрушению озонного слоя, могут иметь роковые последствия для жизни на Земле.

Наблюдения за погодой в марте

Наблюдение проходило в марте 2013 года в г. Ярославле, в черте города. Информация взята из интернета, а так же из личных наблюдений, за основу измерений бралось среднесуточное значение.

а). Календарь погоды:

б). Обработка результатов наблюдения:

· Температура:

o Max t⁰= -1, min t⁰= -20

o Амплитуда месяца равна: t⁰max - t⁰min = -1 - (-20) = 19⁰C

· Атмосферное давление:

o Max = 760 ммрс, min = 734 ммрс

· Относительная влажность:

o Max = 98%, min t⁰= 58%

o Среднее значение = 77%

· Облачность:

o В пасмурную погоду с большой влажностью и 100% облачностью преобладают слоистые облака (St)

o В ясную погоду с низкой облачностью это преимущественно высококучевые облака (Ac) в виде «белых барашков», а с высокой облачностью - высокослоистые (As).

· Осадки:

o Преимущественно мокрый снег или снег с дождем

· Направление ветра:

o Доминируют Северо-Восточное и Северо-Западное направление

o Анализ розы ветров:

· Графические работы:

o Роза ветров: прил. 1

o Совмещенный график температуры и давления и относительной влажности: прил. 2

в). Причины изменения погоды:

В первые дни месяца погоду формировал Арктический циклон с холодным ветром, который достиг своего апогея 5 марта. Погода в это время стояла морозная, температура воздуха достигала минус 20⁰С, осадков не было. Начиная с 6 марта в Европейскую часть России стал проникать теплый воздух с Балтики, который принес большое количество осадков в виде снега, но уже с 8 марта на подходе был холодный атмосферный фронт, который опять же принес с собой значительно похолодание, продержавшееся практически до середины месяца. В это время здесь царствует Скандинавский циклон, он задерживает приход теплого воздуха.

Резко изменяется положение в середине месяца, когда Россию достигает циклон с юго-запада, который несет с собой теплый воздух и огромное количество осадков в виде мокрого снег. После 17 марта этот циклон уходит в сторону востока, оставляя после себя лишь незначительное количество осадков. Но на его смену уже спешат другие циклоны с запада и юга, которые также несут с собой осадки и небольшую оттепель. Существенно изменится погода после 20 марта. В это время на Европейскую часть России рвется холодный воздух с севера, как последнее дыхание зимы он принесет сюда морозную погоду с температурой до минус 15-20⁰С. Но уже через пару дней он встречается с южным циклоном, что приводит к большому количеству осадков. В эти дни выпадает треть месячной нормы осадков. Ближе к концу месяца устанавливается спокойная погода благодаря антициклону с юго-запада. Ветер дует с севера, поэтому морозы еще не отступают особенно ночью, а днем солнечная весенняя погода с небольшим минусом, без осадков. И лишь последний день марта будет пасмурным из-за двух циклонов с севера и запада, которые принесут плюсовую температуру днем, сильный ветер и небольшое количество осадков.

Задача

· Давление, выраженное в мб, выразить в миллиметрах: 1030, 1005, 989 мб.

· Привести давление к уровню моря при температуре воздуха 8С, если на высоте 720 м давление 960,3 мб.

Решение

1. Если 760 ммрс = 1013,25 мб, таким образом:

2. Дано:

Высота = 720 м

Давление 960,3 мб (720,28 ммрс)

Температура 8⁰С

Решение

1). При температуре 8⁰С и давлении 960,3 мб

барическая ступень равна 11,46 метра.

2). 720 : 11,46 = 62,83 раза поднимется давление каждый раз на 1 мб.

3). 1 мб х 62,83 = 62,83

4). 960,3 + 62,83 = 1023,13 мб.

Ответ:

Давление равно 1023,13 мб.

Размещено на Allbest.ru