Склад і будова атмосфери

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Державний Вищий Навчальний Заклад “Криворізький національний університет”

Дисципліна: «Метеорологія та кліматологія»

Тема: «Склад і будова атмосфери»

Підготувала:

студентка групи

ЕО-15-1

Тупікова І.В.

Перевірила:

Панова С.В .

Вступ

Атмосфера -- зовнішня повітряна оболонка Землі, яка є сумішшю певної кількості газів та водяної пари. Атмосфера утримується силою тяжіння Землі та обертається разом із нею. Суміш газів атмосфери називають повітрям.

Атмосфера є необхідною складовою існування живих організмів на Землі. Найбільше значення для життя на Землі має тропосфера. Тут зосереджено 80 % усієї маси повітря.

Атмосферні процеси вивчають дві науки -- метеорологія і кліматологія.

Показники стану атмосфери:

Температура повітря ;

Атмосферний тиск;

Рух повітря;

Вологість повітря;

Хмарність;

Атмосферні опади;

Погода.

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. Суміш газів атмосфери називають повітрям.

Формування атмосфери Землі тривало протягом мільйонів років. Первісна атмосфера Землі, яка сформувалася завдяки інтенсивній вулканічній діяльності, приблизно складалася з оксиду вуглецю, оксиду сірки, азоту, аміаку та водяної пари. Поява живих організмів, які виробляли кисень, зумовила насичення ним атмосфери.

У наш час газовий склад нижніх шарів атмосфери є майже постійним: 78 % азоту, 21 % кисню, близько 1 % -- інші гази, у тому числі вуглекислий (0,035 %) та інертні (аргон, неон, гелій тощо).

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

Будова атмосфери

Значення атмосфери

Атмосфера -- це «броня», яка захищає Землю від метеоритів, більша частина яких згоряє в щільних шарах атмосфери. Атмосфера перетворює сонячну енергію за рахунок її відбивання, розсіювання і поглинання. Вона затримує тепло, відіграючи роль утеплювача Землі. Без атмосфери не було б ні вітру, ні звуку, 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.

Атмосферні процеси вивчають дві науки -- метеорологія і кліматологія. атмосфера клімат газ пара

Метеорологія -- наука про земну атмосферу та явища, що 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.

Показники стану атмосфери

Температура повітря

Атмосферне повітря нагрівається та охолоджується від земної поверхні, яка перебуває під впливом сонячної радіації. Кількість радіації залежить від тривалості освітлення поверхні сонячними променями та кута їх падіння. Чим меншим є кут падіння сонячних променів, тим меншу кількість сонячної енергії отримує поверхня Землі, тим менше вона нагрівається та віддає тепла в атмосферу. Таким чином, кількість сонячної радіації, що надходить на Землю, зменшується в напрямку від екватора до полюсів, оскільки в цьому напрямку зменшується кут падіння сонячних променів. Відповідно до 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 показані ізотерми -- лінії на картах, які з'єднують точки з однаковою температурою повітря. Для характеристики температур найчастіше використовують січневі, липневі та річні показники.

Отже, тепло на Землі розподіляється зонально, що в цілому пояснюється кулястою формою Землі.

Обертання Землі та її куляста форма є причиною неоднакового нагрівання на різних широтах, а у зв'язку із цим і створення теплових поясів, які розташовані по обидва боки від екватора.

Теплові пояси -- умовні області Землі, що виділяються за ознакою розподілу середньорічних температур повітря. На Землі виділяють такі теплові пояси: жаркий, два помірні і два холодні. Кожному поясу властиві певні температури повітря, які залежать від географічної широти. Межі теплових поясів проходять за умовними лініями -- тропіками та полярними колами.

Атмосферний тиск

Атмосферний тиск -- сила, із якою повітря тисне на земну поверхню. Атмосферний тиск безперервно змінюється. Одиницею вимірювання атмосферного тиску є міліметр ртутного стовпчика (мм рт. ст.).

Атмосферний тиск залежить

Тиск повітря вимірюють за допомогою барометрів у мм рт. ст., мілібарах, паскалях (Па). 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 висотою 760 мм при температурі 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 і в полярних широтах -- пояси підвищеного тиску.

Рух повітря

Вітер -- це горизонтальний рух повітря. Утворення вітру спричинено нерівномірним розподілом атмосферного тиску над земною поверхнею: з областей високого тиску повітря переміщується в області з низьким тиском. Вітер характеризується швидкістю, силою та напрямком. Швидкість вітру вимірюється в метрах за секунду. Чим більшою є різниця між тиском, тим сильнішим є вітер. Швидкість вітру можна визначити за допомогою анемометра. Сила вітру оцінюється за 12-бальною шкалою (шкала Бофорта) залежно від дій вітру на земній поверхні (наприклад, 0 балів -- штиль, 12 балів -- ураган). Напрямок вітру визначається за допомогою флюгера. Назва походить від положення тієї сторони горизонту, звідки дме вітер (наприклад із півдня -- південний вітер). Напрямок вітру змінюється залежно від зміни атмосферного тиску. Крім того, на напрямок вітру впливає відхиляюча сила обертання Землі: праворуч -- у Північній півкулі, ліворуч -- у Південній. Наочне зображення вітрів різних напрямків у певному пункті за певний проміжок часу демонструють за допомогою діаграми «роза вітрів».

Діаграма являє собою чотири лінії, які вказують основні та проміжні сторони горизонту. За результатами спостережень, починаючи на лініях від точки їхнього перетину, у масштабі відкладають кількість днів, протягом яких дув вітер певного напрямку. Кінцеві точки відрізків з'єднують та отримують геометричну фігуру, яка своєю формою унаочнює переважання певних вітрів.

У зв'язку з нерівномірним прогріванням земної поверхні та її неоднорідністю в тропосфері формуються різні повітряні маси -- великі об'єми повітря з відносно однорідними властивостями: температурою, вологістю, тиском, прозорістю. Виділяють чотири зональні типи повітряних мас залежно від районів формування: екваторіальний, тропічній, помірний, арктичний (антарктичний). Усі типи, крім екваторіального, діляться на підтипи: морські (вологі) та континентальні (сухі). Різні за своїми властивостями повітряні маси перебувають у постійному русі. Зближуючись, вони утворюють атмосферні фронти -- перехідні зони між двома повітряними масами з різними фізичними властивостями. Розрізняють теплі та холодні атмосферні фронти.

Систему горизонтальних і вертикальних повітряних течій у тропосфері називають циркуляцією атмосфери.

Основні види циркуляції атмосфери

Вологість повітря

Вологість повітря -- кількість водяної пари, яка міститься в повітрі. Основна частина водяної пари утворюється при випаровуванні з поверхні Світового океану. Випаровування -- процес надходження в атмосферу водяної пари з поверхні води (снігу, ґрунту, гірських порід, рослинності тощо). Процес, зворотний випаровуванню, -- конденсація -- перехід водяної пари із газоподібного стану в рідкий. Якщо водяна пара в атмосфері переходить із 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 в повітрі виражають за допомогою двох показників: абсолютної та відносної вологості.

Показники кількості водяної пари в повітрі

Для вимірювання відносної вологості повітря використовують гігрометр.

Хмарність

Хмари -- скупчення в атмосфері продуктів конденсації водяної пари (крапель води або кристалів льоду). Утворення хмар залежить від вологості та температури повітря. Хмарність -- ступінь покриття неба хмарами. Метеорологи оцінюють хмарність за 10-бальною шкалою. Наприклад, 0 балів -- небо ясне, 5 балів -- 50 % неба закрито хмарами, 10 балів -- усе небо закрите хмарами. Хмари бувають різних типів і форм залежно від умов утворення. Найпоширенішими є шаруваті, купчасті, перисті хмари та їх різновиди.

Атмосферні опади

Атмосферні опади -- волога, що випадає з хмар або виділяється з повітря на поверхню Землі в твердому або рідкому стані. Кількість опадів, що випадають, залежить від вмісту в повітрі водяної пари. Для вимірювання кількості опадів застосовують опадомір. Кількість опадів визначається товщиною шару води в міліметрах (мм). Для вимірювання товщини снігового покриву використовують снігомірну рейку. На географічних картах кількість опадів відображають ізогієтами -- лініями, що з'єднують точки з однаковою кількістю опадів. Основними видами опадів є дощ, град, сніг, роса, туман, іній. Дощ, град і сніг випадають із хмар. Роса, туман та іній -- виділяються з повітря. Поширення опадів на земній поверхні залежить від багатьох умов: температури, випаровування, вологості повітря, хмарності, атмосферного тиску, розподілу суходолу та океану, пануючих вітрів, віддаленості від Світового океану, характеру рельєфу тощо. Однак існують загальні закономірності зонального розподілу опадів на Землі. Найбільша кількість опадів -- 1000--2000 мм і навіть більше -- випадає в екваторіальних широтах, де розташована область низького тиску і переважають висхідні рухи повітря. У тропічних широтах, в областях підвищеного тиску з низхідними рухами повітря, випадає мало опадів. У помірних широтах кількість опадів знов зростає, а в холодних поясах знижується.

Погода

Погода -- це стан нижнього шару атмосфери в певній місцевості у визначений момент або проміжок часу. Стан погоди характеризується показниками (метеоелементами) -- температурою приземного шару повітря, атмосферним тиском, вологістю, силою й напрямком вітру, хмарністю, атмосферними опадами. За погодними елементами ведуться регулярні спостереження на метеорологічних станціях. Результати спостережень передаються до метеорологічних центрів, де на основі отриманих і опрацьованих даних декілька разів на добу складаються синоптичні карти (карти погоди).

Захист

Атмосфера -- зовнішня повітряна оболонка Землі, яка є сумішшю певної кількості газів та водяної пари. Атмосфера утримується силою тяжіння Землі та обертається разом із нею. Суміш газів атмосфери називають повітрям.

Формування атмосфери Землі тривало протягом мільйонів років. Первісна атмосфера Землі, яка сформувалася завдяки інтенсивній вулканічній діяльності, приблизно складалася з оксиду вуглецю, оксиду сірки, азоту, аміаку та водяної пари. Поява живих організмів, які виробляли кисень, зумовила насичення ним атмосфери.

У наш час газовий склад нижніх шарів атмосфери є майже постійним: 78 % азоту, 21 % кисню, близько 1 % -- інші гази, у тому числі вуглекислий (0,035 %) та інертні (аргон, неон, гелій тощо).

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

Є 5 шарів атмосфери:

Атмосфера -- це «броня», яка захищає Землю від метеоритів, більша частина яких згоряє в щільних шарах атмосфери. Атмосфера перетворює сонячну енергію за рахунок її відбивання, розсіювання і поглинання. Вона затримує тепло, відіграючи роль утеплювача Землі. Без атмосфери не було б ні вітру, ні звуку, 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.

Атмосферні процеси вивчають дві науки -- метеорологія і кліматологія.

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

Размещено на Allbest.ru