содержание
общие сведения
⇒О воздушной оболочке ⇒Факторы влияющие на климат и погодуМетеорология
⇒Атмосферные явления⇒Атмосферное давление
⇒Ветер
⇒Влажность воздуха
⇒Облака
⇒Атмосферные осадки
атмосфера
материалы по теме
• Экзосфера – состоит из атомов кислорода, гелия и водорода. Газ в этом слое очень разрежен–атомы водорода ускользают в космическое пространство. Поэтому этот слой называют "зоной рассеивания".
• Ионосфера – объединяет мезосферу, мезопаузу и термосферу. Воздух здесь–молекулы кислорода и азота+квазинейтральная плазма. Солнечные лучи, попадая в ионосферу сильно ионизируют молекулы воздуха. В нижнем слое (до 90 км) степень ионизация низкая. Чем выше, тем больше ионизация. На высоте 100-110 км электроны концентрируются и происходит отражение коротких и средних радиоволн. Самый важный слой ионосферы – верхний, который находится на высоте 150-400 км. Его особенность–он отражает радиоволны, а это способствует передаче радиосигналов на значительные расстояния.
Именно в ионосфере происходят такое явление, как полярное сияние!
• Термосфера – (границы 80 - 90 / 800 км. Температура воздуха возрастает. Она может варьироваться от +500° C до +1000° C.
В течение суток температурные колебания составляют сотни градусов! Но воздух здесь настолько разрежен, что понимание термина "температура" как мы его представляем, здесь не уместно.
• Мезопауза – промежуточный слой, температура воздуха в котором минимум -90°.
• Мезосфера - верхняя граница этого слоя – 80-85 километров. Здесь происходят сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов. Именно они обеспечивают то нежное голубое сияние нашей планеты, которое видится из космоса.
В мезосфере сгорает большинство комет и метеоритов!
• Стратопауза – невысокий промежуточный слой между стратосферой и следующей за ней мезосферой.
• Стратосфера – верхняя граница на высоте 50-55 км. Турбулентность здесь низкая, содержание водяного пара в воздухе – ничтожное. Зато очень много озона. Максимальная его концентрация – на высоте 20-25 км. В стратосфере температура воздуха начинает повышаться и достигает отметки +0,8° C. Это обусловлено тем, что озоновый слой взаимодействует с ультрафиолетом.
• Тропопауза – переходный слой атмосферы. Его высота – от нескольких сотен метров до 1-2 км. Температура воздуха летом выше, чем зимой. Так, например, над полюсами зимой –65° C. А над экватором в любое время года держится –70° C.
• Тропосфера - самый близкий к Земле слой. "Толщина" этого слоя изменяется по мере удаления от экватора. Над экватором слой простирается ввысь на 16-18 км, в умеренных зонах – на 10-12км, на полюсах – на 8-10 км. Именно здесь содержится 80% всей массы воздуха и 90% водяного пара. Здесь образуются облака, возникают циклоны и антициклоны. Температура воздуха зависит от высоты местности.
В среднем она понижается на 0,65° C на каждые 100 метров!
Первым ученым, который предположил, что наша атмосфера имеет вес, был итальянец Э. Торричелли. Остап Бендер, например, в романе "Золотой теленок" сокрушался, что на каждого человека давит воздушный столб весом в 14 кг! Но великий комбинатор немного ошибался. Взрослый человек испытывает на себя давление в 13-15 тонн! Но мы не чувствуем этой тяжести, потому что атмосферное давление уравновешивается внутренним давлением человека. Вес нашей атмосферы составляет 5 300 000 000 000 000 тонн. Цифра колоссальная, хотя это всего лишь миллионная часть веса нашей планеты.
формирование погоды и климата
С 2002 года на Земле наблюдается постепенное снижение температур. Как ни странно, это происходит из-за повышения уровня СО2 (углекислого газа).
Атмосфера играет важнейшую роль в формировании климата и погоды на Земле. Очень многое зависит от количества солнечных лучей, от характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции.
Рассмотрим факторы по порядку.
1. Атмосфера пропускает тепло солнечных лучей и поглощает вредную радиацию. О том, что лучи Солнца падают на разные участки Земли под
разными углами, знали еще древние греки. Само слово "климат" в переводе с древнегреческого означает "наклон". Так, на экваторе солнечные лучи падают практически отвесно, потому здесь очень жарко.
Чем ближе к полюсам, тем больше угол наклона и температура понижается (тепло от солнца как на рассвете или на закате).
Одно из самых солнечных мест на Земле – Мертвое море в Иордании. Здесь в среднем бывает около 330 солнечных дней в году.
2. Из-за неравномерного нагревания Земли в атмосфере формируются воздушные течения.
Они классифицируются по своим размерам.
- самые маленькие (десятки и сотни метров) – это местные ветра
- далее – муссоны и пассаты
- циклоны и антициклоны
- планетарные фронтальные
Все эти воздушные массы постоянно перемещаются. Некоторые из них довольно статичны. Например, пассаты, которые дуют от субтропиков по направлению к экватору. Движение других во многом зависит от атмосферного давления.
3. Атмосферное давление – еще один фактор, влияющий на формирование климата. Это давление воздуха на поверхность земли. Как известно,
воздушные массы перемещаются с области с повышенным атмосферным давлением в сторону области, где это давление ниже.
Атмосферные явления — видимое проявление сложных физико-химических процессов, происходящих в воздушной оболочке Земли — атмосфере:
- атмосферные осадки
-
- дождь
Дождь содержит витамин B12.
- снег
Грязный снег тает быстрее чем чистый.
- град
Самая крупная градина весила 700 грамм. Она упала в штате Канзас, США.
- туман
- метель
- гроза
По подсчетам ученых на Земле происходит около 760 гроз каждый час.
- смерч, ураган и т. д.
За десять минут ураган высвобождает больше энергии, чем все ядерное оружие в мире!
Величины, определяющие «эквивалентную комфортную температуру»:
- атмосферное давление
- температура воздуха
- влажность воздуха
- скорость и направление ветра
Величины, важные для транспорта и сельского хозяйства:
- дальность видимости
- атмосферная турбулентность
- возможность обледенения
- солнечная радиация
- облачность, продолжительность солнечного сияния
- возможность шторма (на море, крупном озере)
Не смотря на широко распространенное мнение, молния идет из земли вверх, а не с неба вниз.
Дубы подвержены ударам молний больше, чем все остальные деревья.
Мужчины имеют в 6 раз большую вероятность быть пораженными молнией, чем vreженщины согласно исследованию профессора Мичиганского университета Уолтера Коннора.
Девять из 10 жертв удара молнией выживают!
Экватор – зона низкого давления. Далее, по обе стороны от экватора вплоть до тридцатых широт – область высокого давления. От 30° до 60° – опять низкое давление. А от 60° до полюсов – зона высокого давления. Между этими зонами и циркулируют воздушные массы. Те, что идут с моря на сушу, несут дожди и ненастье, а те, что дуют с континентов – ясную и сухую погоду. В местах, где воздушные течения сталкиваются, образуются зоны атмосферного фронта, которые характеризуются осадками и ненастной, ветреной погодой.
Ученые доказали, что от атмосферного давления зависит даже самочувствие человека. По международным стандартам нормальное атмосферное давление – 760 мм рт. столба при температуре 0°C. Этот показатель рассчитан на те участки суши, которые находятся практически вровень с уровнем моря. С высотой давление понижается. Поэтому, например, для Санкт-Петербурга 760 мм рт.ст. – это норма. А вот для Москвы, которая расположена выше, нормальное давление – 748 мм рт.ст.
Давление меняется не только по вертикали, но и по горизонтали. Особенно это чувствуется при прохождении циклонов.
Скорость падения обычной капли дождя составляет 27.35 километров в час.
Самое пасмурное место на Земле – архипелаг Северная Земля (Россия).
Тут солнце светит всего 12 дней в году.
Облачность — комплекс облаков, проявляемых в определённом месте планеты (наcеленный пункт или территория) в определённый момент или период времени.
Виды облачности
Тот или иной вид облачности соответствует определённым процессам, происходящим в атмосфере, а поэтому предвещает ту или иную погоду. Знание видов облаков с точки зрения судоводителя важно для предсказания погоды по местным признакам. В практических целях облака подразделяются на 10 основных форм, в свою очередь подразделяемых по высоте и вертикальной протяжённости на 4 вида:+
Кучевые. Латинское название — Cumulus (на картах погоды обозначаются Cu) – отдельные толстые вертикально развитые облака. Верхняя часть облака – куполообразная, с протуберанцами, нижняя – практически горизонтальная. Средняя вертикальная протяжённость облака – 0.5 -2 км. Средняя высота нижнего основания от земной поверхности – 1.2 км.
Облака большого вертикального развития
Кучево-дождевые Cumulonimbus (Cb) – тяжёлые массы облаков большого вертикального развития в виде башен и гор. Верхняя часть представляет собой волокнистую структуру, часто имеющую выбросы в стороны в виде наковальни. Средняя вертикальная протяжённость – 2-3 км. Средняя высота нижнего основания – 1 км. Часто дают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами.
Облака нижнего яруса
Слоистые Stratus (St) – однородная светло-серая туманообразная пелена сплошных низких облаков. Часто образуются из приподнявшегося тумана или переходят в туман. Высота нижнего основания – 0.4 — 0.6 км. Средняя вертикальная протяжённость – 0.7км.
Слоисто-кучевые Stratocumulus (Sc) — Низкий облачный покров, состоящий из отдельных гряд, волн, пластин или хлопьев, разделённых просветами или полупрозрачными участками (просвечивающие) или без ясно видимых просветов, волокнистая структура таких облаков яснее видна у горизонта.
Слоисто – дождевые Nimbostratus (Ns) – низкие, аморфные, слоистые, почти однородные дождевые облака тёмно-серого цвета. Нижнее основание – 1-1.5 км. Средняя вертикальная протяжённость облака – 2 км. Из таких облаков выпадают обложные осадки.
Высокослоистые Altostratus (As) – волокнистая вуаль серого или голубоватого цвета. Нижнее основание находится на высоте 3 – 5 км. Вертикальная протяжённость — 04 — 0.8 км).
Облака среднего яруса
Высококучевые Altocumulus (Ac) – слои или пятна, состоящие из сильно сплющенных округлых масс. Нижнее основание находится на высоте 2 – 5 км. Средняя вертикальная протяжённость облака – 0.5 км.
Облака верхнего яруса. Все они – белого цвета, днём почти не дают тени.
Перисто-слоистые Cirrostratus (Cs) — тонкая белёсая полупрозрачная вуаль, постепенно затягивающая всё небо. Не заслоняют внешних контуров Солнца и Луны, приводя к появлению гало вокруг них. Нижняя граница облака находится на высоте около 7 км.
Перисто-кучевые Cirrocumulus (Cc) – Слои или пятна, состоящие из очень маленьких белых хлопьев, напоминающих мелкую рябь на поверхности воды. Нижняя граница таких облаков находится на высоте около 6 км.
Перистые Cirrus (Ci) – белые волокнистые облака в виде прямых или крючкообразно загнутых нитей. Такие облака с хохолками англичане называют “mares tails” – «кобыльи хвосты».
Зима 1932 года в США была настолько холодной, что Ниагарский водопад полностью замерз!
Радугу видно утром и вечером. Ее можно увидеть, когда солнце находится на высоте 40 градусов над горизонтом или ниже.
-40 градусов по Цельсию равны -40 градусам по Фаренгейту.
Сырой воздух удерживает тепло лучше, чем сухой. Именно поэтому во влажных тропиках жарче, чем в сухой пустыне.
Каждый год около 10 миллионов тонн азота приносят на Землю грозы.
В пустыне Сахара тоже бывает снег! Это погодное явление было зафиксировано там 18 февраля 1979 года.