» » Человек и воздушная оболочка земли. Как называется воздушная оболочка Земли? Строение, физические свойства и состав атмосферы

Человек и воздушная оболочка земли. Как называется воздушная оболочка Земли? Строение, физические свойства и состав атмосферы

Земная поверхность окружена воздушной оболочкой – атмосферой , которая, по современным данным, простирается над ней на 1500–2000 км, то есть высота атмосферы составляет около 1/3 радиуса Земли. Однако следы атмосферного воздуха обнаружены и на высоте 20000 км. Почти половина всей массы воздуха сосредоточена в пределах первых километров от поверхности Земли (в нижних слоях высотой 20 км – 95 %, а в вышележащих слоях, имеющих небольшую плотность, – 5 % его массы).

Воздушная оболочка Земли состоит из механической смеси газов.

В атмосфере всегда содержится еще водяной пар, на долю которого приходится до 3 % объема атмосферы, а также пыль и другие компоненты. Поэтому воздух не следует рассматривать просто как смесь газов, необходимо учитывать наличие в смеси ионов и более крупных частиц (пыли, аэрозолей), имеющих большое значение.

Процентное соотношение в земной атмосфере газов, влаги и пыли подвержено изменениям во времени. Эти изменения обусловлены, с одной стороны, природными процессами, а с другой – хозяйственной деятельностью человека.

Атмосферная пыль представляет собой мельчайшие твердые взвешенные в воздухе частицы радиусом 10 – 4 –10 –3 см. Она образуется в результате разрушения и выветривания горных пород и почвы, вулканических извержений (известен случай, когда в результате извержения вулкана Кракатау в 1833 году образовалась пыль на высоте 8–24 км и ее слой толщиной 16 км держался в воздухе около 5 лет), лесных, степных и торфяных пожаров, дробления космических тел (космическая пыль) и пр. Атмосферная пыль имеет большое значение для процессов, происходящих на Земле: она способствует конденсации водяных паров, а следовательно, и образованию осадков, рассеивает солнечное излучение и защищает тем самым Землю от чрезмерного нагревания.

К природному пылевому фону атмосферы в крупных городах и промышленных центрах присоединяется огромное количество разнообразной производственной пыли и вредных газов. Экспериментальным путем определено, что в городе в 1 см 3 воздуха содержится 100 тыс. пылинок, тогда как над океаном всего только 200 пылинок; на высоте 5 км пыли в 1000 раз меньше, чем на высоте 2 м, то есть в слое, в котором живет человек. Загрязнение атмосферы вредно для здоровья людей, поскольку пыль и газы могут или непосредственно проникать в организм человека (в легкие и альвеолы) или попадать в него с водой и пищей.

Состав и свойства атмосферы на разных высотах неодинаковы, поэтому ее подразделяют на тропо-, страто-, мезо-, термо- и экзосферу. Последние три слоя иногда рассматривают как ионосферу .

Тропосфера 1 (рис.3.1) простирается на высоту до 7 км у полюсов и до 18 км у экватора Земли. В тропосфере сосредоточен весь водяной пар и 4/5 массы атмосферы. Здесь развиваются все погодные явления. Погода и климат на Земле зависят от распределения тепла, давления и содержания водяного пара в атмосфере. Водяной пар поглощает солнечную радиацию, увеличивает плотность воздуха и является источником всех осадков. Температура тропосферы с высотой с высотой уменьшается и на высоте 10–12 км достигает минус 55 С.

Стратосфера 2 (до 40 км) – это слой атмосферы, следующий за тропосферой. Здесь температура постепенно возрастает до 0 С. На высоте 22–24 км наблюдается максимальная концентрация озона (озоновый слой), который поглощает большую часть губительного для живых организмов жесткого излучения Солнца.

В мезосфере 3 (до 80 км) температура падает до минус 60–80 С. Наблюдается высокое содержание ионов газов, являющихся причиной возникновения полярных сияний.

Термосфера (до 800 км) характеризуется ростом температуры. Увеличивается содержание легких газов – водорода и гелия –и заряженных частиц.

В экзосфере (до 1500–2000 км) происходит рассеивание атмосферных газов в космическое пространство.

s="ez-toc-section" id="nw-3">pan class="ez-toc-section" id="nw-2"> class="ez-toc-section" id="nw">ежду Венерой и Марсом. Она является самой плотной планетой Солнечной системы, крупнейшей из четырех и единственным астрономическим объектом, который, как известно, содержит жизнь. Согласно радиометрическому датированию и другим способам исследований, наша планета образовалась около 4,54 млрд лет назад. Земля гравитационно взаимодействует с другими объектами в космосе, особенно с Солнцем и Луной.

Земля состоит из четырех основных сфер или оболочек, которые зависят друг от друга и являются биологическими и физическими компонентами нашей планеты. Их научно называют биофизическими элементами, а именно гидросферой («гидро» для воды), биосферой («био» для живых существ), литосферой («лито» для суши или земной поверхности) и атмосферой («атмо» для воздуха). Эти основные сферы нашей планеты далее делятся на различные под-сферы.

Рассмотрим все четыре оболочки Земли более подробно, чтобы понять их функции и значение.

Литосфера - твердая оболочка Земли

По оценкам ученых, на нашей планете есть более 1386 млн. км³ воды.

В океанах содержится более 97 % запасов воды на Земле. Остальная часть приходится на пресную воду, две трети которой находится в замерзшем состоянии в полярных регионах планеты и на снежных вершинах гор. Интересно отметить, что, хотя вода покрывает большую часть поверхности планеты, она составляет всего 0,023 % общей массы Земли.

Биосфера - живая оболочка Земли

Биосферу иногда считают одной большой - сложным сообществом живых и неживых компонентов, функционирующих как единое целое. Однако чаще всего биосфера описывается как совокупность множества экологических систем.

Атмосфера - воздушная оболочка Земли

Атмосфера - это совокупность газов, окружающих нашу планету, удерживаемых на месте земной гравитацией. Большая часть нашей атмосферы находится вблизи земной поверхности, где она наиболее плотная. Воздух Земли на 79 % состоит из азота и чуть менее 21 % - из кислорода, а также аргона, двуокиси углерода и других газов. Водяной пар и пыль также являются частью атмосферы Земли. Другие планеты и Луна обладают очень разными атмосферами, а некоторые вообще не имеют таковой. В космосе нет атмосферы.

Атмосфера настолько распространена, что она почти незаметна, но ее вес равен слою воды глубиной более 10 метров, которая покрывает всю нашу планету. Нижние 30 километров атмосферы содержат около 98 % всей ее массы.

Ученые утверждают, что многие из газов в нашей атмосфере были выброшены в воздух ранними вулканами. В то время вокруг Земли было мало или вообще не было свободного кислорода. Свободный кислород состоит из молекул кислорода, не связанных с другим элементом, таким как углерод (с образованием углекислого газа) или водород (с образованием воды).

Свободный кислород, возможно, был добавлен в атмосферу примитивными организмами, вероятно бактериями, во время . Позднее более сложные формы добавили больше кислорода в атмосферу. Кислороду в сегодняшней атмосфере, вероятно, потребовалось миллионы лет чтобы накопиться.

Атмосфера действует как гигантский фильтр, поглощая большую часть ультрафиолетового излучения и позволяя проникать солнечным лучам. Ультрафиолетовое излучение вредно для живых существ, и может вызвать ожоги. Тем не менее солнечная энергия необходима для всей жизни на Земле.

Атмосфера Земли имеет . От поверхности планеты к небу идут следующие слои: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Другой слой, называемый ионосферой, простирается от мезосферы до экзосферы. Вне экзосферы находится космос. Границы между атмосферными слоями четко не определены и изменяются в зависимости от широты и времени года.

Взаимосвязь оболочек Земли

Все четыре сферы могут присутствовать в одном месте. Например, кусок почвы будет содержать минералы из литосферы. Кроме того, будут присутствовать элементы гидросферы, представляющие собой влагу в почве, биосферы как насекомых и растений и даже атмосферы в виде почвенного воздуха.

Все сферы взаимосвязаны и зависят друг от друга, как единый организм. Изменения в одной сфере приведут к изменениям в другой. Поэтому все, что мы делаем на нашей планете, влияет на другие процессы в ее пределах (даже если мы не можем этого увидеть своими глазами).

Для людей, занимающихся проблемами , очень важно понимать взаимосвязь всех оболочек Земли.

Цель урока: получение новых знаний об атмосфере, ее составе, значении, явлениях, происходящих в атмосфере.

Задачи:

Образовательные:

формировать представление об атмосфере как оболочке Земли;

изучить состав воздуха и содержание понятий климат, погода;

уметь объяснить образование облаков и ветра.

развивающие:

Продолжить формирование познавательной активности учащихся, умения самостоятельно добывать знания;

Расширить кругозор детей;

формирование умений анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательные:

Воспитывать чувство ответственности, формировать навыки общения внутри группы;

воспитывать доброжелательное отношение друг к другу и умение работать в коллективе и подгруппами.

методы изложения нового материала:

а) демонстрация презентации при устном изложении изучаемого материала;

Б) беседа;

В) методы самостоятельной работы учащихся по осмыслению и усвоению нового материала: работа с учебником;

Г) методы учебной работы по применению знаний на практике и выработке умений и навыков: задача.

Оборудование: мультимедийная презентация, раздаточный материал.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

I. Организационный момент (2 мин.)

– Здравствуйте, ребята, присаживайтесь. Проверьте, пожалуйста, свои рабочие места

II. Повторение (3 мин.)

Вы уже знаете, что Земля обладает уникальными особенностями - её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек, иногда их называют сферами. Давайте вспомним их название.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли

Гидросфера – водная оболочка Земли

Литосфера – каменная оболочка

Биосфера – живая оболочка Земли.

III. Изучение новой темы (30 мин.)

– Тему сегодняшнего урока вы назовете сами, если

Разгадайте ребус АРЕФСОМТА

(Запись темы урока)

Что вы знаете о воздухе? Какой он?

Для ответа используем подсказку загадку

Учитель: Напишите в рабочем листе, что нового вы бы хотели узнать по теме урока.

ПЛАН

Состав воздуха

Строение атмосферы

Явления, происходящие в атмосфере

Значение атмосферы

Состав воздуха

Какие вещества могут входить в состав воздуха?

Простое и привычное понятие «воздух» на самом деле не так просто – состав воздуха сложен, а все компоненты взаимосвязаны друг с другом. Если «взглянуть» на воздух с научной точки зрения, то это сложная смесь различных газов, подобранных в определенной пропорции.

В состав атмосферы входит 78% азота, 21% кислорода и 1% приходится на долю прочих газов, в т.ч. углекислого газа.

Отметьте, пожалуйста, на диаграммах количественное содержание азота, кислорода и других газов в атмосфере.

Строение атмосферы

Толщина воздушной оболочки Земли более 2000 км. Атмосфера состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой, прилегающий к земной поверхности, имеет толщину 10-18 км – тропосфера. За пределы этого слоя не залетают птицы, да и облака редко поднимаются выше. В этом слое атмосферы протекает жизнь всех живых организмов. В этом слое формируется погода.

Следующий слой стратосфера достигает 50-60 км. В этом слое атмосферы находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца. Одним из результатов этого является потепление воздуха в этом слое. Но более важно то, что озон препятствует проникновению на Землю ультрафиолетовых лучей. Часть этих лучей полезна, но значительное количество ультрафиолета губит жизнь на Земле. Поэтому очень важно, чтобы все выбросы в атмосферу не оказывали разрушительного воздействия на озоновый слой. В последнее время замечено возникновение так называемых «озоновых дыр». Некоторые ученые связывают их появление с тем, что в атмосферу в результате деятельности человека поступает большое количество газов, разрушающих озон. Через озоновую дыру солнечные ультрафиолетовые лучи в избытке попадают на нашу планету, что отрицательно сказывается на здоровье человека, животных и некоторых видов растений.

За стратосферой – безвоздушное пространство. Здесь начинается космос.

Проблемный вопрос? А сейчас, ребята, я попрошу вас помочь мне ответить на давно интересующий меня вопрос. Почему большинство горных вершин всегда покрыты снегом, ведь они так близко к солнцу?

Развитие внимательности

Читают информацию о том, как с высотой изменяется температура. Дают ответ на вопрос, делают записи в рабочем листе.

Проведение игры “Вокруг света на воздушном шаре” (10 мин.)

Условия игры:

Класс делится на группы по 2-3 человека - это экипаж воздушного шара.

1 экипаж – изучает облака и осадки;

2 экипаж – изучает вопросы, связанные с возникновением ветра и грозы;

3 экипаж – изучает основную информацию о погоде и климате;

Пакет заданий для групп (выдается каждой группе):

тема. “Облака”

Прочитай раздаточный материал. Ответьте на вопросы

Как образуются облака?

Какие бывают облака?

На какой высоте образуется каждый вид облаков?

С какими облаками связано выпадение осадков?

тема. “Ветер”

Прочитай раздаточный материал. Составь краткую статью для газеты (ведь по прибытию журналисты будут брать у вас интервью) о ветре, его образовании, грозах и молниях. Будь готов прочитать свою заметку.

тема “Погода и климат”

Прочитай раздаточный материал. Ответь на вопросы и запиши ответы в тетрадь:

Погода – это…(определение).

Климат – это…(определение).

Найди отличия погоды от климата.

Чем характеризуется погода (перечисли элементы погоды) ?

Значение атмосферы (5 мин.)

Учитель: внимательно прослушайте стихотворение, и определить, какое значение для планеты играет наличие атмосферы.

Но значительна роль атмосферы

Для Земли и для жизни людей,

Ведь такая воздушная сфера

Защищает от многих вещей:

От мороза ли темною ночью,

От перегрева в солнечный день,

От паденья на Землю кучи

Самых разных космических тел.

Много вредных космических лучиков

Атмосфера не пустит без ключика.

Для непрошеных злобных лучей

Не должно быть открытых дверей.

Наш воздушный большой океан,

Омывающий множество стран,

Наш защитник, обидчик, помощник,

Без которого жить невозможно.

Выполняя защитную функцию,

Атмосфера нам воздух дает.

Значит, вывод верный:

Человек без неё не живет!

V. Рефлексия

Синквейн на тему атмосфера

Правила составления синквейна: В первой строке одним словом обозначается тема (именем существительным). Вторая строка – описание темы двумя словами (прилагательные) Третья строка – описание действия в рамках этой темы тремя словами (глаголы, причастия) Четвертая строка – фраза из четырех слов, выражающая отношение к теме (разные части речи) Пятая строка – одно слово, синоним темы.

VI. Домашнее задание: параграф 12.

Облака́ - взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.

Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами). Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C - кристаллические.

При укрупнении облачных элементов и возрастании их скорости падения, они выпадают из облаков в виде осадков. Как правило, осадки выпадают из облаков, которые хотя бы в некотором слое имеют смешанный состав (кучево-дождевые, слоисто-дождевые, высоко-слоистые). Слабые моросящие осадки (в виде мороси, снежных зёрен или слабого мелкого снега) могут выпадать из однородных по составу облаков (капельных или кристаллических) - слоистых, слоисто-кучевых.

Кроме всего прочего, облака - известный лирический образ, используемый многими поэтами (Державин, Пушкин) в своих произведениях, писатели часто обращаются к этому образу, если требуется описать нечто высокое, мягкое или недосягаемое. Они ассоциируются с покоем, мягкостью и безмятежностью. Облака часто олицетворяют, придавая им мягкие черты характера.

Ветер – это перемещение воздуха их одного мета в другое, движение воздуха в горизонтальном направлении. От ветра может стать теплее или похолодать.

Почему дует ветер?

Ветер дует, потому что холодные воздушные массы постоянно передвигаются на место поднимающегося вверх теплого воздуха. Когда Солнце нагревает какую-то часть поверхности Земли, воздух легче холодного. Он поднимается вверх, а холодный опускается на его место. В других местах наоборот: солнце греет слабо, воздух охлаждается, идет вниз и вытесняет теплый воздух.

Гроза́ - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды - молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождём, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений: по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям.

ПОГОДА, состояние атмосферы в рассматриваемом месте в определенный момент или за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц). Обусловлена физическими процессами, происходящими при взаимодействии атмосферы с космосом и земной поверхностью. Характеризуется метеорологическими элементами и их изменением. Многолетний режим погоды называют климатом.

Пого́да - совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Понятие «Погода» относится к текущему состоянию атмосферы, в противоположность понятию «Климат», которое относится к среднему состоянию атмосферы за длительный период времени. Если нет уточнений, то под термином «Погода» понимают погоду на Земле. Погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы) и в гидросфере. Погоду можно описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами.



Атмосфера является одной из самых важных составляющих нашей планеты. Именно она «укрывает» людей от суровых условий космического пространства, таких как солнечная радиация и космический мусор. При этом многие факты об атмосфере неизвестны большинству людей.

1. Настоящий цвет неба




Хотя в это трудно поверить, небо на самом деле фиолетовое. Когда свет попадает в атмосферу, воздух и вода частицы поглощают свет, рассеивая его. При этом более всего рассеивается фиолетовый цвет, поэтому люди и видят голубое небо.

2. Эксклюзивный элемент в атмосфере Земли



Как многие помнят из школы, атмосфера Земли состоит из приблизительно 78% азота, 21% кислорода и небольших примесей аргона, углекислого газа и других газов. Но мало кто знает, что наша атмосфера является единственной, на данный момент обнаруженной учеными (помимо кометы 67P), которая имеет свободный кислород. Поскольку кислород является очень химически активным газом, он часто вступает в реакцию с другими химическими веществами в космосе. Его чистая форма на Земле делает планету пригодной для жизни.

3. Белая полоса на небе



Наверняка, некоторые иногда задумывались, почему за реактивным самолетом на небе остается белая полоса. Эти белые следы, известные как инверсионные, образуются, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолета смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопных газов замерзает и становится видимым.

4. Основные слои атмосферы



Атмосфера Земли состоит из пяти основных слоев, которые и делают возможной жизнь на планете. Первый из них, тропосфера, простирается от уровня моря до высоты примерно в 17 км до на экваторе. Большая часть погодных явлений происходит именно в нем.

5. Озоновый слой

Следующий слой атмосферы, стратосфера достигает высоты примерно 50 км на экваторе. В ней находится озоновый слой, который защищает людей от опасных ультрафиолетовых лучей. Несмотря на то, что этот слой находится выше тропосферы, он может быть на самом деле теплее из-за поглощаемой энергии солнечных лучей. В стратосфере летают большинство реактивных самолетов и метеозондов. Самолеты могут летать в ней быстрее, поскольку здесь на них меньше влияют сила тяжести и трения. Метеозонды же могут получить лучшее представление о штормах, большинство из которых происходят ниже в тропосфере.

6. Мезосфера



Мезосфера - средний слой, простирающийся до высоты 85 км над поверхностью планеты. Температура в нем колеблется около -120 ° C. Большинство метеоров, которые входят в атмосферу Земли, сгорают в мезосфере. Последними двумя слоями, переходящими в космос, являются термосфера и экзосфера.

7. Исчезновение атмосферы



Земля, скорее всего, теряла свою атмосферу несколько раз. Когда планета была покрыта океанами магмы, в нее врезались массивные межзвездные объекты. Эти воздействия, из-за которых также образовалась Луна, возможно, впервые образовали атмосферу планеты.

8. Если бы не было атмосферных газов...



Без различных газов в атмосфере Земля была бы слишком холодной для существования людей. Водяной пар, углекислый газ и другие атмосферные газы поглощают тепло от солнца и «распределяют» его по поверхности планеты, помогая создать климат, пригодный для обитания.

9. Образование озонового слоя



Пресловутый (и важно необходимый) озоновый слой был создан, когда атомы кислорода вступили в реакцию с ультрафиолетовым светом солнца, образовав озон. Именно озон поглощает большинство вредного излучения Солнца. Несмотря на свою важность, озоновый слой был образован сравнительно недавно после того, как в океанах возникло достаточно жизни, чтобы выделять в атмосферу количество кислорода, необходимое для создания минимальной концентрации озона

10. Ионосфера



Ионосфера называется так, потому что высокоэнергетические частицы из космоса и от Солнца помогают сформировать ионы, создавая «электрический слой» вокруг планеты. Когда не существовало спутников, этот слой помогал отражать радиоволны.

11. Кислотные дожди



Кислотный дождь, который разрушает целые леса и опустошает водные экосистемы, формируется в атмосфере, когда диоксид серы или частицы оксида азота перемешиваются с водяным паром и выпадают на землю в виде дождя. Эти химические соединения встречаются и в природе: диоксид серы вырабатывается при вулканических извержениях, а оксид азота - при ударах молний.

12. Мощность молний



Молнии обладают такой мощью, что всего один разряд может нагреть окружающий воздух до 30 000 ° C. Быстрый нагрев вызывает взрывное расширение близлежащего воздуха, который слышно в виде звуковой волны, называемой громом.



Aurora Borealis и Aurora Australis (северное и южное полярные сияния) вызваны реакциями ионов, происходящими в четвертом уровне атмосферы, термосфере. Когда высоко заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха над магнитными полюсами планеты, они светятся и создают великолепные световые шоу.

14. Закаты



Закаты часто выглядят как горящее небо, поскольку небольшие атмосферные частицы рассеивают свет, отражая его в оранжевых и желтых оттенках. Тот же принцип лежит в основе формирования радуг.



В 2013 году ученые обнаружили, что крошечные микробы способны выживать на высоте в много километров над поверхностью Земли. На высоте 8-15 км над планетой были обнаружены микробы, разрушающие органические химические вещества, которые плавают в атмосфере, «питаясь» ими.

Приверженцам теории апокалипсиса и разных прочих страшилок интересно будет узнать про .

Атмосфера - газовая оболочка нашей планеты, которая вращается вместе с Землей. Газ, находящийся в атмосфере, называют воздухом. Атмосфера соприкасается с гидросферой и частично покрывает литосферу. А вот верхние границы определить трудно. Условно принято считать, что атмосфера простирается вверх приблизительно на три тысячи километров. Там она плавно перетекает в безвоздушное пространство.

Химический состав атмосферы Земли

Формирование химического состава атмосферы началось около четырех миллиардов лет назад. Изначально атмосфера состояла лишь из легких газов - гелия и водорода. По мнению ученых исходными предпосылками создания газовой оболочки вокруг Земли стали извержения вулканов, которые вместе с лавой выбрасывали огромное количество газов. В дальнейшем начался газообмен с водными пространствами, с живыми организмами, с продуктами их деятельности. Состав воздуха постепенно менялся и в современном виде зафиксировался несколько миллионов лет назад.

Главные же составляющие атмосферы это азот (около 79%) и кислород (20%). Оставшийся процент (1%) приходится на следующие газы: аргон, неон, гелий, метан, углекислый газ, водород, криптон, ксенон, озон, аммиак, двуокиси серы и азота, закись азота и окись углерода, входящих в этот один процент.

Кроме того, в воздухе содержится водяной пар и твердые частицы (пыльца растений, пыль, кристаллики соли, примеси аэрозолей).

В последнее время ученые отмечают не качественное, а количественное изменение некоторых ингредиентов воздуха. И причина тому - человек и его деятельность. Только за последние 100 лет содержание углекислого газа значительно возросло! Это чревато многими проблемами, самая глобальная из которых - изменение климата.

Формирование погоды и климата

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.

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 следуют муссоны и пассаты, циклоны и антициклоны, планетарные фронтальные зоны.

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.

Всего выделено 7 зон. 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.

Строение атмосферы

Атмосфера напоминает слоеный пирог. И каждый слой имеет свои особенности.

. 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.

. 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.

. Стратосфера - это слой, верхняя граница которого проходит на высоте 50-55 километров. 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 ультрафиолетовым излучением.

. Стратопауза - невысокий промежуточный слой между стратосферой и следующей за ней мезосферой.

. 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.

. Мезопауза - следующий промежуточный слой, температура воздуха в котором минимум -90°.

. Термосфера - нижняя граница начинается на высоте 80 - 90 км, а верхняя граница слоя проходит приблизительно по отметке 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.

. Ионосфера - объединяет мезосферу, мезопаузу и термосферу. Воздух здесь состоит в основном из молекул кислорода и азота, а также из квазинейтральной плазмы. Солнечные лучи, попадая в ионосферу сильно ионизируют молекулы воздуха. В нижнем слое (до 90 км) степень ионизация низкая. Чем выше, тем больше ионизация. Так, на высоте 100-110 км электроны концентрируются. Это способствует отражению коротких и средних радиоволн.

Самый важный слой ионосферы - верхний, который находится на высоте 150-400 км. Его особенность в том, что он отражает радиоволны, а это способствует передаче радиосигналов на значительные расстояния.

Именно в ионосфере происходят такое явление, как полярное сияние.

. Экзосфера - состоит из атомов кислорода, гелия и водорода. Газ в этом слое очень разрежен и нередко атомы водорода ускользают в космическое пространство. Поэтому этот слой и называют "зоной рассеивания".

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.