Атмосфера - это то, что обеспечивает возможность жизни на Земле. Самые первые сведения и факты об атмосфере мы получаем ещё в начальной школе. В старших классах мы уже подробнее знакомимся с этим понятием на уроках географии.

Понятие земной атмосферы

Атмосфера имеется не только у Земли, но и у других небесных тел. Так называют газовую оболочку, окружающую планеты. Состав этого газового слоя разных планет значительно отличается. Давайте рассмотрим основные сведения и факты об иначе называемой воздухом.

Самой важной её составляющей частью является кислород. Некоторые ошибочно думают, что земная атмосфера состоит полностью из кислорода, но на самом деле воздух - это смесь газов. В его составе 78% азота и 21% кислорода. Остальной один процент включает в себя озон, аргон, углекислый газ, водяные пары. Пусть процентное соотношение этих газов мало, но они выполняют важную функцию - поглощают значительную часть солнечной лучистой энергии, тем самым не дают светилу превратить всё живое на нашей планете в пепел. Свойства атмосферы изменяются в зависимости от высоты. Например, на высоте 65 км азот составляет 86%, а кислород - 19%.

Состав атмосферы Земли

• Углекислый газ необходим для питания растений. В атмосфере он появляется в результате процесса дыхания живых организмов, гниения, горения. Отсутствие его в составе атмосферы сделало бы невозможным существование любых растений.
• Кислород - жизненно важный для человека компонент атмосферы. Его наличие является условием для существования всех живых организмов. Он составляет около 20% от общего объёма атмосферных газов.
• Озон - это естественный поглотитель солнечного ультрафиолетового излучения, которое пагубно влияет на живые организмы. Большая его часть формирует отдельный слой атмосферы - озоновый экран. В последнее время деятельность человека приводит к тому, что начинает постепенно разрушаться, но так как он имеет большую важность, то ведётся активная работа по его сохранению и восстановлению.
• Водяной пар определяет влажность воздуха. Его содержание может быть разным в зависимости от различных факторов: температуры воздуха, территориального расположения, сезона. При низкой температуре водяного пара в воздухе совсем мало, может быть меньше одного процента, а при высокой его количество достигает 4%.
• Кроме всего вышеперечисленного, в составе земной атмосферы всегда присутствует определённый процент твёрдых и жидких примесей . Это сажа, пепел, морская соль, пыль, капли воды, микроорганизмы. Попадать в воздух они могут как естественным, так и антропогенным путём.

Слои атмосферы

И температура, и плотность, и качественный состав воздуха неодинаковый на разной высоте. Из-за этого принято выделять разные слои атмосферы. Каждый из них имеет свою характеристику. Давайте узнаем, какие слои атмосферы различают:

• Тропосфера - этот слой атмосферы находится ближе всего к поверхности Земли. Высота его - 8-10 км над полюсами и 16-18 км - в тропиках. Здесь находится 90% всего водяного пара, который имеется в атмосфере, поэтому происходит активное образование облаков. Также в этом слое наблюдаются такие процессы, как движение воздуха (ветра), турбулентность, конвекция. Температура колеблется от +45 градусов в полдень в тёплое время года в тропиках до -65 градусов на полюсах.
• Стратосфера - второй по отдалённости от слой атмосферы. Находится на высоте от 11 до 50 км. В нижнем слое стратосферы температура приблизительно -55, в сторону удаления от Земли она повышается до +1˚С. Эта область называется инверсией и является границей стратосферы и мезосферы.
• Мезосфера располагается на высоте от 50 до 90 км. Температура на её нижней границе - около 0, на верхней достигает -80...-90 ˚С. Метеориты, попадающие в атмосферу Земли, полностью сгорают в мезосфере, из-за этого здесь происходят свечения воздуха.
• Термосфера имеет толщину приблизительно 700 км. В этом слое атмосферы возникают северные сияния. Появляются они за счёт под действием космического излучения и радиации, исходящей от Солнца.
• Экзосфера - это зона рассеивания воздуха. Здесь концентрация газов небольшая и происходит их постепенный уход в межпланетное пространство.

Границей между земной атмосферой и космическими просторами принято считать рубеж в 100 км. Эту черту называют линией Кармана.

Давление атмосферы

Слушая прогноз погоды, мы часто слышим показатели атмосферного давления. Но что означает давление атмосферы, и как на нас это может повлиять?

Мы разобрались, что воздух состоит из газов и примесей. Каждая из этих составляющих имеет свой вес, а значит, и атмосфера не невесома, как считали до XVII века. Атмосферное давление - это сила, с которой все слои атмосферы давят на поверхность Земли и на все предметы.

Учёные провели сложные подсчёты и доказали, что на один квадратный метр площади атмосфера давит с силой 10 333 кг. Значит, человеческое тело подвержено давлению воздуха, вес которого равен 12-15 тонн. Почему же мы не ощущаем этого? Спасает нас своё внутреннее давление, которое и уравновешивает внешнее. Можно ощутить давление атмосферы, находясь в самолёте или высоко в горах, так как атмосферное давление на высоте значительно меньше. При этом возможен физический дискомфорт, закладывание ушей, головокружение.

Об атмосфере, окружающей можно сказать много всего. Мы знаем о ней множество интересных фактов, и некоторые из них могут казаться удивительными:

• Вес земной атмосферы составляет 5 300 000 000 000 000 тонн.
• Она способствует передаче звука. На высоте больше 100 км это свойство исчезает из-за изменения состава атмосферы.
• Движение атмосферы спровоцировано неравномерным нагревом поверхности Земли.
• Для определения температуры воздуха используют термометр, а для того, чтобы узнать силу давления атмосферы, - барометр.
• Наличие атмосферы спасает нашу планету от 100 тонн метеоритов ежедневно.
• Состав воздуха был фиксированным несколько сотен миллионов лет, но стал изменяться с началом бурной производственной деятельности.
• Считается, что атмосфера простирается вверх на высоту 3000 км.

Значение атмосферы для человека

Физиологическая зона атмосферы составляет 5 км. На высоте 5000 м над уровнем моря у человека начинает проявляться кислородное голодание, что выражается в снижении его работоспособности и ухудшении самочувствия. Это показывает то, что человек не сможет выжить в пространстве, где нет этой удивительной смеси газов.

Все сведения и факты об атмосфере только подтверждают её важность для людей. Благодаря её наличию и появилась возможность развития жизни на Земле. Уже сегодня, оценив масштабы вреда, который человечество способно своими действиями наносить дающему жизнь воздуху, нам следует задуматься о дальнейших мерах сохранения и восстановления атмосферы.

Когда мы читаем об освоении человеком Луны и планет, мы часто сталкиваемся с вопросами, касающимися атмосферы. Есть ли атмосфера и на других планетах? Насколько известно ученым, ни одна планета или звезда не имеет атмосферы, похожей на нашу.

Что такое атмосфера? Мы можем представить ее в виде океана воздуха, окружающего Землю и имеющего высоту в несколько сотен миль. Океан воздуха имеет один и тот же состав по всей Земле. В основном он состоит из определенных газов, которые всегда остаются в одной и той же пропорции. Около 78 процентов составляет азот, 21 процент - кислород, и оставшийся один процент составляют газы, которые называются редкими - аргон, неон, гелий, криптон и ксенон.

Воздух, окутывающий Землю, имеет одинаковый химический состав до высоты 18 миль, хотя эта цифра может доходить и до 44 миль. Когда вы достигаете верхнего слоя атмосферы, вы оказываетесь в верхней точке того, что называется тропосферой. Это ближайший к поверхности Земли слой. На высоте от 18 до 31 мили от поверхности Земли находится слой горячего воздуха, температурой около 42 градусов по Цельсию. Причиной нагрева этого слоя является поглощение тепла солнечных лучей имеющимся здесь озоном.

Озон - это особая форма кислорода, где молекула состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух. Горячий озоновый слой служит для того, чтобы защитить нас от наиболее активных солнечных лучей - ультрафиолетовых. Без него мы не выдержали бы солнечного света. Еще выше находится слой, или несколько слоев, которые называются ионосферой, находящейся на высоте от 44 до 310 миль над землей. Ионосфера состоит из частиц, наэлектризованных Солнцем. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении. Атмосфера может удерживаться лишь в том случае, когда молекулы все время сталкиваются друг с другом и не могут улететь. Но чем выше, тем воздух становится все более разреженным.

Очень мала вероятность того, что молекула снизу отскочит обратно после столкновения с молекулой сверху. Поэтому молекулы выходят в открытое пространство, и атмосфера разрежается полностью. Существует зона, которая называется экзосфера, где оторвавшиеся молекулы движутся почти свободно, и эта зона начинается с высоты 400 миль и простирается до 1500 миль.

Тема: Атмосфера Земли.

Цели: Дать понятие об атмосфере и составе воздуха.

Способствовать развитию навыков сравнения, обобщения.

Прививать чувство бережного отношения к природе.

1. Активизация мыслительной деятельности.

Он прозрачный невидимка,

Легкий и бесцветный газ.

Невесомою косынкой

Он окутывает нас.

Он в лесу - густой, душистый,

Как целительный настой,

Пахнет свежестью смолистой,

Пахнет дубом и сосной.

Летом он бывает теплым,

Веет холодом зимой,

Когда иней красит стекла

И лежит на них каймой.

Мы его не замечаем,

Мы о нем не говорим.

Просто мы его вдыхаем-

Ведь он нам необходим.

О чём шла речь в стихотворении?

Какую роль выполняет воздух на планете? (Слайд 1)

• Защищает от метеоритов.
• Предохраняет от перегрева и от морозов.
• Защищает от губительных солнечных лучей.
• Следит за климатом .

1. Сообщение темы.

Расшифруй ребус и определи тему урока: (Слайд 2)

Атом сфера (атмосфера)

План работы: (Слайд 3)

• Что такое атмосфера?
• Из каких слоёв она состоит?
• Каков состав атмосферы?

Проблема: Что произойдет на Земле, если исчезнет атмосфера или изменится её состав?

1. Атмосфера.

Атмосфера – это воздушная оболочка планеты. Воздух, который окружает Землю до 800 километров в высоту. Атмосфера (древнегреч. “атмос” - воздух, “сфера” - шар). (Слайд 4)

(Дополнительные сведения, подготовленные детьми.)

Слои атмосферы достигают толщины несколько километров, которые создают впечатление светло-голубого купола.

Великий итальянец XV века Леонардо да Винчи в книге «О живописи» писал: «Синева неба происходит благодаря толще освещённых частиц воздуха, которая расположена между Землёй и находящейся на верху чернотой».

Не смотря на то, что воздух не имеет цвета, даже не очень чистый воздух приземного слоя атмосферы в городах оказывается необыкновенно прозрачным в сравнении с самой прозрачной жидкостью. Если смотреть сквозь слой воздуха толщиной несколько метров, то мы его не видим. Но если толщина будет составлять несколько километров, мы начинаем видеть воздушную дымку. Вся же атмосфера светло-голубая. Это происходит благодаря её толще.

Цвет и яркость неба изменяется при поднятии над земной поверхностью. Чем выше мы поднимаемся, тем тоньше слой воздуха над местом наблюдения, тем синее небо и меньше его яркость.

Какой же высоты атмосфера? Рассмотрим её слои: (Слайд 5)

1. Тропосфера (от греческого – движение) - начинается прямо от земной поверхности, поднимаясь до 10 километров вверх. Здесь образуются облака, рождаются грозы, снег. Температура понижается до – 70 ° С. В верхних слоях летают самолёты
2. Стратосфера – тянется от 10 до 50 км высоту. В ней есть тонкий озоновый слой, который защищает планету от губительных солнечных лучей. Температура – 70 ° С.
3. Мезосфера тянется до 80 км, в ней сгорают попавшие гравитационное поле Земли небесные тела, метеориты. Температура – 70 ° С – 90 ° С.
4. Термосфера (ионосфера) – проводит электричество, здесь образуется северное сияние. Тянется до 500 км вверх. В этих слоях летают искусственные спутники, космические зонды.
5. Экзосфера сильно разряжена, в ней почти нет воздуха.

Перечислите слои атмосферы. (Слайд 6)

Что произойдет, если исчезнет один из слоёв атмосферы?

1. Состав воздуха.

Из чего же состоит воздух? (Слайд 7)

Воздух – это смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других.
В воздухе содержится:

21% кислорода,
78 % азота,
0,9 % благородных газов,
0,03% углекислого газа

И небольшое количество водорода и водяного пара.

Какого вещества в воздухе больше всего?

(Слайд 8)

Какой газ мы ощущаем после грозы? (Озон – запах свежести.)

Меняется ли состав воздуха? Из-за чего?

Какова разница в составе воздуха в классе, в городе, где много машин и в лесу? (Слайд 9)

Физминутка «Атомы – молекулы».

Ведущий дает установку: «Представьте, что все мы атомы. Атомы выглядят так: согнуты руки в локтях, кисти прижаты к плечам. Атомы постоянно двигаются, время от времени объединяются в молекулы. Число атомов в молекуле может быть разное, оно будет определяться тем числом, какое я назову. Например, три: атомы должны объединиться по три в каждую молекулу. Молекула будет выглядеть тогда так: три человека встанут лицом друг к другу в кругу, с соединенными вверху руками».

Закончить можно, назвав общее количество участников – это будет общий круг.

1. Роль атмосферы.

Воздух и атмосфера – это одно и тоже или разные понятия? (Слайд 10)

Назовите ещё раз, какова роль атмосферы для нашей планеты. (Слайд 11)

• Защищает от вредного излучения
• Защищает от губительных солнечных лучей
• Защищает от метеоритов
• Формирует климат
• Предохраняет от перегрева и от морозов
• Переносит звуки и запахи
• Даёт кислород для живых существ

Что произойдет на Земле, если исчезнет атмосфера или изменится её состав?

(Слайд12)

Атмосфера имеет большое значение для всего живого на планете, следовательно её надо беречь.

Расскажите о мерах охраны воздушного пространства.

Выставка плакатов «Защитим атмосферу» и их защита. (Слайд 13)

1. Обобщение.

Сейчас я проверю, как вы меня внимательно слушали. Если вы согласны с моим утверждением, то ставите 0, если же нет – 1. У вас должно получиться число, которое я задумала. (Слайд 14)

• Мы живем на дне Водяного океана? (нет – 1)
• В атмосфере зарождаются осадки, и образуется ветер? (Да – 0)
• Атмосфера есть у всех планет? (Нет – 1)
• Воздух – это жидкость? (Нет – 1)
• Воздух – это смесь газов? (Да – 0)
• Атмосфера защищает от метеоритов? (Да – 0)
• Углекислый газ – это самый главный газ, он необходим для жизни людей, мы им дышим? (Нет – 1)

Должно получиться число: 1 011 001.

1. Д\З.

С. 111, пересказ.

Наблюдать за погодой и ветром.

Опыт: (Слайд 15)

Представим себе, что мы поднимаемся в 7:00 утра и засыпаем в 23:00. Придя домой с работы примерно в 18:30, мы ужинаем и освобождаемся уже после 20:00. Уже темно, чтобы выйти на улицу и отдохнуть. Совсем нет времени, чтобы насладиться летним днем.

Теперь представим себе, что мы передвинули часы на один час вперед. Человек все делает в то же самое время - но теперь, когда он выходит вечером в 20:00, еще достаточно светлого времени для отдыха. Он «выиграл» час светлого времени суток!

Конечно, летнее время не прибавляет часов в сутках. Это и невозможно. Это сделано для того, чтобы увеличить количество часов в светлое время суток, когда солнце поднимается очень рано.

Летнее время особенно удобно для горожан. Оно позволяет закрывать магазины, конторы, фабрики в конце рабочего дня, когда солнце еще достаточно высоко. Фермеры и крестьяне, работающие по солнцу, обычно не переходят на летнее время. Они не могут работать в поле, пока не высохла утренняя роса или после ее появления вечером.

А ты знаешь, кто придумал летнее время?

Бенджамин Франклин! В XVIII веке, находясь во Франции, он предложил это нововведение парижанам, но они не приняли его.

Впервые закон о летнем времени был принят во время первой мировой войны. В то время топлива для производства электричества было недостаточно, поэтому было необходимо экономить его. С принятием летнего времени многие ложатся спать сразу с наступлением темноты, тогда как без него, если бы пришлось бодрствовать до этого же времени, необходимо было бы использовать электричество.

В 1915 году Германия первой приняла летнее время, в 1916 году это было сделано в Англии, в США - в 1918 году.