Vídeo aula 2: Estrutura da atmosfera, significado, estudo
Palestra: Atmosfera. Composição, estrutura, circulação. Distribuição de calor e umidade na Terra. Tempo e clima
Atmosfera
atmosfera pode ser chamado de shell que permeia tudo. Seu estado gasoso permite preencher buracos microscópicos no solo, a água é dissolvida na água, animais, plantas e humanos não podem existir sem ar.
A espessura nominal da casca é de 1500 km. Seus limites superiores se dissolvem no espaço e não são claramente marcados. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0°C é de 760 mm. art. Arte. O envelope de gás é 78% nitrogênio, 21% oxigênio, 1% outros gases (ozônio, hélio, vapor de água, dióxido de carbono). A densidade da concha de ar muda com a elevação: quanto mais alto, mais raro é o ar. É por isso que os alpinistas podem ficar sem oxigênio. Na própria superfície da terra, a maior densidade.
Composição, estrutura, circulação
As camadas são distinguidas no shell:
Troposfera, 8-20 km de espessura. Além disso, nos pólos a espessura da troposfera é menor do que no equador. Cerca de 80% da massa total de ar está concentrada nesta pequena camada. A troposfera tende a aquecer a partir da superfície da Terra, então sua temperatura é mais alta perto da própria Terra. Com uma subida de até 1 km. a temperatura do envelope de ar diminui em 6°C. Na troposfera, há um movimento ativo de massas de ar na direção vertical e horizontal. É esta concha que é a "fábrica" do clima. Nela se formam ciclones e anticiclones, sopram ventos de oeste e leste. Todo o vapor de água está concentrado nele, que condensa e derrama chuva ou neve. Essa camada da atmosfera contém impurezas: fumaça, cinzas, poeira, fuligem, tudo o que respiramos. A camada limite com a estratosfera é chamada de tropopausa. Aqui termina a queda de temperatura.
Limites aproximados estratosfera 11-55km. Até 25km. Há pequenas mudanças de temperatura, e mais alto começa a subir de -56°C para 0°C a uma altitude de 40 km. Por mais 15 quilômetros, a temperatura não muda, essa camada foi chamada de estratopausa. A estratosfera em sua composição contém ozônio (O3), uma barreira protetora para a Terra. Devido à presença da camada de ozônio, os raios ultravioleta nocivos não penetram na superfície da Terra. Recentemente, a atividade antrópica levou à destruição dessa camada e à formação de “buracos de ozônio”. Os cientistas dizem que a causa dos "buracos" é concentração aumentada radicais livres e freon. Sob a influência da radiação solar, as moléculas dos gases são destruídas, este processo é acompanhado por um brilho (luzes do norte).
De 50-55 km. próxima camada começa mesosfera, que sobe para 80-90 km. Nesta camada, a temperatura diminui, a uma altitude de 80 km é de -90°C. Na troposfera, a temperatura sobe novamente para várias centenas de graus. Termosfera estende-se até 800 km. Limites superiores exosfera não são determinados, uma vez que o gás se dissipa e escapa parcialmente espaço.
Calor e umidade
A distribuição do calor solar no planeta depende da latitude do local. O equador e os trópicos recebem mais energia solar conforme o ângulo de incidência raios solares cerca de 90°. Quanto mais próximo dos polos, diminui o ângulo de incidência dos raios, respectivamente, a quantidade de calor também diminui. Os raios do sol, passando pela concha de ar, não a aquecem. Somente quando atinge o solo, o calor do sol é absorvido pela superfície da terra e, em seguida, o ar é aquecido a partir da superfície subjacente. A mesma coisa acontece no oceano, exceto que a água aquece mais lentamente do que a terra e esfria mais lentamente. Portanto, a proximidade dos mares e oceanos tem impacto na formação do clima. No verão, o ar do mar nos traz frescor e precipitação, no inverno aquece, já que a superfície do oceano ainda não gastou seu calor acumulado durante o verão, e a superfície da terra esfriou rapidamente. As massas de ar marinhas se formam acima da superfície da água, portanto, estão saturadas de vapor de água. Movendo-se sobre a terra, as massas de ar perdem umidade, trazendo precipitação. As massas de ar continentais se formam acima da superfície da terra, como regra, são secas. A presença de massas de ar continentais traz um clima quente no verão e um clima claro e gelado no inverno.
Tempo e clima
Tempo- o estado da troposfera em um determinado local por um determinado período de tempo.
Clima- o regime climático de longo prazo característico da área.
O clima pode mudar durante o dia. O clima é uma característica mais constante. Cada região físico-geográfica é caracterizada por um determinado tipo de clima. O clima é formado como resultado da interação e influência mútua de vários fatores: a latitude do local, as massas de ar predominantes, o relevo da superfície subjacente, a presença de correntes submarinas, a presença ou ausência de corpos d'água.
Na superfície da Terra existem cinturões de baixa e alta pressão atmosférica. Equatorial e zona temperada e baixa pressão, nos polos e nos trópicos a pressão é alta. As massas de ar se movem de uma área de alta pressão para uma área de baixa pressão. Mas à medida que nossa Terra gira, essas direções se desviam, no hemisfério norte para a direita, no hemisfério sul para a esquerda. A partir de zona tropical os ventos alísios sopram para o equador, os ventos de oeste sopram dos trópicos para a zona temperada e os ventos polares de leste sopram dos pólos para a zona temperada. Mas em cada cinturão, áreas de terra se alternam com áreas de água. Dependendo se sobre a terra ou sobre o oceano se formou massa de ar, pode trazer chuvas fortes ou uma superfície clara e ensolarada. A quantidade de umidade nas massas de ar é afetada pela topografia da superfície subjacente. Massas de ar saturadas de umidade passam sobre os territórios planos sem obstáculos. Mas se há montanhas no caminho, pesadas ar úmido não pode se mover pelas montanhas e é forçado a perder parte, se não toda, da umidade na encosta das montanhas. A costa leste da África tem uma superfície montanhosa (Montanhas do Dragão). As massas de ar que se formam sobre o Oceano Índico estão saturadas de umidade, mas toda a água se perde na costa e um vento quente e seco chega ao interior. É por isso que a maioria África do Sul ocupado com desertos.
A temperatura da superfície da Terra reflete o aquecimento do ar em qualquer área específica do nosso planeta.
Como regra, dispositivos especiais são usados para medi-lo - termômetros localizados em pequenas cabines. A temperatura do ar é medida pelo menos 2 metros acima do solo.
Sob a temperatura média da superfície da Terra, eles significam o número de graus não em qualquer lugar em particular, mas o valor médio de todos os pontos do nosso globo. Por exemplo, se em Moscou a temperatura do ar for de 30 graus e em São Petersburgo 20, a temperatura média na região dessas duas cidades será de 25 graus.
(Imagem de satélite da temperatura da superfície da Terra no mês de janeiro com uma escala de valores Kelvin)
Ao calcular temperatura média As Terras fazem leituras não de uma região específica, mas de todas as regiões do globo. No este momento A temperatura média da Terra é de +12 graus Celsius.
Mínimo e máximo
A temperatura mais baixa foi registrada em 2010 na Antártida. O recorde foi de -93 graus Celsius. O ponto mais quente do planeta é o deserto Deshte Lut, localizado no Irã, onde a temperatura recorde foi de +70 graus.
(temperatura média para julho )
A Antártida é tradicionalmente considerada o lugar mais frio da Terra. África e África estão constantemente competindo pelo direito de ser chamado de continente mais quente. América do Norte. No entanto, todos os outros continentes também não estão tão distantes, ficando atrás dos líderes apenas alguns graus.
Distribuição de calor e luz na Terra
Nosso planeta recebe a maior parte de seu calor de uma estrela chamada Sol. Apesar da distância bastante impressionante que nos separa, a quantidade de radiação que alcança é mais que suficiente para os habitantes da Terra.
(temperatura média para janeiro distribuídos sobre a superfície da terra)
Como você sabe, a Terra gira constantemente em torno do Sol, que ilumina apenas uma parte do nosso planeta. Daí a distribuição desigual de calor sobre o planeta. A Terra tem uma forma elipsoidal, como resultado da qual os raios do Sol incidem em diferentes partes da Terra em diferentes ângulos. Isso resulta em um desequilíbrio na distribuição de calor no planeta.
Outro fator importante que afeta a distribuição do calor é a inclinação do eixo da Terra, ao longo do qual o planeta faz uma revolução completa em torno do sol. Essa inclinação é de 66,5 graus, então nosso planeta está constantemente voltado para a parte norte em direção à Estrela do Norte.
É graças a esta inclinação que temos mudanças sazonais e temporais, ou seja, a quantidade de luz e calor, dia ou noite, aumenta ou diminui, e o verão é substituído pelo outono.
Pressão atmosférica- a pressão do ar atmosférico sobre os objetos nele e a superfície da Terra. A pressão atmosférica normal é de 760 mm Hg. Arte. (101325 Pa). Para cada quilômetro de altitude, a pressão cai 100 mm.
A composição da atmosfera:
A atmosfera da Terra é a concha de ar da Terra, composta principalmente de gases e várias impurezas (poeira, gotas de água, cristais de gelo, sais marinhos, produtos de combustão), cuja quantidade não é constante. Os principais gases são nitrogênio (78%), oxigênio (21%) e argônio (0,93%). A concentração de gases que compõem a atmosfera é quase constante, com exceção do dióxido de carbono CO2 (0,03%).
A atmosfera também contém SO2, CH4, NH3, CO, hidrocarbonetos, HC1, HF, vapor de Hg, I2, bem como NO e muitos outros gases em pequenas quantidades. Permanentemente localizado na troposfera um grande número de partículas sólidas e líquidas em suspensão (aerossol).
Clima e tempo
Tempo e clima estão inter-relacionados, mas vale a pena definir a diferença entre eles.
Tempoé o estado da atmosfera sobre uma determinada área em um determinado ponto no tempo. Na mesma cidade, o clima pode mudar a cada poucas horas: aparece neblina pela manhã, uma tempestade começa à tarde e à noite o céu está limpo de nuvens.
Clima- um padrão climático repetitivo de longo prazo, característico de uma determinada área. O clima afeta o terreno, corpos d'água, flora e fauna.
Elementos básicos do clima - precipitação(chuva, neve, neblina), vento, temperatura e umidade do ar, nebulosidade.
PrecipitaçãoÉ a água na forma líquida ou sólida que cai na superfície da terra.
Eles são medidos usando um dispositivo chamado pluviômetro. Este é um cilindro de metal com uma área de seção transversal de 500 cm2. A precipitação é medida em milímetros - esta é a profundidade da camada de água que apareceu no pluviômetro após a precipitação.
Temperatura do aré determinado usando um termômetro - um dispositivo que consiste em uma escala de temperatura e um cilindro parcialmente preenchido com uma determinada substância (geralmente álcool ou mercúrio). A ação de um termômetro é baseada na expansão de uma substância quando aquecida e compressão - quando resfriada. Uma das variedades do termômetro é o conhecido termômetro, no qual o cilindro é preenchido com mercúrio. Um termômetro que mede a temperatura do ar deve estar à sombra para que os raios do sol não o aqueçam.
A medição da temperatura é feita em estações meteorológicas várias vezes ao dia, após o que a temperatura média diária, média mensal ou média anual é exibida.
A temperatura média diária é a média aritmética das temperaturas medidas em intervalos regulares durante o dia. Temperatura média mensal- a média aritmética de todas as temperaturas médias diárias durante o mês, e a média anual - a média aritmética de todas as temperaturas médias diárias durante o ano. Em uma localidade, as temperaturas médias de cada mês e ano permanecem aproximadamente constantes, uma vez que quaisquer grandes flutuações de temperatura são niveladas pela média. Atualmente, há uma tendência de aumento gradual das temperaturas médias, fenômeno chamado aquecimento global. Um aumento da temperatura média em alguns décimos de grau é imperceptível para os seres humanos, mas tem um impacto significativo no clima, uma vez que a pressão e a umidade do ar mudam junto com a temperatura, assim como os ventos.
Umidade do ar mostra quão saturado está com vapor de água. Meça a umidade absoluta e relativa. Umidade absolutaé a quantidade de vapor de água presente em 1 metro cúbico ar, medido em gramas. Ao falar sobre o clima, a umidade relativa é frequentemente usada, que mostra a porcentagem de vapor de água no ar em relação à quantidade que está no ar na saturação. A saturação é um certo limite para o qual o vapor de água está no ar sem condensar. A umidade relativa não pode ser superior a 100%.
O limite de saturação é diferente em diferentes regiões do globo. Portanto, para comparar a umidade em diferentes áreas, é melhor usar indicador absoluto umidade e caracterizar o clima em uma determinada área - um indicador relativo.
Nebulosidade geralmente estimado usando as seguintes expressões: nublado - todo o céu está coberto de nuvens, parcialmente nublado - há um grande número de nuvens individuais, claro - há poucas ou nenhuma nuvem.
Pressão atmosférica- uma característica muito importante do clima. O ar atmosférico tem seu próprio peso, e para cada ponto da superfície da Terra, para cada objeto e criatura, localizado nele, pressiona uma coluna de ar. A pressão atmosférica é geralmente medida em milímetros. coluna de mercúrio. Para tornar essa medida clara, vamos explicar o que ela significa. O ar pressiona cada centímetro quadrado da superfície com a mesma força que uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura. Assim, a pressão do ar é comparada com a pressão da coluna de mercúrio. Um número inferior a 760 significa pressão arterial baixa.
Flutuações de temperatura
A temperatura varia de lugar para lugar. À noite, devido à falta de energia solar, a temperatura cai. A este respeito, costuma-se distinguir as temperaturas médias diurnas e noturnas. Também a temperatura oscila ao longo do ano, no inverno, a temperatura média diária é mais baixa, aumentando gradualmente na primavera e diminuindo gradualmente no outono, no verão - a temperatura média diária mais alta.
Distribuição de luz, calor e umidade sobre a superfície da Terra
Na superfície da Terra esférica, o calor solar e a luz são distribuídos de forma desigual. Isso se deve ao fato de que o ângulo de incidência dos raios em diferentes latitudes é diferente.
O eixo da Terra está inclinado em relação ao plano da órbita em um ângulo. Sua extremidade norte é direcionada para a Estrela do Norte. O sol sempre ilumina metade da Terra. Ao mesmo tempo, o Hemisfério Norte é mais iluminado (e o dia lá dura mais do que no outro hemisfério), então, ao contrário, o Hemisfério Sul. Duas vezes por ano, ambos os hemisférios são igualmente iluminados (então a duração do dia em ambos os hemisférios é a mesma).
O sol é a principal fonte de calor e luz na Terra. Esta enorme bola de gás com uma temperatura de superfície de cerca de 6000 ° C irradia uma grande quantidade de energia, que é chamada de radiação solar. Ela aquece nossa Terra, põe o ar em movimento, forma o ciclo da água, cria condições para a vida de plantas e animais.
Passando pela atmosfera, parte radiação solar absorvidos, alguns são espalhados e refletidos. Portanto, o fluxo de radiação solar, chegando à superfície da Terra, enfraquece gradualmente.
A radiação solar chega à superfície da Terra de forma direta e difusa. A radiação direta é um fluxo de raios paralelos que vêm diretamente do disco do Sol. A radiação espalhada vem de todo o céu. Acredita-se que o aporte de calor do Sol por 1 hectare da Terra equivale a queimar quase 143 mil toneladas de carvão.
Os raios do sol, passando pela atmosfera, a aquecem um pouco. O aquecimento da atmosfera vem da superfície da Terra, que, absorvendo a energia solar, a transforma em calor. As partículas de ar, em contato com uma superfície aquecida, recebem calor e o transportam para a atmosfera. Isso aquece as camadas inferiores da atmosfera. Obviamente, quanto mais a superfície da Terra recebe radiação solar, mais se aquece, mais o ar se aquece.
Numerosas observações da temperatura do ar mostraram que a temperatura mais alta foi observada em Trípoli (África) (+58°С), a mais baixa - na estação Vostok na Antártida (-87,4°С).
O influxo de calor solar e a distribuição da temperatura do ar dependem da latitude do local. A região tropical recebe mais calor do Sol do que as latitudes temperadas e polares. As regiões equatoriais do sol recebem mais calor. sistema solar, que é uma fonte de enormes quantidades de calor e luz ofuscante para o planeta Terra. Apesar do Sol estar a uma distância considerável de nós e apenas uma pequena parte de sua radiação chegar até nós, isso é suficiente para o desenvolvimento da vida na Terra. Nosso planeta gira em torno do sol em uma órbita. Se a Terra for observada de uma espaçonave durante o ano, pode-se notar que o Sol sempre ilumina apenas metade da Terra, portanto, haverá dia lá e, nesse momento, haverá noite na metade oposta. A superfície da Terra recebe calor apenas durante o dia.
Nossa Terra está aquecendo de forma desigual. O aquecimento desigual da Terra é explicado por sua forma esférica, de modo que o ângulo de incidência do raio solar em diferentes áreas é diferente, o que significa que diferentes partes da Terra recebem quantidade diferente aquecer. No equador, os raios do sol caem verticalmente e aquecem fortemente a Terra. Quanto mais distante do equador, menor é o ângulo de incidência do feixe e, consequentemente, esses territórios recebem menos calor. O mesmo feixe de energia da radiação solar aquece uma área muito menor perto do equador, pois cai verticalmente. Além disso, os raios que caem em um ângulo menor do que no equador - penetrando na atmosfera, percorrem um caminho mais longo, como resultado do qual parte dos raios do sol são espalhados na troposfera e não atingem a superfície da Terra. Tudo isso indica que à medida que você se afasta do equador para o norte ou para o sul, a temperatura do ar diminui, à medida que o ângulo de incidência do raio do sol diminui.
Distribuição da precipitação em o Globo depende de quantas nuvens contendo umidade se formam sobre uma determinada área ou quantas delas o vento pode trazer. A temperatura do ar é muito importante, porque a evaporação intensiva da umidade ocorre precisamente em altas temperaturas. A umidade evapora, sobe e as nuvens se formam a uma certa altura.
A temperatura do ar diminui do equador para os polos, portanto, a quantidade de precipitação é máxima nas latitudes equatoriais e diminui em direção aos polos. No entanto, em terra, a distribuição da precipitação depende de vários fatores adicionais.
Há muita precipitação sobre as áreas costeiras e, à medida que você se afasta dos oceanos, sua quantidade diminui. Há mais precipitação nas vertentes de barlavento das serras e muito menos nas vertentes de sotavento. Por exemplo, na costa atlântica da Noruega, Bergen recebe 1.730 mm de precipitação por ano, enquanto Oslo recebe apenas 560 mm. As montanhas baixas também afetam a distribuição da precipitação - na encosta ocidental dos Urais, em Ufa, uma média de 600 mm de precipitação cai, e na encosta leste, em Chelyabinsk, - 370 mm.
A maior quantidade de precipitação cai na bacia amazônica, na costa do Golfo da Guiné e na Indonésia. Em algumas áreas da Indonésia, seus valores máximos chegam a 7.000 mm por ano. Na Índia, no sopé do Himalaia, a uma altitude de cerca de 1300 m acima do nível do mar, há o lugar mais chuvoso da Terra - Cherrapunji (25,3 ° N e 91,8 ° E, uma média de mais de 11.000 mm de precipitação cai aqui em Tal abundância de umidade é trazida para esses lugares pela monção de verão úmido do sudoeste, que se eleva ao longo das encostas íngremes das montanhas, esfria e cai com chuva forte.
Os oceanos, cuja temperatura da água muda muito mais lentamente do que a temperatura da superfície da terra ou do ar, têm um forte efeito moderador sobre o clima. À noite e no inverno, o ar sobre os oceanos esfria muito mais lentamente do que sobre a terra, e se as massas de ar oceânicas se movem sobre os continentes, isso leva ao aquecimento. Por outro lado, durante o dia e o verão, a brisa do mar esfria a terra.
A distribuição da umidade na superfície da Terra é determinada pelo ciclo da água na natureza. A cada segundo, uma enorme quantidade de água evapora na atmosfera, principalmente da superfície dos oceanos. O ar oceânico úmido, correndo sobre os continentes, esfria. A umidade então se condensa e retorna à superfície da terra na forma de chuva ou neve. Parte dela fica armazenada na cobertura de neve, rios e lagos, e parte retorna ao oceano, onde ocorre novamente a evaporação. Isso completa o ciclo hidrológico.
A distribuição da precipitação também é influenciada pelas correntes dos oceanos. Nas áreas próximas às quais passam as correntes quentes, a quantidade de precipitação aumenta, pois o ar aquece a partir de massas de água quente, sobe e forma-se nuvens com conteúdo de água suficiente. Nos territórios próximos aos quais as correntes frias passam, o ar esfria, afunda, as nuvens não se formam e a precipitação é muito menor.
Como a água desempenha um papel significativo nos processos de erosão, ela afeta os movimentos da crosta terrestre. E qualquer redistribuição de massas causada por tais movimentos nas condições da Terra girando em torno de seu eixo pode, por sua vez, contribuir para uma mudança na posição do eixo da Terra. Durante as eras glaciais, os níveis do mar caem à medida que a água se acumula nas geleiras. Isso, por sua vez, leva ao crescimento dos continentes e ao aumento dos contrastes climáticos. A redução do fluxo dos rios e a diminuição do nível do mar impedem que as correntes oceânicas quentes atinjam regiões frias, levando a mais mudanças climáticas.
Que é para uma fonte de enorme quantidade de calor e luz deslumbrante. Apesar do Sol estar a uma distância considerável de nós e apenas uma pequena parte de sua radiação chegar até nós, isso é suficiente para o desenvolvimento da vida na Terra. Nosso planeta gira em torno do sol em uma órbita. Se a Terra for observada de uma espaçonave durante o ano, pode-se notar que o Sol sempre ilumina apenas metade da Terra, portanto, haverá dia lá e, nesse momento, haverá noite na metade oposta. A superfície da Terra recebe calor apenas durante o dia.
Nossa Terra está aquecendo de forma desigual. O aquecimento desigual da Terra é explicado por sua forma esférica, de modo que o ângulo de incidência do raio solar em diferentes áreas é diferente, o que significa que diferentes partes da Terra recebem diferentes quantidades de calor. No equador, os raios do sol caem verticalmente e aquecem fortemente a Terra. Quanto mais distante do equador, menor é o ângulo de incidência do feixe e, consequentemente, esses territórios recebem menos calor. O mesmo feixe de energia da radiação solar aquece uma área muito menor, pois cai verticalmente. Além disso, os raios que caem em um ângulo menor do que no equador, penetrando, percorrem um caminho mais longo, como resultado do qual parte dos raios do sol são espalhados na troposfera e não atingem a superfície da Terra. Tudo isso indica que ao se afastar do equador para o norte ou para o sul, ele diminui, pois o ângulo de incidência do raio solar diminui.
O grau de aquecimento da superfície da Terra também é afetado pelo fato de o eixo da Terra estar inclinado em relação ao plano da órbita, ao longo do qual a Terra faz uma revolução completa em torno do Sol, em um ângulo de 66,5 ° e é sempre direcionada por o extremo norte em direção à Estrela Polar.
Imagine que a Terra, movendo-se em torno do Sol, tenha o eixo da Terra perpendicular ao plano da órbita de rotação. Então a superfície em diferentes latitudes receberia uma quantidade constante de calor ao longo do ano, o ângulo de incidência do raio do sol seria constante o tempo todo, sempre seria dia é igual à noite não haveria mudança de estações. No equador, essas condições pouco difeririam do presente. É nas latitudes temperadas que tem uma influência significativa no aquecimento da superfície terrestre e, portanto, em toda a inclinação do eixo terrestre.
Durante o ano, ou seja, durante a revolução completa da Terra em torno do Sol, quatro dias são especialmente notáveis: 21 de março, 23 de setembro, 22 de junho, 22 de dezembro.
Os trópicos e os círculos polares dividem a superfície da Terra em cinturões que diferem na iluminação solar e na quantidade de calor recebido do Sol. Existem 5 zonas de iluminação: polar norte e sul, que recebem pouca luz e calor, zona de clima quente e zona norte e cinturão sul, que recebem mais luz e calor que os polares, mas menos que os tropicais.
Assim, em conclusão, podemos tirar uma conclusão geral: o aquecimento e a iluminação desiguais da superfície da Terra estão associados à esfericidade da nossa Terra e à inclinação do eixo da Terra até 66,5 ° em relação à órbita de rotação ao redor do Sol.
Atmosfera- o envoltório de ar que circunda o globo, conectado a ele por gravidade e participando de sua rotação diária e anual.
ar atmosférico consiste em uma mistura mecânica de gases, vapor de água e impurezas. A composição do ar até uma altura de 100 km é 78,09% nitrogênio, 20,95% oxigênio, 0,93% argônio, 0,03% dióxido de carbono, e apenas 0,01% é contabilizado por todos os outros gases: hidrogênio, hélio, vapor de água, ozônio . Os gases que compõem o ar estão constantemente se misturando. A porcentagem de gases é bastante constante. No entanto, o teor de dióxido de carbono varia. A queima de petróleo, gás, carvão, reduzindo o número de florestas leva a um aumento do dióxido de carbono na atmosfera. Isso contribui para um aumento da temperatura do ar na Terra, uma vez que o dióxido de carbono passa a energia solar para a Terra, e a radiação térmica da Terra atrasa. Assim, o dióxido de carbono é uma espécie de "isolamento" da Terra.
Há pouco ozônio na atmosfera. A uma altitude de 25-35 km, observa-se uma concentração desse gás, a chamada tela de ozônio (camada de ozônio). A tela de ozônio desempenha a função de proteção mais importante - atrasa a radiação ultravioleta do Sol, que é prejudicial a toda a vida na Terra.
água atmosférica está no ar na forma de vapor de água ou produtos de condensação em suspensão (gotas, cristais de gelo).
Impurezas atmosféricas(aerossóis) - partículas líquidas e sólidas localizadas principalmente nas camadas inferiores da atmosfera: poeira, cinza vulcânica, fuligem, gelo e cristais de sal marinho, etc. A quantidade de impurezas atmosféricas no ar aumenta durante fortes incêndios florestais, tempestades de poeira, erupções vulcânicas. A superfície subjacente também influencia a quantidade e a qualidade das impurezas atmosféricas no ar. Então, há muita poeira sobre os desertos, sobre as cidades há muitas pequenas partículas sólidas, fuligem.
A presença de impurezas no ar está associada ao conteúdo de vapor de água nele, uma vez que poeira, cristais de gelo e outras partículas servem como núcleos em torno dos quais o vapor de água se condensa. Como o dióxido de carbono, o vapor de água atmosférico serve como "isolante" da Terra: retarda a radiação da superfície da Terra.
A massa da atmosfera é um milionésimo da massa da Terra.
A estrutura da atmosfera. A atmosfera tem uma estrutura em camadas. As camadas da atmosfera são distinguidas com base nas mudanças na temperatura do ar com a altura e outras propriedades físicas (Tabela 1).
Tabela 1.A estrutura da atmosfera
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esfera da atmosfera |
Altura das bordas inferior e superior |
Mudança de temperatura dependendo da altitude |
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Troposfera |
rebaixar |
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Estratosfera |
8-18 - 40-50km |
Levantar |
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Mesosfera |
40-50km - 80km |
rebaixar |
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Termosfera |
Levantar |
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Exosfera |
Acima de 800 km (considerar condicionalmente que a atmosfera se estende até uma altitude de 3000 km) |
Troposfera— a camada inferior da atmosfera contendo 80% de ar e quase todo vapor de água. A espessura da troposfera varia. Nas latitudes tropicais - 16-18 km, nas latitudes temperadas - 10-12 km e nas polares - 8-10 km. Em todos os lugares da troposfera, a temperatura do ar cai 0,6 ° C para cada 100 m de subida (ou 6 ° C por 1 km). A troposfera é caracterizada pelo movimento vertical (convecção) e horizontal (vento) do ar. Todos os tipos de massas de ar são formados na troposfera, surgem ciclones e anticiclones, nuvens, precipitação, nevoeiros se formam. O tempo é formado principalmente na troposfera. Portanto, o estudo da troposfera é de particular importância. A camada inferior da troposfera é chamada de camada de solo, caracterizado pelo alto teor de poeira e o teor de microorganismos voláteis.
A camada de transição da troposfera para a estratosfera é chamada de tropopausa. Nele, a rarefação do ar aumenta acentuadamente, sua temperatura cai para -60 ° De sobre os pólos para -80 ° De cima dos trópicos. A temperatura do ar mais baixa sobre os trópicos é devido às poderosas correntes de ar ascendentes e à posição mais alta da troposfera.
Estratosfera A camada da atmosfera entre a troposfera e a mesosfera. A composição gasosa do ar é semelhante à troposfera, mas contém muito menos vapor de água e mais ozônio. A uma altitude de 25 a 35 km, observa-se a maior concentração desse gás (tela de ozônio). Até uma altura de 25 km, a temperatura muda pouco com a altura, e acima dela começa a subir. A temperatura varia com a latitude e a época do ano. Nuvens de madrepérola são observadas na estratosfera, é caracterizada por altas velocidades ventos e correntes de jato.
A atmosfera superior é caracterizada por auroras e tempestades magnéticas. Exosfera- a esfera externa, da qual gases atmosféricos leves (por exemplo, hidrogênio, hélio) podem fluir para o espaço sideral. A atmosfera não tem um limite superior nítido e passa gradualmente para o espaço sideral.
A presença de uma atmosfera é de grande importância para a Terra. Evita o aquecimento excessivo da superfície terrestre durante o dia e o resfriamento à noite; protege a terra da radiação ultravioleta do sol. Uma parte significativa dos meteoritos queima nas densas camadas da atmosfera.
Interagindo com todas as conchas da Terra, a atmosfera está envolvida na redistribuição de umidade e calor no planeta. É uma condição para a existência da vida orgânica.
Radiação solar e temperatura do ar. O ar é aquecido e resfriado pela superfície da Terra, que por sua vez é aquecida pelo sol. A quantidade total de radiação solar é chamada radiação solar. A parte principal da radiação solar está espalhada no espaço mundial, apenas uma bilionésima parte da radiação solar atinge a Terra. A radiação pode ser direta ou difusa. A radiação solar que atinge a superfície da Terra na forma de luz solar direta que emana do disco solar em um dia claro é chamada de radiação direta. A radiação solar que sofreu dispersão na atmosfera e chega à superfície da Terra de todo o firmamento é chamada radiação espalhada. A radiação solar dispersa desempenha um papel importante na equilíbrio energético Terra, estando em clima nublado, especialmente em altas latitudes, a única fonte de energia nas camadas superficiais da atmosfera. A totalidade da radiação direta e difusa que entra em uma superfície horizontal é chamada de radiação total.
A quantidade de radiação depende da duração da exposição à superfície dos raios solares e do ângulo de incidência. Quanto menor o ângulo de incidência dos raios solares, menos radiação solar a superfície recebe e, consequentemente, o ar acima dela aquece menos.
Assim, a quantidade de radiação solar diminui ao se deslocar do equador para os pólos, pois isso reduz o ângulo de incidência dos raios solares e a duração da iluminação do território no inverno.
A quantidade de radiação solar também é afetada pela nebulosidade e transparência da atmosfera.
A maior radiação total existe em desertos tropicais. Nos pólos no dia dos solstícios (no Norte - em 22 de junho, no Sul - em 22 de dezembro), quando o Sol se põe, a radiação solar total é maior do que no equador. Mas devido ao fato de que a superfície branca da neve e do gelo reflete até 90% dos raios do sol, a quantidade de calor é insignificante e a superfície da Terra não aquece.
A radiação solar total que entra na superfície da Terra é parcialmente refletida por ela. A radiação refletida da superfície da terra, água ou nuvens sobre a qual cai é chamada refletido. Mas ainda assim, a maior parte da radiação é absorvida pela superfície da Terra e se transforma em calor.
Como o ar é aquecido a partir da superfície da Terra, sua temperatura depende não apenas dos fatores listados acima, mas também da altura acima do nível do oceano: quanto maior a área, menor a temperatura (cai em 6 ° A cada quilômetro na troposfera).
Afeta a temperatura e a distribuição da terra e da água, que são aquecidas de forma diferente. A terra aquece rapidamente e esfria rapidamente, a água aquece lentamente, mas retém o calor por mais tempo. Assim, o ar sobre a terra é mais quente durante o dia do que sobre a água e mais frio à noite. Essa influência se reflete não apenas nas características diárias, mas também sazonais das mudanças de temperatura do ar. Assim, nas áreas costeiras, sob condições idênticas, os verões são mais frios e os invernos mais quentes.
Devido ao aquecimento e resfriamento da superfície da Terra dia e noite, durante as estações quentes e frias, a temperatura do ar muda ao longo do dia e do ano. As temperaturas mais altas da camada superficial são observadas nas regiões desérticas da Terra - na Líbia, perto da cidade de Trípoli +58 °С, no Vale da Morte (EUA), em Termez (Turquemenistão) - até +55 °С. O mais baixo - no interior da Antártida - até -89 ° C. Em 1983, -83,6 ° A PARTIR DE - temperatura mínima ar do planeta.
Temperatura do ar- uma característica do clima amplamente utilizada e bem estudada. A temperatura do ar é medida 3-8 vezes ao dia, determinando a média diária; de acordo com as médias diárias, apura-se a média mensal; de acordo com as médias mensais, determina-se a média anual. As distribuições de temperatura são mostradas em mapas. isotérmicas. As temperaturas em julho, janeiro e anual são geralmente usadas.
Pressão atmosférica. O ar, como qualquer corpo, tem massa: 1 litro de ar ao nível do mar tem uma massa de cerca de 1,3 g. Para cada centímetro quadrado da superfície da Terra, a atmosfera pressiona com uma força de 1 kg. Esta é a pressão atmosférica média acima do nível do mar a uma latitude de 45° a uma temperatura de 0 ° C corresponde ao peso de uma coluna de mercúrio com altura de 760 mm e seção transversal de 1 cm 2 (ou 1013 mb.). Essa pressão é tomada como pressão normal. Pressão atmosférica - a força com que a atmosfera pressiona todos os objetos nela e na superfície da Terra. A pressão é determinada em cada ponto da atmosfera pela massa da coluna de ar sobrejacente com uma base igual a um. Com o aumento da altura Pressão atmosférica diminui, pois quanto mais alto o ponto, menor a altura da coluna de ar acima dele. À medida que sobe, o ar é rarefeito e sua pressão diminui. NO Montanhas altas pressão é muito menor do que ao nível do mar. Esta regularidade é usada para determinar a altura absoluta da área pela magnitude da pressão.
estágio báricoé a distância vertical na qual a pressão atmosférica diminui em 1 mm Hg. Arte. Nas camadas inferiores da troposfera, até uma altura de 1 km, a pressão diminui em 1 mm Hg. Arte. para cada 10 metros de altura. Quanto mais alto, mais lentamente a pressão diminui.
Na direção horizontal na superfície da Terra, a pressão varia de forma desigual, dependendo do tempo.
gradiente bárico- um indicador que caracteriza a variação da pressão atmosférica acima da superfície terrestre por unidade de distância e horizontalmente.
A magnitude da pressão, além da altura do terreno acima do nível do mar, depende da temperatura do ar. A pressão do ar quente é menor que a do ar frio, porque, como resultado do aquecimento, ele se expande e, quando resfriado, se contrai. À medida que a temperatura do ar muda, sua pressão muda. Como a mudança na temperatura do ar no globo é zonal, o zoneamento também é característico da distribuição da pressão atmosférica na superfície da Terra. Um cinturão se estende ao longo do equador pressão reduzida, a 30-40 ° latitudes ao norte e sul - cinturões pressão alta, nas latitudes 60-70 ° a pressão é novamente reduzida e nas latitudes polares - áreas de pressão aumentada. A distribuição de zonas de alta e baixa pressão está associada às peculiaridades do aquecimento e movimento do ar próximo à superfície da Terra. Nas latitudes equatoriais, o ar aquece bem ao longo do ano, sobe e se espalha em direção às latitudes tropicais. Aproximando-se das latitudes 30-40°, o ar esfria e desce, criando um cinturão de alta pressão. Nas latitudes polares, o ar frio cria áreas de alta pressão. O ar frio desce constantemente e o ar das latitudes temperadas vem em seu lugar. A saída de ar para as latitudes polares é a razão pela qual um cinturão de baixa pressão é criado em latitudes temperadas.
Cintos de pressão existem o tempo todo. Eles apenas se deslocam ligeiramente para o norte ou para o sul, dependendo da época do ano (“seguindo o Sol”). A exceção é o cinturão de baixa pressão do Hemisfério Norte. Existe apenas no verão. Além disso, uma enorme área de baixa pressão é formada sobre a Ásia com um centro em latitudes tropicais - a Baixa Asiática. Sua formação é explicada pelo fato de que sobre uma enorme massa de terra o ar é muito quente. No inverno, a terra, que ocupa áreas significativas nessas latitudes, torna-se muito fria, a pressão sobre ela aumenta e áreas de alta pressão são formadas sobre os continentes - os máximos de pressão atmosférica de inverno asiático (siberiano) e norte-americano (canadense) . Assim, no inverno, o cinturão de baixa pressão nas latitudes temperadas do Hemisfério Norte "quebra". Persiste apenas sobre os oceanos na forma de áreas fechadas de baixa pressão - as baixas das Aleutas e da Islândia.
A influência da distribuição da terra e da água nos padrões de variação da pressão atmosférica é também expressa no facto de ao longo do ano existirem máximos baricos apenas sobre os oceanos: Açores (Atlântico Norte), Pacífico Norte, Atlântico Sul, Pacífico Sul, Sul da Índia.
A pressão atmosférica está em constante mudança. razão principal mudanças de pressão - mudança na temperatura do ar.
A pressão atmosférica é medida usando barômetros. O barômetro aneróide consiste em uma caixa de paredes finas hermeticamente selada, dentro da qual o ar é rarefeito. Quando a pressão muda, as paredes da caixa são pressionadas ou salientes. Essas mudanças são transmitidas à mão, que se move em uma escala graduada em milibares ou milímetros.
Nos mapas, a distribuição da pressão na Terra é mostrada isóbaras. Na maioria das vezes, os mapas indicam a distribuição das isóbaras em janeiro e julho.
A distribuição de áreas e cinturões de pressão atmosférica afeta significativamente as correntes de ar, o tempo e o clima.
Vento— movimento horizontal ar em relação à superfície da Terra. Ocorre como resultado da distribuição desigual da pressão atmosférica e seu movimento é direcionado de áreas com maior pressão para áreas onde a pressão é menor. Devido à mudança contínua na pressão no tempo e no espaço, a velocidade e a direção do vento mudam constantemente. A direção do vento é determinada pela parte do horizonte de onde sopra ( Vento Norte sopra de norte a sul). A velocidade do vento é medida em metros por segundo. Com a altura, a direção e a força do vento mudam devido à diminuição da força de atrito, bem como devido a uma mudança nos gradientes báricos.
Assim, a razão para a ocorrência de vento é a diferença de pressão entre diferentes áreas, e a razão para a diferença de pressão é a diferença de aquecimento. Os ventos são afetados pela força de deflexão da rotação da Terra.
Os ventos são diversos em origem, caráter e significado. Os principais ventos são brisas, monções, ventos alísios.
Brisa— vento local ( costas do mar, grandes lagos, reservatórios e rios), que muda de direção duas vezes ao dia: durante o dia sopra do lado do reservatório para a terra e à noite - da terra para o reservatório. As brisas surgem do fato de que durante o dia a terra aquece mais que a água, razão pela qual o ar mais quente e mais leve acima da terra sobe e o ar mais frio entra em seu lugar pela lateral do reservatório. À noite, o ar acima do reservatório é mais quente (porque esfria mais lentamente), então sobe, e as massas de ar da terra se movem em seu lugar - mais pesadas, mais frias (Fig. 12). Outros tipos de ventos locais são foehn, bora, etc.
Arroz. 12
ventos alísios- ventos constantes nas regiões tropicais dos hemisférios norte e sul, soprando das zonas de alta pressão (25-35 ° N e S) para o equador (na zona de baixa pressão). Sob a influência da rotação da Terra em torno de seu eixo, os ventos alísios se desviam de sua direção original. No Hemisfério Norte, sopram de nordeste para sudoeste; no Hemisfério Sul, sopram de sudeste para noroeste. Os ventos alísios são caracterizados por grande estabilidade de direção e velocidade. Os ventos alísios têm grande influência sobre o clima dos territórios sob sua influência. Isto é especialmente evidente na distribuição da precipitação.
Monções— ventos que, dependendo das estações do ano, mudam de direção para o oposto ou próximo a ela. Na estação fria, eles sopram do continente para o oceano e, na estação quente, do oceano para o continente.
As monções são formadas devido à diferença de pressão do ar decorrente do aquecimento desigual da terra e do mar. No inverno, o ar sobre a terra é mais frio, sobre o oceano é mais quente. Consequentemente, a pressão é maior sobre o continente, menor - sobre o oceano. Portanto, no inverno, o ar se desloca do continente (área de maior pressão) para o oceano (sobre o qual a pressão é menor). Na estação quente - pelo contrário: as monções sopram do oceano para o continente. Portanto, nas áreas de distribuição de monções, a precipitação geralmente cai no verão. Devido à rotação da Terra em torno de seu eixo, as monções se desviam para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul de sua direção original.
As monções são uma parte importante da circulação geral da atmosfera. Distinguir extratropical e tropical(equatoriais) monções. Na Rússia, as monções extratropicais operam no território da costa do Extremo Oriente. As monções tropicais são mais fortes, são mais características do Sul e Sudeste da Ásia, onde em alguns anos durante estação chuvosa vários milhares de milímetros de precipitação cai. Sua formação é explicada pelo fato de que cinturão equatorial a baixa pressão é ligeiramente deslocada para norte ou sul dependendo da época do ano (“seguindo o Sol”). Em julho, está localizado a 15 - 20 ° N. sh. Portanto, os ventos alísios de sudeste do Hemisfério Sul, correndo para esse cinturão de baixa pressão, cruzam o equador. Sob a influência da força de deflexão da rotação da Terra (em torno de seu eixo) no Hemisfério Norte, ela muda de direção e se torna sudoeste. Esta é a monção equatorial de verão, que transporta as massas de ar marinho do ar equatorial a uma latitude de 20-28°. Encontrando o Himalaia em seu caminho, o ar úmido deixa uma quantidade significativa de precipitação em suas encostas ao sul. Na estação de Cherrapunja Norte da Índia a precipitação média anual excede 10.000 mm por ano, e em alguns anos até mais.
Dos cinturões de alta pressão, os ventos também sopram em direção aos pólos, mas, desviando-se para leste, mudam de direção para oeste. Portanto, em latitudes temperadas, ventos de oeste, embora não sejam tão constantes como os ventos alísios.
Os ventos predominantes nas regiões polares são ventos de nordeste no Hemisfério Norte e ventos de sudeste no Hemisfério Sul.
Ciclones e anticiclones. Devido ao aquecimento desigual da superfície da Terra e à força de deflexão da rotação da Terra, enormes vórtices atmosféricos (até vários milhares de quilômetros de diâmetro) são formados - ciclones e anticiclones (Fig. 13).
Arroz. 13. Esquema de movimento aéreo
Ciclone - um vórtice ascendente na atmosfera com uma região fechada de baixa pressão, na qual os ventos sopram da periferia para o centro (sentido anti-horário no Hemisfério Norte, sentido horário no Hemisfério Sul). velocidade média movimento do ciclone 35 - 50 km / h, e às vezes até 100 km / h. Em um ciclone, o ar sobe, o que afeta o clima. Com o aparecimento de um ciclone, o clima muda drasticamente: os ventos aumentam, o vapor de água se condensa rapidamente, dando origem a nuvens poderosas e a precipitação cai.
Anticiclone- descendente vórtice atmosférico com uma área fechada de alta pressão, na qual os ventos sopram do centro para a periferia (no Hemisfério Norte - no sentido horário, no Sul - no sentido anti-horário). No anticiclone, o ar desce, tornando-se mais seco quando aquecido, pois os vapores nele contidos são retirados da saturação. Isso, via de regra, exclui a formação de nuvens na parte central do anticiclone. Portanto, durante o anticiclone, o tempo é claro, ensolarado, sem precipitação. No inverno - gelado, no verão - quente.
Vapor de água na atmosfera. Há sempre uma certa quantidade de umidade na atmosfera na forma de vapor de água que evaporou da superfície dos oceanos, lagos, rios, solo, etc. A evaporação depende da temperatura do ar, do vento (mesmo um vento fraco aumenta a evaporação três vezes, porque o tempo todo leva embora o ar saturado de vapor d'água e traz novas porções de seco), a natureza do relevo, a cobertura vegetal, a cor do solo.
Distinguir volatilidade - a quantidade de água que pode evaporar sob determinadas condições por unidade de tempo, e evaporação - realmente água evaporada.
No deserto, a evaporação é alta e a evaporação é insignificante.
Saturação do ar. Em cada temperatura específica, o ar pode receber vapor de água até um limite conhecido (até a saturação).
Quanto maior a temperatura, maior a quantidade máxima de água que o ar pode conter. Se o ar não saturado for resfriado, ele se aproximará gradualmente de seu ponto de saturação. A temperatura na qual um determinado ar insaturado se torna saturado é chamada de ponto de condensação da água. Se o ar saturado for resfriado ainda mais, o excesso de vapor de água começará a engrossar nele. A umidade começará a se condensar, as nuvens se formarão e a precipitação cairá.
Portanto, para caracterizar o clima, é necessário conhecer humidade relativa - a porcentagem da quantidade de vapor de água contida no ar para a quantidade que ele pode conter quando saturado. Umidade absoluta- a quantidade de vapor de água em gramas , localizado neste momento em 1 m 3 de ar.
Precipitação atmosférica e sua formação.Precipitação- água em líquido ou Estado sólido caindo das nuvens. nuvens acumulações de produtos de condensação de vapor de água em suspensão na atmosfera - gotículas de água ou cristais de gelo. Dependendo da combinação de temperatura e grau de umidade, gotículas ou cristais se formam. Formas diferentes e magnitude. Pequenas gotas flutuam no ar, as maiores começam a cair na forma de garoa (chuvisco) ou chuva fina. Em baixas temperaturas, formam-se flocos de neve.
O padrão de formação da precipitação é o seguinte: o ar esfria (mais frequentemente quando sobe), aproxima-se da saturação, condensa-se o vapor de água e forma-se a precipitação.
A precipitação é medida usando um pluviômetro - um balde de metal cilíndrico de 40 cm de altura e com uma área de seção transversal de 500 cm 2. Todas as medidas de quantidade precipitação são resumidos para cada mês e produzem a média mensal e, em seguida, a precipitação anual.
A quantidade de precipitação em uma área depende de:
A precipitação é irregular. Obedece à lei do zoneamento, ou seja, muda do equador para os polos. Nas latitudes tropicais e temperadas, a quantidade de precipitação muda significativamente ao se deslocar das costas para as profundezas dos continentes, o que depende de muitos fatores (circulação atmosférica, presença de correntes oceânicas, topografia, etc.).
A precipitação na maior parte do globo ocorre de forma desigual ao longo do ano. Perto do equador durante o ano, a quantidade de precipitação varia ligeiramente; nas latitudes subequatoriais, destaca-se uma estação seca (até 8 meses), associada à ação das massas de ar tropicais, e uma estação chuvosa (até 4 meses), associada à chegada de massas de ar equatoriais. Ao passar do equador para os trópicos, a duração da estação seca aumenta e a estação chuvosa diminui. Em latitudes subtropicais, prevalece a precipitação de inverno (são trazidas por massas de ar moderadas). Nas latitudes temperadas, a precipitação ocorre durante todo o ano, mas durante peças internas Nos continentes, mais precipitação cai durante a estação quente. Nas latitudes polares, a precipitação de verão também predomina.
Tempo- o estado físico da camada inferior da atmosfera em uma determinada área em um determinado momento ou por um determinado período de tempo.
Características climáticas - temperatura e umidade do ar, pressão atmosférica, nebulosidade e precipitação, vento. O clima é um elemento extremamente volátil condições naturais, sujeito a ritmos diários e anuais. O ritmo diário se deve ao aquecimento da superfície terrestre pelos raios solares durante o dia e resfriamento à noite. O ritmo anual é determinado pela mudança no ângulo de incidência dos raios solares durante o ano.
O clima é de grande importância atividade econômica pessoa. O tempo é estudado em estações meteorológicas usando uma variedade de instrumentos. De acordo com as informações recebidas nas estações meteorológicas, são compilados mapas sinóticos. mapa sinótico- um mapa meteorológico no qual se aplicam frentes atmosféricas e dados meteorológicos em um determinado momento com sinais convencionais (pressão do ar, temperatura, direção e velocidade do vento, nebulosidade, posição das frentes quentes e frias, ciclones e anticiclones, natureza da precipitação) . Os mapas sinóticos são compilados várias vezes ao dia, compará-los permite determinar os caminhos de movimento de ciclones, anticiclones, frentes atmosféricas.
frente atmosférica- a zona de separação de massas de ar de diferentes propriedades na troposfera. Ocorre quando as massas de ar frio e quente se aproximam e se encontram. Sua largura atinge várias dezenas de quilômetros com uma altura de centenas de metros e às vezes milhares de quilômetros com uma ligeira inclinação para a superfície da Terra. A frente atmosférica, passando por um determinado território, altera drasticamente o clima. Entre as frentes atmosféricas, destacam-se as frentes quentes e frias (Fig. 14)
Arroz. quatorze
frente quenteÉ formado pelo movimento ativo do ar quente em direção ao ar frio. Em seguida, o ar quente flui para a cunha de ar frio e sobe ao longo do plano de interface. À medida que sobe, esfria. Isso leva à condensação do vapor de água, ao surgimento de nuvens cirrus e nimbostratus e à precipitação. Com a chegada de uma frente quente, a pressão atmosférica diminui; como regra, o aquecimento e a perda de chuvas extensas e chuviscos estão associados a ela.
frente fria formado quando o ar frio se move em direção ao ar quente. O ar frio, sendo mais pesado, flui sob o ar quente e o empurra para cima. Nesse caso, surgem nuvens de chuva estratocúmulos, das quais a precipitação cai na forma de aguaceiros com rajadas e trovoadas. A passagem de uma frente fria está associada ao resfriamento, aumento dos ventos e aumento da transparência do ar. Grande importância tem previsão do tempo. As previsões meteorológicas são feitas em tempo diferente. Normalmente, o tempo é previsto para 24 a 48 horas. previsões de longo prazo o clima é um grande problema.
Clima- o regime climático de longo prazo característico da área. O clima afeta a formação do solo, vegetação, fauna; determina o regime dos rios, lagos, pântanos, influencia a vida dos mares e oceanos, a formação do relevo.
A distribuição do clima na Terra é zonal. Existem várias zonas climáticas no globo.
Zonas climáticas- faixas latitudinais da superfície terrestre, que apresentam um regime uniforme de temperaturas do ar, devido às "normas" da chegada da radiação solar e da formação do mesmo tipo de massas de ar com as características de sua circulação sazonal (Tabela 2) . massas de ar- grandes volumes de ar na troposfera, que têm mais ou menos as mesmas propriedades (temperatura, umidade, teor de poeira, etc.). As propriedades das massas de ar são determinadas pelo território ou área de água sobre a qual se formam.
Características das massas de ar zonais:
equatorial - quente e úmido;
tropical - quente, seco;
temperado - menos quente, mais úmido que tropical, as diferenças sazonais são características;
ártico e antártico - frio e seco.
Mesa 2.Zonas climáticas e as massas de ar que nelas operam
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zona climática |
Massas de ar zonais ativas |
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Verão |
no inverno |
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Equatorial |
equatorial |
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subequatorial |
equatorial |
tropical |
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Tropical |
tropical |
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Subtropical |
tropical |
Moderado |
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Moderado |
Latitudes temperadas (polares) |
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Subártico Subantártico |
Moderado |
Ártico Antártico |
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Ártico Antártico |
Ártico Subantártico |
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Dentro dos principais tipos (zonais) de VMs, existem subtipos - continentais (formados sobre o continente) e oceânicos (formados sobre o oceano). Uma massa de ar é caracterizada por uma direção geral de movimento, mas dentro desse volume de ar pode haver ventos diferentes. As propriedades das massas de ar mudam. Assim, as massas de ar marinho temperado, transportadas pelos ventos ocidentais para o território da Eurásia, gradualmente aquecem (ou esfriam) ao se deslocar para o leste, perdem umidade e se transformam em ar continental temperado.
Fatores formadores do clima:
As zonas climáticas mudam do equador para os pólos, à medida que o ângulo de incidência dos raios solares muda. Este, por sua vez, determina a lei do zoneamento, ou seja, a mudança nos componentes da natureza do equador para os pólos. Dentro das zonas climáticas, distinguem-se as regiões climáticas - uma parte da zona climática que possui um certo tipo de clima. regiões climáticas surgem como resultado da influência da ação de vários fatores formadores do clima (peculiaridades da circulação atmosférica, influência das correntes oceânicas, etc.). Por exemplo, em moderada zona climática O hemisfério norte é dividido em áreas de clima continental, continental temperado, marítimo e de monção.
Circulação geral da atmosfera- um sistema de correntes de ar no globo, que contribui para a transferência de calor e umidade de uma área para outra. O ar se move de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. Áreas de alta e baixa pressão são formadas como resultado do aquecimento desigual da superfície terrestre. Sob a influência da rotação da Terra, os fluxos de ar se desviam para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. Nas latitudes equatoriais, devido às altas temperaturas, há constantemente um cinturão de baixa pressão com ventos fracos. O ar aquecido sobe e se espalha a uma altura para o norte e para o sul. Em altas temperaturas e movimento ascendente do ar, com alta umidade, formam-se grandes nuvens. Aqui chove muito.
Aproximadamente entre 25 e 30 ° N. e você. sh. o ar desce para a superfície da Terra, onde, como resultado, são formados cinturões de alta pressão. Perto da Terra, esse ar é direcionado para o equador (onde a pressão é baixa), desviando-se para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. É assim que os ventos alísios são formados. Na parte central dos cinturões de alta pressão, há uma zona calma: os ventos são fracos. Devido às correntes descendentes de ar, o ar é seco e aquecido. As regiões quentes e secas da Terra estão localizadas nesses cinturões.
Em latitudes temperadas com centros em torno de 60 ° N. e você. sh. a pressão é baixa. O ar sobe e depois corre para as regiões polares. Nas latitudes temperadas, predomina o transporte aéreo ocidental (a força defletora da rotação da Terra atua).
As latitudes polares são caracterizadas por baixas temperaturas do ar e alta pressão. O ar proveniente de latitudes temperadas desce para a Terra e novamente vai para latitudes temperadas com ventos de nordeste (no Hemisfério Norte) e sudeste (no Hemisfério Sul). A precipitação é baixa (Fig. 15).
Arroz. 15. Esquema da circulação geral da atmosfera
