Что такое атмосфера и зачем она нужна человеку

Стратосфера

Стратосфера простирается до высоты 50–55 км. В ней содержится около 20 % массы воздуха Земли. В стратосфере невозможно дышать, так как воздух здесь разрежен.

Водяного пара в стратосфере мало, из-за этого облака встречаются редко. Для слоя характерны сильные ветры.

Температура воздуха в нижней части стратосферы более или менее постоянна. Но выше 25 км над земной поверхностью она постепенно растет, а на верхней границе этого слоя практически достигает 0 °С.

{"questions":,"answer":0}},"explanation":"Стратосфера расположена над тропосферой. Она простирается до высоты 50–55 км."}]}

Колебания температур в течение дня

Независимо от времени года, показатели температуры воздуха в течение суток не остаются неизменными. Утром и вечером холоднее, чем днем. Разница между этими показателями будет зависеть от климата местности.

Самых высоких показателей в течение дня температура достигает в 14-15 часов. Затем постепенно она начинает снижаться. Снижение температуры сохраняется до рассвета.

На экваторе смена температур почти незаметна. Разница между дневными и вечерними показателями может составлять 1-2 градуса. А вот в умеренных и полярных широтах дневная и вечерняя температуры могут сильно отличаться.

При подъеме в высоту температура понижается. Каждые 1000 метров она снижается на шесть градусов. Поэтому в горах всегда холоднее.

В Северном полушарии самые низкие температуры наблюдаются в январе. А самые высокие – в июле. В Южном полушарии показатели перемещаются наоборот. Самым холодным месяцем является июль, а самым теплым – январь.

Над океанами показатели максимума и минимума сдвигаются на один месяц. Самые высокие температуры наблюдаются в августе. Самые низкие – в феврале. Это происходит из-за того, что вода остывает медленно.

Годовые и ежемесячные изменения

Изменение температурных показателей по месяцам называют годовым ходом температуры и характеризуют годовой амплитудой, т. е. разностью между средней температурой самого теплого месяца и самого холодного.

Климат называется морским, если для него характерны небольшие годовые колебания температуры. Большая амплитуда определяет континентальный климат. Таким образом, климатические изменения происходят не только от экватора к полюсам, но и вдоль широт при удалении от берегов океанов вглубь материков.

На годовой ход оказывают влияние широта и континентальное месторасположение географических зон. Увеличение высоты над уровнем моря приводит к уменьшению температурных колебаний за год. Определение средней многолетней амплитуды и времени наступления минимальной и максимальной температуры позволяет выделить четыре типа годового хода:

• Экваториальный тип. Он характеризуется двумя слабовыраженными максимумами температурных значений — после весеннего и осеннего равноденствия, и двумя минимумами — после зимнего и летнего солнцестояния. Годовая амплитуда небольшая. Над океанами около градуса, над материками — до 10 °C.
• Тропический тип. На широтах, относящихся к нему, преобладает простой годовой ход. Крайние значения приходятся на время летнего и зимнего солнцестояний. Амплитуда над побережьями порядка 5°, а внутри материков достигает 1—20 °C. Для муссонных областей характерен максимум перед летними муссонами, с приходом которых температура снижается.
• Тип умеренного пояса. Максимально и минимально прогревается воздух в этих широтах примерно через месяц после солнцестояний. Для континентального климата характерны большие колебания в 25—40 °C, в Азии они могут доходить до 60 °C. Для морского составляют 10—15 °C. Включает в себя несколько подтипов — собственно умеренный, субтропический и субполярный.
• Полярный тип. В Северном полушарии максимум температуры приходится на июль, в Южном — на январь. Минимум наступает перед появлением Солнца после полярной ночи. Имеет большой диапазон амплитуды даже над океанической поверхностью.

Тема изменения температуры очень важна для определения метеорологических условий в каждой из географических зон земной поверхности. Температурная климатическая норма — это среднее значение, вычисленное за тридцатилетний период. При отслеживании погоды для наглядности применяются такие статистические величины, как отклонения от нормы или аномалии за сутки, месяц, сезон или год.

Слои атмосферы Земли

Атмосфера состоит из нескольких слоев. 

Тропосфера

Нижний — тропосфера — содержит основную часть атмосферного воздуха, и в нем возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Тропосфера распространяется на высоту до 18 км над экватором и до 6 км над полюсами.

Ионосфера

На высоте от Земли от 60 до 1000 км расположена ионосфера. Она насыщена электронами, из-за чего отражает большую часть радиоволн обратно на Землю и поэтому играет существенную роль в радиосвязи на планете. Радиосвязь между Землей и космическим кораблем осуществляется только на очень коротких радиоволнах, которые могут проходить через ионосферу.

Атмосферные слои до высоты 120 км

Оптические, акустические и электрические явления в атмосфере

При рас­про­стра­не­нии элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния в А. в ре­зуль­та­те реф­рак­ции, по­гло­ще­ния и рас­сея­ния све­та воз­ду­хом и разл. час­ти­ца­ми (аэ­ро­золь, кри­стал­лы льда, ка­п­ли во­ды) воз­ни­ка­ют раз­но­об­раз­ные оп­тич. яв­ле­ния: ра­ду­га, вен­цы, га­ло, ми­раж и др. Рас­сея­ние све­та обу­слов­ли­ва­ет ви­ди­мую вы­со­ту не­бес­но­го сво­да и го­лу­бой цвет не­ба. Даль­ность ви­ди­мо­сти пред­ме­тов оп­ре­де­ля­ет­ся ус­ло­вия­ми рас­про­стра­не­ния све­та в А. (см. Ат­мо­сфер­ная ви­ди­мость). От про­зрач­но­сти А. на разл. дли­нах волн за­ви­сят даль­ность свя­зи и воз­мож­ность об­на­ру­же­ния объ­ек­тов при­бо­ра­ми, в т. ч. воз­мож­ность ас­тро­но­мич. на­блю­де­ний с по­верх­но­сти Зем­ли. Для ис­сле­до­ва­ний оп­тич. не­од­но­род­но­стей стра­то­сфе­ры и ме­зо­сфе­ры важ­ную роль иг­ра­ет яв­ле­ние су­ме­рек. Напр., фо­то­гра­фи­ро­ва­ние су­ме­рек с кос­мич. ап­па­ра­тов по­зво­ля­ет об­на­ру­жи­вать аэ­ро­золь­ные слои. Осо­бен­но­сти рас­про­стра­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния в А. оп­ре­де­ля­ют точ­ность ме­то­дов дис­тан­ци­он­но­го зон­ди­ро­ва­ния её па­ра­мет­ров. Все эти во­про­сы, как и мн. дру­гие, изу­ча­ет ат­мо­сфер­ная оп­ти­ка. Реф­рак­ция и рас­сея­ние ра­дио­волн обу­слов­ли­ва­ют воз­мож­но­сти ра­дио­приё­ма (см. Рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн).

Рас­про­стра­не­ние зву­ка в А. за­ви­сит от про­стран­ст­вен­но­го рас­пре­де­ле­ния темп-ры и ско­ро­сти вет­ра (см. Ат­мо­сфер­ная аку­сти­ка). Оно пред­став­ля­ет ин­те­рес для зон­ди­ро­ва­ния А. дис­танц. ме­то­да­ми. Взры­вы за­ря­дов, за­пус­кае­мых ра­ке­та­ми в верх­нюю А., да­ли бо­га­тую ин­фор­ма­цию о сис­те­мах вет­ров и хо­де темп-ры в стра­то­сфе­ре и ме­зо­сфе­ре. В ус­той­чи­во стра­ти­фи­ци­ро­ван­ной А., ко­гда темп-ра па­да­ет с вы­со­той мед­лен­нее адиа­ба­ти­че­ско­го гра­ди­ен­та (9,8 К/км), воз­ни­ка­ют т. н. внут­рен­ние вол­ны. Эти вол­ны мо­гут рас­про­стра­нять­ся вверх в стра­то­сфе­ру и да­же в ме­зо­сфе­ру, где они за­ту­ха­ют, спо­соб­ст­вуя уси­ле­нию вет­ра и тур­бу­лент­но­сти.

От­ри­ца­тель­ный за­ряд Зем­ли и обу­с­лов­лен­ное им элек­трич. по­ле А. вме­сте с элек­три­че­ски за­ря­жен­ны­ми ио­но­сфе­рой и маг­ни­то­сфе­рой соз­да­ют гло­баль­ную элек­трич. цепь. Важ­ную роль при этом иг­ра­ет об­ра­зо­ва­ние об­ла­ков и гро­зо­во­го элек­три­че­ст­ва. Опас­ность гро­зо­вых раз­ря­дов вы­зва­ла не­об­хо­ди­мость раз­ра­бот­ки ме­то­дов гро­зо­за­щи­ты зда­ний, со­ору­же­ний, ли­ний элек­тро­пе­ре­дач и свя­зи. Осо­бую опас­ность это яв­ле­ние пред­став­ля­ет для авиа­ции. Гро­зо­вые раз­ря­ды вы­зы­ва­ют ат­мо­сфер­ные ра­дио­по­ме­хи, по­лу­чив­шие назв. ат­мо­сфе­ри­ков (см. Сви­стя­щие ат­мо­сфе­ри­ки). Во вре­мя рез­ко­го уве­ли­че­ния на­пря­жён­но­сти элек­трич. по­ля на­блю­да­ют­ся све­тя­щие­ся раз­ря­ды, воз­ни­каю­щие на ост­ри­ях и ост­рых уг­лах пред­ме­тов, вы­сту­паю­щих над зем­ной по­верх­но­стью, на отд. вер­ши­нах в го­рах и др. (Эль­ма ог­ни). А. все­гда со­дер­жит силь­но ме­няю­ще­еся в за­ви­си­мо­сти от кон­крет­ных ус­ло­вий ко­ли­че­ст­во лёг­ких и тя­жё­лых ио­нов, ко­то­рые оп­ре­де­ля­ют элек­трич. про­во­ди­мость А. Глав­ные ио­ни­за­то­ры воз­ду­ха у зем­ной по­верх­но­сти – из­лу­че­ние ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ, со­дер­жа­щих­ся в зем­ной ко­ре и в А., а так­же кос­мич. лу­чи. См. так­же Ат­мо­сфер­ное элек­три­чест­во.

Атмосферные явления

Ветер и дождь, облака, снег образуются в атмосфере благодаря испарению воды с поверхности океанов. Восходящие потоки воздуха выносят вверх пары воды, пока они не достигнут слоев более холодного воздуха. Здесь они конденсируются в облака, которые проливаются дождем или снегом. Воздушные массы, образующиеся над полюсами и тропиками, постоянно сталкиваются друг с другом над океанами, что под влиянием ветров, дующих в основном с океанов в сторону суши, приводит к изменениям характера погоды. Эти ветры вызываются движением воздуха, устремляющегося из зон повышенного давления в зоны низкого давления.

Температура атмосферы

Атмосфера нагревается излучением Солнца. Но при этом ее температура изменяется по высоте в зависимости от удаленности от Земли. Причем ни повышение, ни снижение температуры не происходит плавно. У поверхности Земли теплая почва согревает находящийся над ней самый нижний слой атмосферы.

Температура уменьшается с высотой, достигая примерно -60°С у верхнего слоя тропосферы. Еще выше она опять растет, поскольку озон в стратосфере поглощает солнечную энергию. На высоте 30 км температура достигает 0°С, в мезосфере падает до -100° С. после чего еще раз поднимается до 150° Су верхних границ термосферы.

Стандартная зависимость плотности, давления, скорости звука и температурой в атмосфере от высоты с приблизительными высотами различных объектов до высоты 100 км.

Значение атмосферы для людей и планеты

Земная атмосфера – это наша защитная оболочка и среда обитания. Благодаря окружающему Землю «воздушному океану» мы можем наслаждаться жизнью, дышать свежим воздухом, созерцать земную и небесную красоту. Он обеспечивает стабильность погодных явлений и климата, развитие всего живого. Благодаря атмосфере мы можем слышать звуки. Воздух, присутствующий в тропосфере необходим для дыхания человека и животных, осуществления химических реакций.

Озоновая прослойка защищает планету от губительного ультрафиолетового излучения. Небольшие космические тела (метеориты, мусор), притягиваемые гравитацией, сгорают в атмосфере, не нанося ущерба и не вызывая катастроф, разрушительный солнечный ветер теряет свою силу. Состояние атмосферы напрямую влияет на здоровье и благополучие землян.

Экзосфера

Этот слой атмосферы означает «сфера рассеивания», потому что граничит с космосом и является воздухом, рассеивающимся в межпланетное пространство. Слой состоит из атомов водорода, который является легчайшим элементом. Могут также попадать атомы кислорода и азота, но они сильно ионизированы солнечным излучением.

Экзосфера находится на высоте от $800-3000$ км и имеет температуру свыше $2000$ градусов. Газы этой сферы представлены водородом и гелием, скорость движения которых близка к критической и составляет $11,2$ км/с.

В результате этого отдельные частицы могут преодолеть земное притяжение и уйти в космическое пространство.

Экзосфера по своим размерам слой небольшой и перерастает в корону Земли, растянувшуюся до $100$ тыс. км от планеты.

Замечание 3

В жизни планеты роль атмосферы исключительно велика – Земля была бы без неё просто мертва. С атмосферой связаны все погодные явления, а с ними связана деятельность человека. Являясь посредником между Землей и космосом атмосфера служит мощной броней для железо-каменных метеорных потоков. Благодаря этой воздушной оболочке на Земле дует ветер, выпадают осадки, возникают сумерки и полярные сияния, происходит непрерывный обмен теплом и влагой с живой поверхностью.

Слайд 22Неустойчивая стратификация атмосферыС высотой температура воздуха понижается на величину, превышающую сухоадиабатический

градиент, т.е. более 1°С/100 м.У земной поверхности лежит слой сильно прогретого воздуха, а с высотой температура быстро падает.Активно развивается конвекция, т.к. выталкиваемый наверх теплый воздух, даже несмотря на адиабатическое охлаждение, сохраняет более высокую температуру, чем окружающая воздушная масса, и его подъем с высотой будет только ускоряться.На суше отмечается летом после полудня в ясную погоду, а также при вторжениях холодной воздушной массы на хорошо прогретую подстилающую поверхность, особенно в конце весны и начале осени. Над морем может формироваться ночью или утром.

Приборы для измерения температуры воздуха

Температуру можно измерять различными приборами. Одни широко используются в быту, другие применяются на специальных метеостанциях. Но каждый прибор необходимо правильно эксплуатировать, чтобы он показывал верную температуру воздуха.

Спиртовой градусник. Его необходимо размещать на высоте полутора метров над уровнем пола. Нагревательные и охлаждающие приборы при этом должны быть отключены. Спустя десять минут после того, как градусник был установлен, можно фиксировать температурные показатели. Погрешность спиртового градусника может составлять 3-4 градуса по Цельсию.

Ртутный термометр. Его также нужно располагать на высоте полтора метра от пола. Для измерения температуры воздуха вне помещения термометр прикрепляют на оконную раму таким образом, чтобы он касался стекла.

Если установить термометр на южной стороне, то он будет фиксировать неправильные показатели температуры. Ведь на него будут падать прямые солнечные лучи. Самым идеальным является расстояние в один метра между окном и термометром.

Электронный термометр. Имеет высокую скорость замера. Может применяться в быту. Электронный термометр удобен в применении и предоставляет точные данные. Однако запрещено касаться датчика термометра. Иначе он может выйти из строя.

Цифровая метеостанция. Это целая установка. Она измеряет не только температуру, но также атмосферное давление и уровень влажности воздуха. Цифровая метеостанция может даже предсказывать погоду. У метеостанции есть встроенные часы и календарь.

Сухие термометры. Они применяются на метеостанциях. Термометр закрепляют в деревянной будке, у которой есть защитные жалюзи. Это устройство располагается на уровне двух метров от земли. Такая высота обеспечивает точность измерений. Показатели температуры воздуха не будут сбиваться показателями температуры почвы.

В будке термометр защищен от порывов ветра, солнечной радиации и атмосферных осадков.

Ежедневно в средствах информации можно увидеть или узнать прогноз погоды. Но прежде чем люди смогут ознакомиться с этой информацией, она проходит долгий путь. Над созданием прогноза погоды трудятся инженеры, метеорологи, гидрологи, синоптики.

Данные о погоде передаются через гидропосты с помощью мобильных телефонов. Кроме этого, делаются снимки с искусственных спутников.

Когда вся информация собрана, то данные обрабатываются специальным программным обеспечением. Для вычисления используются формулы. И на основании этих формул составляется прогноз.

Слайд 8Теплооборот в водных объектахОсобенности теплооборота в водных объектах:Значительная прозрачность водной толщи

по отношению к коротковолновой солнечной радиации (проникает до глубин в десятки и даже первые сотни метров);Подвижность водной толщи;Очень высокая теплоемкость воды.Следствия:Водная поверхность прогревается и остывает значительно медленнее поверхности суши;Водные объекты обладают намного большей способностью поглощать и удерживать тепловую энергию, чем суша;Суточные колебания температуры распространяются на глубины до 15 – 20 м, годовые колебания – до 200 – 400 м;Суточные и годовые амплитуды температур на поверхности океанов примерно на порядок меньше, чем на поверхности суши во внутренних районах материков.

Удельная теплоемкостьпри 20°С

Изучение атмосферы

Све­де­ния о фи­зич. про­цес­сах в А. по­лу­ча­ют пре­ж­де все­го из ме­тео­ро­ло­гических на­блю­де­ний, ко­то­рые про­во­дят­ся гло­баль­ной се­тью по­сто­ян­но дей­ст­вую­щих ме­тео­ро­ло­гич. стан­ций и по­стов, рас­по­ло­жен­ных на всех кон­ти­нен­тах и на мн. ост­ро­вах. Еже­днев­ные на­блю­де­ния да­ют све­де­ния о темп-ре и влаж­но­сти воз­ду­ха, ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и осад­ках, об­лач­но­сти, вет­ре и др. На­блю­де­ния за сол­неч­ной ра­диа­ци­ей и её пре­об­ра­зо­ва­ния­ми про­во­дят­ся на ак­ти­но­мет­рич. стан­ци­ях. Боль­шое зна­че­ние для изу­че­ния А. име­ют се­ти аэ­ро­ло­гич. стан­ций, на ко­то­рых при по­мо­щи ра­дио­зон­дов вы­пол­ня­ют­ся ме­тео­ро­ло­гич. из­ме­ре­ния до выс. 30–35 км. На ря­де стан­ций про­во­дят­ся на­блю­де­ния за ат­мо­сфер­ным озо­ном, элек­трич. яв­ле­ния­ми в А., хи­мич. со­ста­вом воз­ду­ха.

Дан­ные на­зем­ных стан­ций до­пол­ня­ют­ся на­блю­де­ния­ми на океа­нах, где дей­ст­ву­ют «су­да по­го­ды», по­сто­ян­но на­хо­дя­щие­ся в оп­ре­де­лён­ных рай­онах Ми­ро­во­го ок., а так­же ме­тео­ро­ло­гич. све­де­ния­ми, по­лу­чае­мы­ми с н.-и. и др. су­дов.

Всё боль­ший объ­ём све­де­ний об А. в по­след­ние де­ся­ти­ле­тия по­лу­ча­ют с по­мо­щью ме­тео­ро­ло­гич. спут­ни­ков, на ко­то­рых ус­та­нов­ле­ны при­бо­ры для фо­тогра­фи­ро­ва­ния об­ла­ков и из­ме­ре­ния по­то­ков ульт­ра­фио­ле­то­вой, ин­фра­крас­ной и мик­ро­вол­но­вой ра­диа­ции Солн­ца. Спут­ни­ки по­зво­ля­ют по­лу­чать све­де­ния о вер­ти­каль­ных про­фи­лях темп-ры, об­лач­но­сти и её во­до­за­па­се, эле­мен­тах ра­ди­ац. ба­лан­са А., о темп-ре по­верх­но­сти океа­на и др. Ис­поль­зуя из­ме­ре­ния реф­рак­ции ра­дио­сиг­на­лов с сис­те­мы на­ви­гац. спут­ни­ков, уда­ёт­ся оп­ре­де­лять в А. вер­ти­каль­ные про­фи­ли плот­но­сти, дав­ле­ния и темп-ры, а так­же вла­го­со­дер­жа­ния. С по­мо­щью спут­ни­ков ста­ло воз­мож­ным уточ­нить ве­ли­чи­ну сол­неч­ной по­сто­ян­ной и пла­не­тар­но­го аль­бе­до Зем­ли, стро­ить кар­ты ра­ди­ац. ба­лан­са сис­те­мы Зем­ля – А., из­ме­рять со­дер­жа­ние и из­мен­чи­вость ма­лых ат­мо­сфер­ных при­ме­сей, ре­шать мн. др. за­да­чи фи­зи­ки ат­мо­сфе­ры и мо­ни­то­рин­га ок­ру­жаю­щей сре­ды.

Слайд 20Виды адиабатических процессовСухоадиабатический процесс: при подъеме или опускании воздуха, который не

насыщен водяным паром, температура в нем изменяется примерно на 1°С/100 м. Эта величина называется сухоадиабатическим градиентом. Влажноадиабатический процесс: при подъеме или опускании воздуха, который насыщен водяным паром, температура в нем изменяется примерно на 0,6°С/100 м. Эта величина называется влажноадиабатическим градиентом.

Псевдоадиабатический процесс:1) при подъеме влажного, но не насыщенного водяным паром воздуха понижение температуры в нем происходит по сухоадиабатическому градиенту;2) по достижении значительной высоты охлаждение воздуха приводит к тому, что он становится насыщенным, в нем начинается конденсация водяного пара, образуются облака и выпадают осадки, а дальнейшее понижение температуры замедляется и уже соответствует влажноадиабатическому градиенту;

3) После потери запасов влаги опускающийся воздух нагревается в соответствии с сухоадиабатическим градиентом, на прежнюю высоту возвращается с большей температурой и меньшей влажностью, чем имел изначально.

Слайд 33Суточный и годовой ход, географическое распределение влажности воздухаФактическая упругость водяного пара,

абсолютная влажность воздухаЗависят, прежде всего, от температуры воздуха (она активизирует испарение) и конвекции (вызывает перенос водяного пара в вышележащие слои атмосферы и уменьшает его содержание у земной поверхности).Суточный ход:Над океанами и зимней сушей – простой ход: минимум – на восходе солнца, максимум – в 14 – 15 часов.Над сушей летом – двойной ход: главный минимум – после восхода солнца, затем рост до 9 часов, далее с развитием конвекции достигает второго минимума в 15 – 16 часов, после затухания конвекции – второй максимум в 21 – 22 часа.Годовой ход: максимум – летом, минимум – зимой.Географическое распределение: убывает от экватора (20 – 30 гПа) к полюсам (Относительная влажность воздухаНапрямую зависит от фактического содержания водяного пара, однако обратно пропорциональна температуре воздуха.Суточный ход: максимум – на восходе солнца, минимум – в 15 – 16 часов.Годовой ход: максимум – зимой, минимум – летом.Географическое распределение: максимум – на экваторе и в полярных широтах (более 80%), минимум – внутри материков в тропиках (50% и менее).

Оптические, акустические и электрические явления в атмосфере

Оптические явления в атмосфере стали настолько привычными, что мало кто задумывается о месте или природе их появления. Например, радуга возникает из-за содержания в воздухе большого количества воды и проходящих через них солнечных лучей.

А вот мираж получается строго наоборот – воздух должен быть не просто сухой, а сильно раскаленный. В таком случае из-за колебаний воздуха, света и практически полного отсутствия воды возникает мираж.

Отдельный оптический феномен – сумерки, при которых меняется атмосферное давление, температура воздуха и частично даже состав в нижних слоях «воздушного щита»! Они служат отличным временем для того, чтобы ученые проводили исследования в верхних слоях атмосферы при помощи электромагнитного излучения.

Акустические явления больше связаны с научными исследованиями, которые проводятся при помощи взрывов специальных ракет в верхних слоях атмосферы. Таким образом, ученые получают данные о распределении температуры, движении и силе ветров.

Электрические явления в атмосфере чаще всего мы видим в виде гроз разной силы. Такое явление получается из-за того, что сама планета имеет отрицательный заряд, а ионосфера и магнитосфера – практически полностью разряжены. Таким образом, образовалась естественным путем электрическая цепь, которая проявляется в грозовой период или при формировании некоторых видов тяжелых облаков, способных нести электрический заряд.

Литература[править | править код]

• Парин В. В., Космолинский Ф. П., Душков Б. А. Космическая биология и медицина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Просвещение, 1975. — 224 с.
• Гусакова Н. В. Химия окружающей среды» Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с. ISBN 5-222-05386-5
• Соколов В. А. Геохимия природных газов. — М., 1971.
• МакИвен М., Филлипс Л. Химия атмосферы. — М., 1978.
• Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980;
• Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.
• ГОСТ 4401-81 «Атмосфера стандартная. Параметры»
• ГОСТ Р 53460-2009 «Глобальная справочная атмосфера для высот от 0 до 120 км для аэрокосмической практики. Параметры»
• ГОСТ 24631-81 «Атмосферы справочные. Параметры»

Определение термина и общие сведения

Показателем степени нагревания воздуха является его температура. Характер ее изменения и распределения в слоях атмосферы называется тепловым режимом. Основной фактор, определяющий его параметры, — теплообмен между разными слоями атмосферы и окружающей средой. Верхние слои нагреваются за счет солнечной радиации довольно слабо. Основным источником повышения температуры приповерхностных воздушных слоев служит тепло, получаемое при попадании солнечных лучей в литосферу и гидросферу.

Влияние широты

В разных широтах воздушные массы нагреваются неодинаково. Значение температуры определяется углом падения солнечных лучей на земную поверхность в исследуемой зоне. Чем более отвесно они падают, тем сильней прогревают нижние слои атмосферы. Как температура воздуха зависит от географической широты:

1. В жарких климатических поясах, близких к экватору (нулевая широта), угол освещения имеет значение, приближающееся к 90°.
2. По мере отдаления от экватора по направлению к тропикам — уменьшается к 60°.
3. Для пояса умеренных широт характерен угол падения лучей в диапазоне от 60 до 30°.
4. В холодных поясах продолжается уменьшение его значения вплоть до 0° в самых высоких широтах Арктики и Антарктики.

Таким образом, чем выше широта, тем ниже температура. Угол падения солнечных лучей в определенной местности можно найти так: отнять от 90° значение широты, на которой она расположена. Температурный режим зависит от расстояния между точкой измерения и уровнем моря. Поэтому верно утверждение: с высотой температура воздуха изменяется, уменьшаясь на один градус при подъеме на один километр. Эта взаимосвязь определяется двумя причинами:

• удаление от поверхности земли;
• уменьшение угла падения солнечного света.

https://youtube.com/watch?v=F9KRFO8YCsQ

Земля вращается вокруг Солнца, поэтому в течение разных промежутков времени (сутки, месяц, год) ее поверхность освещается под разными углами. Помимо солнечной радиации, большое влияние на температурные значения оказывает география перемещений воздушных масс. Например, от холодного арктического воздуха температура будет понижаться, а от теплого с Гольфстрима — повышаться.

Подстилающая поверхность

Важным фактором при понимании, от чего зависит температура воздуха, является понятие подстилающей поверхности. Это один из внутренних климатообразующих факторов, включающий в себя соотношение океана и суши на местности, ее рельеф, структуру деятельного слоя климатической зоны. Он влияет на эффективность излучения с поверхности и количество тепла, затраченного на испарение.

Способы и единицы измерения

Единица измерения температуры в СИ (общепринятая международная система единиц измерения) — Кельвин. Начало шкалы Кельвина совпадает с абсолютным нулем — точкой прекращения всех термодинамических процессов, которая считается недостижимой. Замерзание воды по этой шкале начинается при +273°К.

Самое широкое распространение получили температурные измерения по шкале Цельсия. Отсчетными точками для нее были взяты температуры таяния льда (0 °C) и кипения воды (100 °C). В США чаще всего пользуются шкалой Фаренгейта. Нормальная температура человеческого тела соответствует по ней 96°F, а «огненным» значением, необходимым для возгорания бумаги, называется известный роман-антиутопия Рэя Бредбери «251 градус по Фаренгейту».

Измеряться температурные данные могут разного типа термометрами. Для бытовых измерений используются жидкостные стеклянные термометры, в которых рабочей жидкостью может быть спирт или ртуть. Для точных метеорологических измерений термометр помещается в специальную будку, расположенную на высоте двух метров над землей. Прибор обязательно должен находиться в тени, иначе он будет измерять температуру солнечных лучей, а не воздуха.

Для непрерывного измерения и регистрации степени нагрева воздушных масс метеорологами используются термографы, основной элемент которого — биметаллический термометр.

Слайд 41Туманы– скопления продуктов конденсации и сублимации у земной поверхности, снижающие горизонтальную

видимость до 1 км и менее.Обычно возникают при наличии приземной термической инверсии, способствуют накоплению загрязняющих веществ в приземном воздухе, при большой их концентрации образуется смог.Типы туманов по происхождениюТуманы охлажденияРадиационные – образуются в ясную погоду при слабом ветре и достаточном влагосодержании приземного воздуха ночью или утром в результате радиационного охлаждения земной поверхности и приземного воздуха.Адвективные – образуются при вторжении теплой и влажной воздушной массы на холодную подстилающую поверхность, от которой охлаждается приземный слой воздуха, и в нем начинается конденсация водяного пара. Могут существовать продолжительное время; характерны для холодных морских течений или районов их близкого прохождения с теплыми течениями, а также для холодного времени года умеренных широт. Туманы испарения – постоянно образуются в утренние часы над водными объектами или переувлажненной почвой в отрицательных формах рельефа (балках, оврагах, долина рек), куда стекается охлажденный за ночь воздух, быстро рассеиваются с восходом солнца.Географическое распределение тумановСамые туманные районы (более 80 дней в году): о. Ньюфаундленд, юго-западные побережья Африки и Южной Америки, Арктические моря (адвективные туманы).Минимальная повторяемость туманов – во внутренних частях материков в тропиках и субтропиках (менее 5 дней в году).

Примечания[править | править код]

1. Будыко М. И., Кондратьев К. Я. Атмосфера Земли // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1970. — Т. 2. Ангола — Барзас. — С. 380—384.
2. ↑
3. ↑
4. Thompson A.  (англ.). space.com (9 апреля 2009). Дата обращения: 19 июня 2017.
5. . Earth System Research Laboratory. Global Greenhouse Gas Reference Network. Дата обращения: 6 февраля 2017.
6. при 0,03 % по объему
7. Хромов С. П. Влажность воздуха // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1971. — Т. 5. Вешин — Газли. — С. 149.
8. Dr. Tony Phillips.  (англ.). SpaceDaily (16 июля 2010). Дата обращения: 19 июня 2017.
9. ↑
10. B. Windley: The Evolving Continents. Wiley Press, New York 1984
11. J. Schopf: Earth’s Earliest Biosphere: Its Origin and Evolution. Princeton University Press, Princeton, N.J., 1983

Вердикт – смертельно!

Что касается самого холодного места на Земле, то им считается Антарктида. 21 июля 1983 года на этом континенте на станции Восток зафиксирована температура воздуха -89,2 градуса. Кстати, среднегодовая температура на территории Антарктиды составляет -60,2.

Антарктида – самое холодное место на Земле. Фото: Commons.wikimedia.org

Однако в 2004 году ряд источников опубликовали сенсационную весть – 3 августа в районе японской антарктической станции «Купол Фудзи» зарегистрирован новый всемирный температурный рекорд, который составил -91,2 °C . И хотя эти данные сегодня оспариваются, ученые отмечают, что они вполне правдоподобны. Прежде всего, потому что станция расположена на 600 метров выше над уровнем моря, чем «Восток». Метеорологи считают, что температура здесь может падать до -100 градусов и ниже. Подумать только: уже при -78,5 °C  углекислый газ превращается в сухой лед. Человек погибает при таком холоде за считанные минуты – мороз обжигает легкие, гортань, глаза, слизистую.