Будова атмасферы. Паясы сонечнага асвятлення (канспект)

Паветраная абалонка, навакольнае Зямлю і круціцца разам з ёй, называецца атмасферай. Зямная атмасфера - гэта сумесь многіх газаў, у якіх ва ўзважаным стане ўтрымліваюцца цвёрдыя і вадкія часціцы: пыл, попел, сажа. Прыземны пласт паветра складаецца з 78% азоту, 21% кіслароду, і 1% іншых газаў.

Межы атмасферы сапраўды ўсталяваць цяжка. Ніжняй мяжой з'яўляецца зямная паверхня, але варта ўлічваць, што паветра пранікае ва ўсе расколіны і пары горных парод. Верхняя мяжа праходзіць прыкладна на вышыні 3000 км, але паветра тут настолькі разрэджаны, што казаць аб суцэльнай абалонку ўжо нельга. Атмасфера складаецца з пяці пластоў. У ніжнім слоі - трапасферы засяроджана 90% усёй масы паветра і практычна ўся вадзяной пар. У ёй ўтворацца аблокі і выпадаюць ападкі. Верхняя мяжа трапасферы знаходзіцца на вышыні 8 км ў палярных шыротах і 18 км - зблізку экватара. Над трапасферы - стратасфера, якая распасціраецца да 50 км над зямной паверхняй. У стратасферы паветра мае значна меншую шчыльнасць па параўнанні з трапасферы. Тут знаходзіцца азонавы пласт, які абараняе Зямлю ад пагібельнага ўздзеяння касмічных прамянёў. Мезосфера, термосфера і экзосфера ёсць верхнімі пластамі атмасферы з вельмі разрэджаным паветрам і значнымі ваганнямі тэмпературы. У трапасферы тэмпература паніжаецца на 0,6 градуса на кожныя 100 м ўздыму ўверх. У стратасферы адбываецца зваротны працэс, і тэмпература павышаецца на 1-2 градусы з кожным кіламетрам. У мезосфера тэмпература зноў зніжаецца да адзнакі - 100 ° С. Далей ідзе пастаяннае павышэнне тэмпературы.

Фізічны стан ніжняга пласта атмасферы ў пэўны час на пэўнай тэрыторыі называецца надвор'ем. Надвор'е вызначаецца шасцю асноўнымі паказчыкамі: тэмпературай і вільготнасцю паветра, атмасферным ціскам, хуткасцю, сілай і кірункам ветру, воблачнасцю і ападкамі.

Асноўнай крыніцай жыцця на Зямлі з'яўляецца энергія Сонца. На Зямлю вынікаюць адно двухмільярдны частка гэтай энергіі, іншая - рассейваецца ў касмічнай прасторы. Падаючы на зямную паверхню, сонечныя прамяні награваюць яе, а ўжо ад паверхні награваецца паветра трапасферы. Менавіта таму тэмпература паветра паніжаецца з вышынёй. Мяняецца яна і на працягу сутак. Найвышэйшай яна бывае ў 14 гадзін, а самай нізкай перад узыходам Сонца. Тэмпература паветра залежыць ад шыраты мясцовасці, паколькі чым больш кут падзення сонечных прамянёў і чым вышэй сонца, тым тэмпература вышэй. Розніца паміж самай высокай і самой нізкай тэмпературамі называецца амплітудай ваганняў тэмператур. Гадавая амплітуда тэмпературы павялічваецца ад экватара да канцавоссяў. На экватары яна складае ўсяго 1 ° С, а ў нашых шыротах 25-30 ° С.

Атмасферны паветра лёгкае. Адзін кубічны метр паветра важыць 1 кг 300 г. Аднак паветра аказвае ціск на ўсе прадметы і арганізмы на зямной паверхні. Такое ціск прынята называць атмасферным. На кожнага з нас душыць паветраны слуп масай каля 15 т. Атмасферны ціск вымераюць з дапамогай барометра. Першы барометр быў ртутным і ўяўляў сабой залітаваную з аднаго боку метровую шкляную трубку, запоўненую ртуці і пагружаную у пасудзіну з гэтай вадкасцю. На шыраце 45 °, на ўзроўні мора пры тэмпературы 0 ° С вышыня слупка ртутнага барометра складае 760 мм. Такі ціск прынята за нармальнае атмасферны. Значна зручней ў выкарыстанні па ртутны ёсць барометр-анероід, які ўяўляе сабой металічную скрынку з выцягнута паветрам. Пры павелічэнні ціску дно скрынкі здушваюцца, пры памяншэнні - наадварот. Гэтыя змены фіксуе стрэлка, паказваючы на шкале велічыню атмасфернага ціску ў мм ртутнага слупа. На кожныя 100 м ўздыму атмасферны ціск паніжаецца на 10 мм ртутнага слупа.

Награваючыся, паветра пашыраецца, становіцца лягчэй і падымаецца ўверх. Пры гэтым ціск на паверхню памяншаецца. Калі паветра астуджаецца, яно, сціскаючыся, становіцца цяжэй, апускаецца і больш цісьне на паверхню. Паветраныя масы перамяшчаюцца з абласцей высокага ціску ў галіне нізкага ціску. Такі гарызантальнае рух паветра называецца ветрам. На ўзбярэжжа буйных вадасховішчаў назіраецца брыз - вецер, які двойчы ў суткі мяняе сваё кірунак. Удзень ён дзьме з мора на сушу, так сушу пад дзеяннем сонечных прамянёў награваецца хутчэй і ціск над ім падае. Уначы - наадварот. Ёсць сезонныя вятры - мусоны. Мусоны дзьмуць з мора на сушу летам і прыносяць шмат дажджоў, так як над морам паветра вільготны. Узімку мусоны дзьмуць з сушы на моры і прыносяць сухую надвор'е. Прычына адукацыі мусонаў тая ж, што і пры адукацыі пырскаў - неаднолькавая хуткасць нагрэву мора і сушы.

Сіла ветру залежыць ад яго хуткасці, якая вызначаецца з дапамогай спецыяльнага прыбора - анемометра. Хуткасць ветру вызначаюць ў м / с, а сілу - у балах. Адсутнасць ветру называюць штылем, а вецер сілай 12 балаў, калі хуткасць перавышае 29 м / с, ураганам. Кірунак ветру можна вызначыць з дапамогай флюгера. Флюгерка (стрэлка флюгера) заўсёды паказвае туды адкуль дзьме вецер. Гэта кірунак і называюць напрамкам ветру.

У трапасферы змяшчаецца шмат вадзянога пару. Вільготнасць паветра вымяраецца ў грамах на 1 кубічны метр. Яна залежыць ад тэмпературы. Чым цяплей паветра, тым больш вільгаці ён можа ўтрымліваць. Адрозніваюць абсалютную і адносную вільготнасць. Абсалютная вільготнасць - максімальную колькасць вадзянога пару, якая можа ўтрымлівацца ў адзінцы аб'ёму паветра пры пэўнай тэмпературы. Найменшай яна ў Антарктыдзе - сотыя долі грама ў 1 кубічным метры паветра, найбуйнейшай у экватарыяльнай поясе - больш за 23 г / м куб. Ва Ўкраіне гэты паказчык складае ў сярэднім у студзені - 3 г / м куб, у ліпені -12 г / м куб. Адносная вільготнасць - гэта стаўленне фактычнага зместу вадзянога пару ў паветры да максімальна магчымага пры дадзенай тэмпературы, выяўленае ў адсотках. Найвышэйшая адносная вільготнасць раніцай, самая нізкая - пасля поўдня. Вымераюць адносную вільготнасць гигрометром.

Тэмпература ў трапасферы паніжаецца. Наступае момант, калі насычаны вільгаццю паветра не можа ўтрымліваць вадзяной пар у сабе і яна кандэнсуецца, ператвараючыся ў кропелькі вады, якія завісаюць у паветры. Калі тэмпература паветра ніжэй 0 ° С, то кропелькі ператвараюцца ў дробныя крышталікі лёду. Навалы ўзважаных ў атмасферы дробных кропель вады ці крышталяў лёду называюцца аблокамі, а ступень пакрыцця небасхілу аблокамі называюць воблачнасцю. Адрозніваюць шмат відаў аблокаў, аднак часцей за ўсё сустракаюцца слаістай, кучавыя і пёрыстыя аблокі. Слаістай аблокі нізка вісяць над зямлёй, шчыльна пакрываючы неба. Туман таксама з'яўляецца звычайным слаістай воблакам. Кучавыя аблокі знаходзяцца на вышыні 2-3 км. Яны нагадваюць кавалкі ваты. Вялікая іх колькасць кажа пра магчымыя ападкі. Пёрыстыя аблокі ўтвараюцца на вышыні звыш 6 км. Яны напаўпразрыстыя і нагадваюць птушыныя пёры. Іх наяўнасць паказвае на змены ў надвор'і. Воблачнасць вызначаюць у балах ад 0 пры ясным надвор'і да 10 пры запар зацягнутым хмарамі небе.

Вада, выпадае з аблокаў ці непасрэдна з паветра ў вадкім або цвёрдым стане, называецца атмасфернымі ападкамі. Да вадкіх ападкаў належаць дождж, раса, туман, да цвёрдым - град, снег, шэрань. Вымяраецца колькасць ападкаў пластом вады (у мм), які ўтворыцца, калі вада не сцякае і не выпараецца. Для гэтага выкарыстоўваецца прыбор - осадкомерами. Для вызначэння таўшчыні снегу ўжываюць снегомерных рэйку.

Шматгадовы рэжым надвор'я ў дадзенай мясцовасці называецца кліматам. За нераўнамернага нагрэву зямной паверхні клімат у розных частках планеты досыць розны. Шарападобная форма Зямлі, нахіл восі кручэння і гадавое рух вакол Сонца выклікаюць нераўнамернае паступленне цяпла ў розныя часткі зямнога шара. Больш цяпла атрымлівае экватарыяльная частка, менш прыпалярных. У залежнасці ад колькасці цяпла, які паступае на Зямлю, усю паверхню падзяляюць на цеплавыя паясы, або пояса сонечнага асвятлення. Вылучаюць трапічны, два умераныя (Паўночны і Паўднёвы) і два палярных (Паўночны і Паўднёвы) пояса. Уся тэрыторыя Украіны знаходзіцца ў межах Паўночнага ўмеранага цеплавога пояса (паясы асвятлення).