Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат. Влияние вращения Земли вокруг Солнца на распространение тепла и света на земной поверхности. Тепловы Равнины материка Евразия

Если бы тепловой режим географической оболочки определялся только распределением солнечной радиации без переноса ее атмосферой и гидросферой, то на экваторе температура воздуха была бы 39 0 С, а на полюсе -44 0 С. Уже на широте 50 0 с.ш. и ю.ш. начиналась бы зона вечного мороза. Однако действительная температура на экваторе составляет около 26 0 С, а на северном полюсе -20 0 С.

До широт 30 0 солярные температуры выше фактических, т.е. в этой части земного шара образуется избыток солнечно тепла. В средних, а тем более в полярных широтах фактические температуры выше солярных, т.е. эти пояса Земли получают дополнительное к солнечному тепло. Оно поступает из низких широт с океаническими (водными) и тропосферными воздушными массами в процессе их планетарной циркуляции.

Таким образом, распределение солнечного тепла, как и его усвоение, происходит не в одной системе - атмосфере, а в системе более высокого структурного уровня - атмосфере и гидросфере.

Анализ распределения тепла в гидросфере и атмосфере позволяет сделать следующие обобщающие выводы:

• 1. Южное полушарие холоднее северного, так как туда меньше поступает адвективного тепла из жаркого пояса.
• 2. Солнечное тепло расходуется главным образом над океанами на испарение воды. Вместе с паром оно перераспределяется как между зонами, так и внутри каждой зоны, между материками и океанами.
• 3. Из тропических широт тепло с пассатной циркуляцией и тропическими течениями поступает в экваториальные. Тропики теряют до 60 ккал/см 2 в год, а на экваторе приход тепла от конденсации составляет 100 и более кал/см 2 в год.
• 4. Северный умеренный пояс от теплых океанских течений, идущих из экваториальных широт (Гольфстрим, Куровиво), получает на океанах до 20 и более ккал/см 2 в год.
• 5. Западным переносом с океанов тепло переносится на материки, где умеренный климат формируется не до широты 50 0 , а намного севернее полярного круга.
• 6. В южном полушарии тропическое тепло получают только Аргентина и Чили; в Южном океане циркулируют холодные воды Антарктического течения.

В январе огромная область положительных температурных аномалий находится в Северной Атлантике. Она простирается от тропика до 85 0 с.ш. и от Гренландии до линии Ямал-Черное море. Максимального превышения фактические температуры над среднеширотной достигают в Норвежском море (до 26 0 С). Британские острова и Норвегия теплее на 16 0 С, Франция и Балтийское море - на 12 0 С.

В Восточной Сибири в январе образуется столь же большая и ярко выраженная область отрицательных температурных аномалий с центром в Северо-Восточной Сибири. Здесь аномалия достигает -24 0 С.

В северной части Тихого океана также находится область положительных аномалий (до 13 0 С), а в Канаде - отрицательных (до -15 0 С).

Распределение тепла на земной поверхности на географических картах при помощи изотерм. Существуют карты изотерм года и каждого месяца. Эти карты достаточно объективно иллюстрируют тепловой режим той или иной местности.

Тепло на земной поверхности распределено зонально-регионально:

• 1. Средняя многолетняя самая высокая температура (27 0 С) наблюдается не на экваторе, а на 10 0 с.ш. Эта наиболее теплая параллель называется термическим экватором.
• 2. В июле термический экватор смещается на северный тропик. Средняя температура на этой параллели равна 28,2 0 С, а в самых жарких районах (Сахара, Калифорния, Тар) она достигает 36 0 С.
• 3. В январе термический экватор сдвигается в южное полушарие, но не так значительно, как в июле в северное. Самой теплой параллелью (26,7 0 С) в среднем оказывается 5 0 ю.ш., но самые жаркие районы находятся еще южнее, т.е. на материках Африки и Австралии (30 0 С и 32 0 С).
• 4. Температурный градиент направлен к полюсам, т.е. температура к полюсам понижается, причем в южном полушарии значительнее, чем в Северном. Разница между экватором и Северным полюсом составляет 27 0 С зимой 67 0 С, а между экватором и Южным полюсом летом 40 0 С, зимой 74 0 С.
• 5. Падение температуры от экватора к полюсам неравномерное. В тропических широтах оно происходит очень медленно: на 1 0 широты летом 0,06-0,09 0 С, зимой 0,2-0,3 0 С. Вся тропическая зона в температурном отношении оказывается весьма однородной.
• 6. В северном умеренном поясе ход январских изотерм очень сложен. Анализ изотерм выявляет следующие закономерности:
  • - в Атлантическом и Тихом океанах значительна адвекция тепла, связанная с циркуляцией атмосферы и гидросферы;
  • - примыкающая к океанам суша - Западная Европа и Северо-Западная Америка - имеют высокую температуру (на побережье Норвегии 0 0 С);
  • - огромный массив суши Азии сильно выхоложен, на нем замкнутые изотермы очерчивают очень холодную область в Восточной Сибири, до - 48 0 С.
  • - изотермы в Евразии идут не с Запада на Восток, а с северо-запада на юго-восток, показывая, что температуры падают в направлении от океана вглубь материка; через Новосибирск проходит та же изотерма, что и по Новой Земле (-18 0 С). На Аральском море также холодно, как и на Шпицбергене (-14 0 С). Подобная картина, но несколько в ослабленном виде, наблюдается и в Северной Америке;
• 7. Июльские изотермы идут достаточно прямолинейно, т.к. температура на суше определяется солнечной инсоляцией, а перенос тепла по океану (Гольфстрим) летом на температуру суши заметно не влияет, ибо она нагрета Солнцем. В тропических широтах заметно влияние холодных океанских течений, идущих вдоль западных берегов материков (Калифорнийское, Перуанское, Канарское и др.), которые охлаждают прилегающую к ним сушу и вызывают отклонение изотерм в сторону экватора.
• 8. В распределении тепла по земному шару отчетливо выражены следующие две закономерности: 1) зональность, обязанная фигуре Земли; 2) секторность, обусловленная особенностями усвоения солнечного тепла океанами и материками.
• 9. Средняя температура воздуха на уровне 2 м для всей Земли составляет около 14 0 С, январская 12 0 С, июльская 16 0 С. Южное полушарие в годовом выводе холоднее северного. Средняя температура воздуха в северном полушарии составляет 15,2 0 С, в южном - 13,3 0 С. Средняя температура воздуха для всей Земли совпадает приблизительно с температурой, наблюдающейся около 40 0 с.ш. (14 0 С).

1 полярные пояса

2 умеренные пояса

3 географический пояс

Тропический пояс

136Литосфера — это верхняя оболочка Земли и верхняя часть мантии.

Земная кора под материками состоит из

Осадочных пород

2 магматических

3 вулканических

4 метаморфических

Гранита

Базальта

Земная кора толще под

Материками

2 океанами

3 озерами

4 равнинами

139К внутренним оболочкам Земли относятся:

Ядро

2 литосфера

3 платформа

Мантия

5земная кора

Установите последовательность расположения оболочек Земли в порядке их удаления от центра.

3: астеносфера

4: земная кора

141 К экзогенным процессам относятся:

Эрозия

2 вулканизм

Эоловые процессы

4 магматизм

5 землетрясение

142 К эндогенным процессам относятся:

Тектонические движения

Вулканизм

3 выветривание

Метаморфизм

5 аккумуляция

6 эоловые процессы

143Установите соответствие между источниками внешних и внутренних сил Земли .

1: внешние силы

2: внутренние силы

А) Солнце

Б) распад радиоактивных элементов горных пород

В) земная кора

Г) выветривание

144По происхождению горы бывают:

Тектонические

2 складчатые

Вулканические

Эрозионные

6 молодые

145 Равнинами являются:

Низменности

Возвышенности

4 впадины

Плоскогорья

146Равнины материка Евразия:

Западно-Сибирская

2 Ла-платская

Прикаспийская

4Амазонская

5 Центральная Североамериканская

Укажите способ определения абсолютной высоты места по карте

1шкала глубин

Шкала высот

3 масштаб

4градусная сетка

В состав гидросферы входят:

Воды Мирового океана

Воды суши

Подземные воды

4вода в живых организмах

5вода в недрах Земли

6атмосферная вода

Установите последовательность океанов в порядке уменьшения их максимальной глубины.

2: Атлантический

3: Индийский

4: Ледовитый

150.Свойство воды, обеспечивающее ее круговорот в природе:

1 текучесть

2 растворитель

3 теплоемкость

Свободный переход из одного физического состояния в другое

151 Внутренним морем является:

1 Берингово

2 Карское

Черное

4 Баренцево

152Материковая отмель или шельф — это мелководная часть, окаймляющая материк с глубиной:

От 0 до 200 м

2 от 0 до 2500 м

3 от 0 до 1000 м

4 от 0 до 6000 м

153 Температура поверхностых вод в океане понижается от:

Экватора к полюсам

2полюсов к экватору

3нулевого меридиана на запад

4Гренландии к экватору

154 Запас пресной воды на Земле составляет:

Читайте в этой же книге:Географическая долгота измеряется от …

| Любая точка на материке Австралия имеет … | Спирали | Гейзеры | Главное свойство биосферы | Дубрава | Отбирает формы и методы развития и воспитания школьников средствами естествознания |mybiblioteka.su — 2015-2018 год.

Углы падения солнечных лучей

Высота стояния солнца существенно влияет на поступление солнечной радиации. Когда угол падения солнечных лучей мал, то лучи должны проходить путь сквозь толщу атмосферы.

Солнечное излучение частично поглощается, часть лучей отражается от частиц, взвешенных в воздухе, и достигает земной поверхности в виде рассеянного излучения.

Высота солнца непрерывно изменяется по мере перехода от зимы к лету, как и при смене суток.

Наибольшее значение угол падения солнечных лучей достигает в 12 ч 00 мин (солнечное время). Принято говорить, что в этот момент времени солнце находится в зените. В полдень интенсивность излучения также достигает максимального значения. Минимальные значения интенсивности излучения достигаются утром и вечером, когда солнце расположено низко над горизонтом, также зимой. Правда, зимой на землю падает несколько больше прямого солнечного света.

Это обусловлено тем, что абсолютная влажность зимнего воздуха ниже «и поэтому он меньше поглощает солнечное излучение.

На рис. 37 показано, каких больших значений интенсивность радиации достигает на перпендикулярной поверхности, ориентированной в сторону солнца, несмотря на то что острый угол падения солнечных лучей меняется.

Начальная часть этой кривой довольно точно отражает положение в ясный мартовский день. Солнце восходит в 6 ч 00 мин на востоке и незначительно освещает восточную фасадную стену (только в виде излучения, отраженного атмосферой).

Тема: Распределение солнечного света тепла на земле

С увеличением угла падения солнечных лучей быстро возрастает интенсивность солнечной радиации, падающей на поверхность фасадной стены.

Примерно в 8 ч интенсивность солнечной радиации составляет уже около 500 Вт/м2, а максимального значения, равного примерно 700 Вт/м2, она достигает на южной фасадной стене здания немногим ранее полудня.

Увеличить картинку

При вращении земного шара вокруг своей оси за одни сутки, т.

е. при видимом движении солнца вокруг земного шара, меняется угол падения солнечных лучей не только в вертикальном, но и горизонтальном направлении. Этот угол в горизонтальной плоскости называется азимутальным углом. Он показывает, на сколько градусов угол падения солнечных лучей отклоняется от северного направления, если полный круг составляет 360°.

Вертикальный и горизонтальный углы связаны между собой так, что при изменении времен года всегда два раза в год угол высоты расположения солнца на небосводе оказывается одинаковым при одних и тех же значениях азимутального угла.

На рис. 39 показаны траектории солнца при его видимом движении вокруг земного шара зимой и летом в дни весеннего и осеннего равноденствия.

Проектируя эти траектории на горизонтальную плоскость, получают плоскостное изображение, с помощью которого обеспечивается возможность точно описать положение солнца на земном шаре. Такая карта солнечной траектории называется солнечной диаграммой или просто солнечной картой. Поскольку траектория солнца изменяется при перемещении с юга (от экватора) на север, то для каждой широты существует своя характерная солнечная карта.

Страница 1 из 4

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА И СВЕТА НА ЗЕМЛЕ

Солнце - звезда Солнечной системы, которая является для планеты Земля источником громадного количества тепла и ослепительного света. Несмотря на то, что Солнце находится от нас на значительном расстоянии и до нас доходит лишь небольшая часть его излучения, этого вполне достаточно для развития жизни на Земле. Наша планета вращается вокруг Солнца по орбите.

Если с космического корабля наблюдать Землю в течение года, то можно заметить, что Солнце всегда освещает только какую-либо одну половину Земли, следовательно, там будет день, а на противоположной половине в это время будет ночь. Земная поверхность получает тепло только днем.

Наша Земля нагревается неравномерно.

Распределение солнечного света и тепла на Земле, тепловые пояса, времена года

Неравномерный нагрев Земли объясняется ее шарообразной формой, поэтому угол падения солнечного луча в разных районах различен, а значит, различные участки Земли получают различное количество тепла.

На экваторе солнечные лучи падают отвесно, и они сильно нагревают Землю. Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а следовательно, и меньшее количества тепла получают эти территории. Один и тот же по мощности пучок солнечного излучения обогревает у экватора гораздо меньшую площадь, так как он падает отвесно. Кроме того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе, - пронизывая атмосферу, проходят в ней больший путь, вследствие чего часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до земной поверхности.

Все это свидетельствует о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается температура воздуха, так как уменьшается угол падения солнечного луча.

23 4 Следующая >В конец >>

Сколько разного освещения? 5 столбов Пояс для собак …

сколько разного освещения?

• 5 pol
• Ремни Ремни освещенности освещения — поверхности частей Земли, ограниченных тропиками, полярными кругами и различными условиями освещения.

  Он расположен между тропиками в тропическом поясе, где два раза в год (и в тропиках — один раз в год) вы можете видеть, что полуденное солнце находится в зените. От полярного круга до полюса в каждом полушарии полярный пояс, здесь полярный день и полярная ночь.

  Распределение солнечного света и тепла на Земле

  В умеренных районах, расположенных на северном и южном земном полушарии во время тропических и полярных кругов, солнце не встречается в зените, полярного дня и полярной ночи не наблюдается.

  Tj излучают зону 5 освещения: -северную и южную полярность, получая лишь немного света и тепла. Тропический пояс с жаркими климатическими -неверными и южными умеренными зонами, которые получают свет и больше тепла, чем полярные, но менее тропические.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Отправленный администратором 1 января 0001 года. Эта запись была опубликована в домашних заданиях. Закладка Постоянная ссылка.

§ 30. Распределение солнечного света и тепла на Земле (учебник)

§ 30. Распределениесолнечного света и тепла на Земле

1. Вспомните, почему на Земле происходит смена дняи ночи и времен года.

2. Что называется орбитой Земли?

Изменениевысоты Солнца над горизонтом в течение года. Чтобы понять, почему на протяжении года Солнце в полдень бывает на разной высотенад горизонтом, вспомните с уроков природоведения особенности движения Земливокруг Солнца.

На глобусе видно, что земная ось имеет наклон.

Во времядвижения Земли вокруг Солнца угол наклона не меняется. Благодаря этому Землявозвращается к Солнцу больше то Северной, то Южной полушарием. От этогоизменяется угол падения солнечных лучей на земную поверхность. И соответственно большеосвещается и нагревается то одна, то другая полушарие.

Если бы земная ось была бы не наклонена, аперпендикулярна плоскости орбиты Земли, то количество солнечного тепла на каждойпараллели течение года, не изменялась бы.

Тогда бы в своих наблюдениях завысотой полуденного Солнца, вы целый год записывали бы одну и ту же длинутени гномона. Это указывало бы на то, что в течение года продолжительность дня всегдаравен ночи.

Тогда земная поверхность нагревалась в течение года одинаково и поргода не существовало бы.

Освещениеи нагрев поверхность Земли в течение года. По поверхности шарообразной Земли солнечное тепло и свет распределяютсянеравномерно.

Это объясняется тем, что угол падения лучей на разных широтахразный.

Вы уже знаете, что земная ось наклонена к плоскостиорбиты под углом. Своим северным концом она направлена в сторону Полярной звезды.Солнце всегда освещает половину Земли.

При этом более освещается то Севернаяполушарие (и день там длится дольше, чем в другом полушарии), то, наоборот, Южная.Дважды в год оба полушария бывают освещены одинаково (тогда и продолжительность дня вобоих полушариях одинакова).

Когда Земля обращена к Солнцу Северным полюсом, тогдаоно больше освещает и нагревает Северное полушарие.

Дни становятся длиннее ночи.Наступает теплое время года — лето.

Распределение тепла и света на Земле

На полюсе и в приполярной части Солнце светиткруглосуточно и не заходит за горизонт(Ночь не наступает). Это явление называется полярный день. На полюсе он длится 180суток (полгода), но чем дальше на юг, тем его продолжительность уменьшается досуток на параллели 66,50пн. ш. Этупараллель называют Северным полярнымкругом .

Южнее этой линии Солнце опускается за горизонт и смена дняи ночи происходит в привычном для нас порядке — ежесуточно. 22 июня — Солнечнаялучи будут падать отвесно (под наибольшим углом — 900) Напараллель 23,5 пн. ш. Этот день будет самым длинным, а ночькороткой в году. Эту параллель называют Севернымитропиком , А день 22 июня — летним солнцестоянием .

В настоящее время Южный полюс отвлеченный от Солнца ионо меньше освещает и нагревает Южное полушарие.

Там зима. На полюс иприполярной часть течение суток солнечные лучи совсем не попадают. Солнцене появляется из-за горизонта и день не наступает. Это явление называется полярнаяночь. На самом полюсе она длится 180 дней, а чем дальше на север, тем становитсякороче до одних суток на параллели 66,50 ю. ш. Эту параллельназывают Южным полярным кругом. Севернее от нее Солнце появляется на горизонте и смена дня и ночипроисходит каждые сутки.

Через три месяца, 23 сентября, Земля займет такоеположение относительно Солнца, когда солнечные лучи одинаково освещать какСеверную, так и Южное полушарие.

Отвесно солнечные лучи падают наэкваторе. На всей Земле, кроме полюсов, день равен ночи (по 12 ч). Этот день называют днем осеннего равноденствия .

Еще через три месяца, 22 декабря к Солнцу вернется Южнаяполушарие. Там наступит лето. Этот день будет самым длинным, а ночь — самой короткой.

Вприполярной области наступит полярный день. Лучи Солнца отвесно падатьна параллель 23,50 ю. ш. Зато, в Северном полушарии будет зима.Этот день будет самым коротким, а ночь длинной. Параллель 23,50 ю. ш.называют Южным тропиком, а день 22 декабря — зимнимсолнцестоянием .

Еще через три месяца, 21 марта, опять обеполушария будут освещены одинаково, день будет равен ночи.

Лучи солнцаотвесно падать на экваторе. Этот день называют весеннимравноденствием .

В Украине наибольшая высота Солнца в полдень – 61–690 (22 июня), наименьшая -14-220 (22 декабря).

Занимательная география

Слов ’ Славянский богСолнца

Древние славяне бога света и Солнца называли Дажбогом .

В известном литературном произведении "Слово о полку Игореве"наших предков — русичей назван внуками Даждьбога. Наряду с другими богами,поставленными князем Владимиром в Киеве, стоял и Дажьбог. По древним мифамего в небе сопровождают три солнечные собратья: Ярило — Бог весеннего равноденствия, Семиярило — Бог летнего солнцестояния и Коляда — Богзимнего солнцестояния.

Днем рождения молодого Солнца считался день зимнегосолнцестояния. Опекуном этой светоносной тройке считался бог Троян — Владыка неба, земли и потустороннего царства.

Рис.

Годовое движение Земли вокруг Солнца

Тепловыепояса Земли. Неравномерный нагрев земной поверхностиобусловливает разные температуры воздуха на разных широтах. Широтные полосы с определеннымитемпературами воздуха называются тепловымипоясами . Пояса различаются между собой количеством тепла, поступающего от Солнца.Их простирание зависимости от распределения температур хорошо иллюстрируют изотермы (От греческого "изо"- Одинаковый, "терма"- Тепло).

Это линии на карте,соединяют точки с одинаковой температурой.

Жаркий пояс размещен вдоль экватора, между Северным иЮжным тропиками. Он ограничен с обеих сторон изотерм 20 0С.Интересно, что границы пояса совпадают с границами распространения пальм на суше икораллов в океане.

Здесь земная поверхность получает наибольшее солнечного тепла. Дважды в год (22декабря и 22 июня) полдень солнечные лучи падают почти отвесно (под углом900). Воздуха от поверхности сильно нагревается.

Поэтому там жарков течение года.

Умеренные пояса (В обоих полушариях) примыкают к жаркому поясу. Онипротянулись в обоих полушариях между полярным кругом и тропиком. Солнечные лучитам падают на земную поверхность с некоторым наклоном. Причем, чем севернее, темнаклон больше.

Поэтому солнечные лучи меньше нагревает поверхность. В результатеменьше нагревается и воздух. Вот почему в умеренных поясах холоднее, чем вжарком. Солнце там никогда не бывает в зените. Четко выраженные времена года: зима,весна, лето, осень.

При этом чем ближе к полярному кругу, тем зима длительнаяи холоднее. Чем ближе к тропика, тем продолжительнее и теплее лето. Умеренные поясасо стороны полюсов ограничивает изотерматеплого месяца 10 0С. Она является пределом распространения лесов.

Холодные пояса (Северный и южный) обоих полушарий лежат междуизотермами 10 0С и 0 0С самого теплого месяца. Солнце там зимойпо несколько месяцев не появляется над горизонтом.

А летом, хотя и не заходитза горизонт месяцы, однако стоит очень низко над горизонтом. Его лучилишь скользят по поверхности Земли и нагревают ее слабо. Поверхность Земли не тольконагревает, но и охлаждает воздух. Поэтому температуры воздуха там низкие. Зимыхолодные и суровые, а лето короткое и прохладное.

Два поясавечного холода (северныйи южный) оконтурюються изотермой с температурамивсех месяцев ниже 0 0С. Это царство вечных снигив и льда.

Итак, нагрева и освещения каждой местностизависит от положения в тепловом поясе, то есть — от географической широты.

Чемближе к экватору, тем больший угол падения солнечных лучей, тем сильнеенагревается поверхность и высокая температура воздуха. И наоборот, с удалением отэкватора к полюсам угол падения лучей уменьшается, соответственно температуравоздуха снижается.

Важно помнить, что линии тропиков и полярных круговза пределы тепловых поясов принимаются условно. Поскольку в действительности температуравоздуха определяется еще и рядом других условий.

Рис.

Тепловые пояса Земли

Вопросы изадачи

1.Почему высота Солнца в течение года меняется?

2.Какой полушарием будет обращена к Солнцу Земля, когда в Украине: а) на севере 22июня; б) полдень 22 декабря?

3.Где средняя годовая температура воздуха будет выше: в Сингапуре или Париже?

4.Почему средние годовые температуры снижаются от экватора к полюсам?

5.В каких тепловых поясах находятся материки Африка, Австралия, Антарктида,Северная Америка, Евразия?

6.В каком тепловом поясе расположена территория Украины?

7.Найдите на карте полушарий город, если известно, что оно находится на 430зх.

В нагревании Земли Солнцем два основных механизма: 1) солнечная энергия передается через мировое пространство в форме лучистой энергии; 2) лучистая энергия, поглощенная Землей, преобразуется в тепловую.

Количество солнечной радиации, получаемое Землей, зависит:

от расстояния между Землей и Солнцем. Ближе всего к Солнцу Земля в начале января, дальше всего в начале июля; разница между этими двумя расстояниями - 5 млн. км, вследствие чего, Земля в первом случае получает на 3,4% больше, а во втором на 3,5% меньше радиации, чем при среднем расстоянии от Земли до Солнца (в начале апреля и в начале октября);

от угла падения солнечных лучей на земную поверхность, зависящего в свою очередь от географической широты, высоты Солнца над горизонтом (меняющейся в течение суток и по временам года), характера рельефа земной поверхности;

от преобразования лучистой энергии в атмосфере (рассеяние, поглощение, отражение обратно в мировое пространство) и на поверхности Земли. Среднее альбедо Земли - 43%.

Картина годового теплового баланса по широтным зонам (в калориях на 1 кв. см в 1 мин.) представлена в таблице II.

Поглощенная радиация к полюсам убывает, а длинноволновое излучение практически не меняется. Возникающие между низкими и высокими широтами температурные контрасты смягчаются переносом тепла морскими и главным образом воздушными течениями от низких широт к высоким; количество переносимого тепла указано в последней колонке таблицы.

Для общегеографических выводов важны также и ритмические колебания радиации из-за смены времен года, так как от этого зависит и ритмика теплового режима в той или иной местности.

По особенностям облучения Земли под разными широтами можно наметить и «черновые» контуры тепловых поясов.

В поясе, заключенном между тропиками, лучи Солнца в полдень все время падают под большим углом. Солнце дважды в году бывает в зените, разница в продолжительности дня и ночи невелика, приток тепла в году большой и сравнительно равномерный. Это - жаркий пояс.

Между полюсами и полярными кругами день и ночь могут длиться по отдельности больше суток. В долгие ночи (зимой) - сильное выхолаживание, так как притока тепла нет вовсе, но и в долгие дни (летом) нагревание незначительно вследствие низкого стояния Солнца над горизонтом, отражения радиации снегом и льдом и траты тепла на таяние снега и льдов. Это - холодный пояс.

Умеренные пояса располагаются между тропиками и полярными кругами. Так как Солнце летом стоит высоко, а зимой низко, колебания температуры в году довольно велики.

Однако помимо географической широты (стало быть, солнечной радиации) на распределение тепла на Земле влияют еще характер распределения суши и моря, рельеф, высота местности над уровнем моря, морские и воздушные течения. Если принять во внимание и эти факторы, то границы тепловых поясов нельзя совместить с параллелями. Оттого в качестве границ берут изотермы: годовые - для выделения того пояса, в котором годовые амплитуды температуры воздуха малы, и изотермы самого теплого месяца - для выделения тех поясов, где колебания температуры в году более резкие. По этому принципу на Земле различают такие тепловые пояса:

1) теплый, или жаркий , ограниченный в каждом полушарии годовой изотермой +20°, проходящей вблизи 30-й северной и 30-й южной параллели;

2-3) два умеренных пояса , которые в каждом полушарии лежат между годовой изотермой +20° и изотермой + 10° самого теплого месяца (соответственно июля или января); в Долине смерти (Калифорния) отмечена наивысшая на земном шаре июльская Температура + 56,7°;

4-5) два холодных пояса , в которых средняя температура самого теплого в данном полушарии месяца менее +10°; иногда из холодных поясов выделяют две области вечного мороза со средней температурой самого теплого месяца ниже 0°. В северном полушарии это внутренняя часть Гренландии и, возможно, пространство около полюса; в южном полушарии - все, что лежит к югу от 60-й параллели. Особенно холодна Антарктида; здесь в августе 1960 г. на станции Восток зарегистрирована самая низкая на Земле температура воздуха -88,3°.

Связь между распределением температуры на Земле и распределением приходящей солнечной радиации совершенно отчетливая. Однако прямая зависимость между убыванием средних величин приходящей радиации и понижением температуры при возрастании широты существует только зимой. Летом же в течение нескольких месяцев в районе Северного полюса по причине большей здесь продолжительности дня сумма радиации заметно выше, чем на экваторе (рис. 2). Если бы летом распределение температуры отвечало распределению радиации, то летняя температура воздуха в Арктике была бы близка к тропической. Этого нет только потому, что в полярных районах существует ледяной покров (альбедо снега в высоких широтах достигает 70-90% и много тепла затрачивается на таяние снега и льда). При его отсутствии в Центральной Арктике летняя температура была бы 10-20°, зимняя 5-10°, т.е. сформировался бы совсем другой климат, при котором арктические острова и побережья могли одеться богатой растительностью, если бы тому не препятствовали многосуточные и даже многомесячные полярные ночи (невозможность фотосинтеза). То же было бы и в Антарктиде, только с оттенками «континентальности»: лето было бы теплее, чем в Арктике (ближе к тропическим условиям), зима - холоднее. Стало быть, ледяной покров Арктики и Антарктики - это скорее причина, чем следствие низких температур в высоких широтах.

Эти данные и соображения, не нарушая фактической, наблюдаемой закономерности зонального распределения тепла на Земле, ставят проблему генезиса тепловых поясов в новом и несколько неожиданном разрезе. Получается, например, что оледенение и климат - это не следствие и причина, а два разных следствия одной общей причины: какое-то изменение природных условий вызывает оледенение, а уже под влиянием последнего происходят решающие изменения климата. И все же хотя бы локальное изменение климата должно предшествовать оледенению, ибо для существования льда нужны вполне определенные условия температуры и влажности. Местная масса льда может повлиять на местный климат, что даст ей возможность разрастись, затем изменить климат более обширного района, получая стимул к дальнейшему разрастанию, и т.д. Когда такой расползающийся «ледяной лишай» (термин Гернета) охватит огромное пространство, он и приведет к коренному изменению климата на этом пространстве.

Видеоурок 2: Атмосфера строение, значение, изучение

Лекция: Атмосфера. Состав, строение, циркуляция. Распределение тепла и влаги на Земле. Погода и климат

Атмосфера

Атмосферу можно назвать всепроникающей оболочкой. Её газообразное состояние позволяет заполнить микроскопические отверстия в почве, вода растворена в воде, животные, растения и человек не могут существовать без воздуха.

Условная мощность оболочки 1500 км. Верхние её границы растворяются в космосе и четко не обозначены. Давление атмосферы на уровне моря при 0 ° С равно 760 мм. рт. ст. Газовая оболочка на 78% состоит их азота, 21% - кислород, 1% других газов (озон, гелий, водяной пар, углекислый газ). Плотность воздушной оболочки изменяется с поднятием в высоту: чем выше, тем воздух разреженнее. Вот почему у альпинистов может быть кислородное голодание. У самой поверхности земли наибольшая плотность.

Состав, строение, циркуляция

В оболочке выделяют слои:

Тропосфера , толщиной 8-20 км. Причем у полюсов толщина тропосферы меньше, чем на экваторе. В этом небольшом слое сконцентрировано около 80% всей массы воздуха. Тропосфера имеет свойство нагреваться от поверхности земли, поэтому у самой земли её температура выше. С поднятием вверх на 1 км. температура воздушной оболочки уменьшается на 6°С. В тропосфере происходит активное передвижение воздушных масс в вертикальном и горизонтальном направлении. Именно эта оболочка является «фабрикой» погоды. В ней формируются циклоны и антициклоны, дуют западные и восточные ветры. В ней сосредоточены все водяные пары, которые конденсируются и проливаются дожем или снегом. Этот слой атмосферы содержит примеси: дым, пепел, пыль, копоть, все, чем мы дышим. Пограничный со стратосферой слой называется тропопауза. Здесь снижение температуры заканчивается.

Примерные границы стратосферы 11-55 км. До 25 км. Происходят незначительные изменения температуры, а выше она начинается подниматься от -56°С до 0°С на высоте 40 км. Ещё километров 15 температура не меняется, этот слой назвали стратопаузой. Стратосфера в своем составе содержит озон (О3), защитный барьер для Земли. Благодаря наличию озонового слоя на поверхность земли не проникают губительные лучи ультрафиолета. Последнее время антропогенная деятельность привела к разрушению этого слоя и образованию «озоновых дыр». Ученые утверждают, что причиной возникновения «дыр», является повышенная концентрация свободных радикалов и фреона. Под влиянием солнечных излучений происходит разрушение молекул газов, этот процесс сопровождается свечением (северное сияние).

От 50-55 км. начинается следующий слой – мезосфера , которая поднимается до80-90 км. В этом слое температура понижается, на высоте 80 км равна -90°С. В тропосфере температура опять поднимается до нескольких сот градусов. Термосфера простирается вверх до 800 км. Верхние границы экзосферы не определяются, так как газ рассеивается и частично уходит в космическое пространство.

Тепло и влага

Распределение солнечного тепла на планете зависит от широты места. Экватор и тропики получают большее количество солнечной энергии, так как угол падения солнечных лучей около 90°. Чем ближе к полюсам, угол падения лучей уменьшается, соответственно количество тепла тоже уменьшается. Солнечные лучи, проходя через воздушную оболочку, не нагревают её. Лишь попадая на землю, солнечное тепло поглощается поверхностью земли, а потом от подстилающей поверхности нагревается воздух. Тоже происходит и в океане, за исключением того, что вода нагревается медленнее, чем земля, и медленнее остывает. Поэтому близость морей и океанов оказывает влияние на формирование климата. Летом морской воздух приносит нам прохладу и осадки, зимой потепление, так как поверхность океана еще не растратила свое тепло, накопленное за лето, а земная поверхность быстро остыла. Морские воздушные массы формируются над поверхностью воды, следовательно, они насыщены водяными парами. Двигаясь над сушей, воздушные массы теряют влагу, принося осадки. Континентальные воздушные массы, формируются над поверхностью земли, как правило, они сухие. Наличие континентальных воздушных масс летом приносит жаркую погоду, зимой – ясную морозную.

Погода и климат

Погода – состояние тропосферы в данном месте за определенный промежуток времени.

Климат – многолетний режим погоды, характерный для данной местности.

Погода может меняться в течение суток. Климат – характеристика более постоянная. Каждой физико-географической области характерен определенный тип климата. Климат формируется в результате взаимодействия и взаимовлияния нескольких факторов: широта места, господствующие воздушные массы, рельеф подстилающей поверхности, наличие подводных течений, наличие или отсутствие водных объектов.

На земной поверхности существуют пояса низкого и высокого атмосферного давления. Экваториальный и умеренный пояса низкого давления, на полюсах и в тропиках давление высокое. Воздушные массы перемещаются из области высокого давления в область низкого. Но так как наша Земля вращается, эти направления отклоняются, в северном полушарии вправо, в южном – влево. Из тропического пояса на экватор дуют пассаты, из тропического пояса в умеренный дуют западные ветры, из полюсов в умеренный пояс дуют полярные восточные ветры. Но в каждом поясе участки суши чередуются с акваториями. В зависимости от того, над суше или над океаном сформировалась воздушная масса, она может принести проливные дожди или ясную солнечную поверхность. На количество влаги в воздушных массах влияет рельеф подстилающей поверхности. Над равнинными территориями насыщенные влагой воздушные массы проходят без препятствий. Но если на пути встречаются горы, тяжелый влажный воздух не может переместиться через горы, и вынужден терять часть, а то и всю влагу на склоне гор. Восточное побережье Африки имеет гористую поверхность (Драконовы горы). Воздушные массы, формирующиеся над Индийским океаном, насыщены влагой, но всю воду теряют на побережье, вглубь материка приходит жаркий сухой ветер. Вот почему большая часть южной Африки занята пустынями.

Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и земную поверхность. Нормальным атмосферным давлением является показатель в 760 мм рт. ст. (101325 Па). При повышении высоты на каждый километр давление падает на 100 мм.

Состав атмосферы:

Атмосфера Земли - воздушная оболочка Земли, состоящая в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения), количество которых непостоянно. Основным газами являются азот (78%), кислород (21%) и аргон (0,93%). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением углекислого газа СО2 (0,03%).

Также в атмосфере содержатся SO2, СН4, NH3, СО, углеводороды, НС1, HF, пары Hg, I2, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твердых и жидких частиц (аэрозоль).

Климат и погода

Погода и климат взаимосвязаны, но стоит определить разницу между ними.

Погода - это состояние атмосферы над определенной местностью в определенный момент времени. В одном и том же городе погода может меняться каждые несколько часов: утром появляется туман, к обеду начинается гроза, а уже к вечеру небо очищается от облаков.

Климат - многолетний, повторяющийся режим погоды, характерный для определенной местности. Климат влияет на рельеф местности, водоемы, растительный и животный мир.

Основные элементы погоды - атмосферные осадки (дождь, снег, туман), ветер, температура и влажность воздуха, облачность.

Атмосферные осадки - это вода в жидкой или твердой форме, выпадающая на поверхность земли.

Они измеряются с помощью прибора, который называется дождемер. Это металлический цилиндр, площадь сечения которого - 500 см2. Осадки измеряются в миллиметрах - это глубина слоя воды, который появился в дождемере после выпадения осадков.

Температура воздуха определяется с помощью термометра - прибора, состоящего из температурной шкалы и цилиндра, частично заполненного определенным веществом (обычно спиртом или ртутью). Действие термометра основано на расширении вещества при нагревании и сжатии - при охлаждении. Одной из разновидностей термометра является всем известный градусник, в котором цилиндр заполнен ртутью. Термометр, измеряющий температуру воздуха, должен находиться в тени, чтобы солнечные лучи его не нагревали.

Измерение температуры проводится на метеорологических станциях несколько раз в день, после чего выводят среднесуточную, среднемесячную или среднегодовую температуры.

Среднесуточная температура представляет собой среднее арифметическое температур, замеряемых через равные промежутки времени в течение суток. Среднемесячная температура - среднее арифметическое всех среднесуточных температур в течение месяца, а среднегодовая - среднее арифметическое всех среднесуточных температур в течение года. В одной местности средние температуры каждого месяца и года остаются приблизительно постоянными, так как любые сильные температурные колебания нивелируются при усреднении. В настоящее время существует тенденция к постепенному повышению средних температур, данное явление называется глобальным потеплением. Повышение средней температуры на несколько десятых градуса незаметно для человека, но оказывает значительное влияние на климат, так как вместе с температурой меняется и давление, влажность воздуха, меняются и ветры.

Влажность воздуха показывает, насколько он насыщен водными парами. Измеряют абсолютную и относительную влажность. Абсолютная влажность - это количество водяных паров, находящихся в 1 кубическом метре воздуха, измеряется в граммах. Когда говорят о погоде, чаще используют относительную влажность воздуха, которая показывает процентное отношение количества водяных паров в воздухе к тому количеству, которое находится в воздухе при насыщении. Насыщение - это определенный предел, до которого водяные пары находятся в воздухе, не конденсируясь. Относительная влажность не может быть более 100%.

Предел насыщения разный в разных районах земного шара. Поэтому для сравнения влажности в разных местностях лучше использовать абсолютный показатель влажности, а для характеристики погоды в определенной местности - относительный показатель.

Облачность обычно оценивается с помощью следующих выражений: облачно - все небо покрыто облаками, переменная облачность - есть большое количество отдельных облаков, ясно - количество облаков незначительно либо они отсутствуют.

Атмосферное давление - очень важная характеристика погоды. Атмосферный воздух имеет свой вес, и на каждую точку земной поверхности, на каждый предмет и живое существо, находящееся на ней, давит столб воздуха. Атмосферное давление принято измерять в миллиметрах ртутного столба. Чтобы такое измерение стало понятным, поясним, что оно означает. На каждый квадратный сантиметр поверхности воздух давит с той же силой, что и столбик ртути высотой 760 мм. Таким образом, давление воздуха сопоставляют с давлением столбика ртути. Цифра, меньшая, чем 760 означает пониженное давление.

Колебания температуры

В любой местности температура непостоянна. Ночью из-за недостатка солнечной энергии температура снижается. В связи с этим принято выделять среднюю дневную и ночную температуры. Также температура колеблется в течение года Зимой среднесуточная температура ниже, постепенно возрастает весной и постепенно снижается осенью, летом - самая высокая среднесуточная температура.

Распределение света, тепла и влаги по земной поверхности Земли

По поверхности шарообразной Земли солнечное тепло и свет распределяются неравномерно. Это объясняется тем, что угол падения лучей на разных широтах разный.

Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом. Своим северным концом она направлена в сторону Полярной звезды. Солнце всегда освещает половину Земли. При этом более освещается то Северное полушарие (и день там длится дольше, чем в другом полушарии), то, наоборот, Южное. Дважды в год оба полушария бывают освещены одинаково (тогда и продолжительность дня в обоих полушариях одинакова).

Солнце является основным источником тепла и света на Земле. Этот огромный газовый шар с температурой на поверхности около 6000° С излучает большое количество энергии, которую называют солнечной радиацией. Она нагревает нашу Землю, приводит в движение воздух, образует круговорот воды, создает условия для жизни растений и животных.

Проходя через атмосферу, часть солнечной радиации поглощается, часть рассеивается и отражается. Поэтому поток солнечной радиации, приходя к поверхности Земли, постепенно ослабевает.

Солнечная радиация поступает на поверхность Земли прямой и рассеянной. Прямая радиация представляет поток параллельных лучей, идущих непосредственно от диска Солнца. Рассеянная радиация поступает со всего небосвода. Считается, что поступление тепла от Солнца на 1 га Земли равнозначно сжиганию почти 143 тыс. т угля.

Солнечные лучи, проходя через атмосферу, мало ее нагревают. Нагревание атмосферы происходит от поверхности Земли, которая, поглощая солнечную энергию, превращает ее в тепловую. Частицы воздуха, соприкасаясь с нагретой поверхностью, получают тепло и уносят его в атмосферу. Так нагреваются нижние слои атмосферы. Очевидно, чем больше получает поверхность Земли солнечной радиации, тем сильнее она нагревается, тем сильнее нагревается от нее воздух.

Многочисленные наблюдения за температурой воздуха показали, что самая высокая температура наблюдалась в г. Триполи (Африка) (+58°С), самая низкая - на станции Восток в Антарктиде (-87,4° С).

Поступление солнечного тепла и распределение температуры воздуха зависит от широты места. Тропическая область получает больше тепла от Солнца, чем умеренные и полярные широты. Больше всего тепла получают экваториальные области Солнце - звезда Солнечной системы, которая является для планеты Земля источником громадного количества тепла и ослепительного света. Несмотря на то, что Солнце находится от нас на значительном расстоянии и до нас доходит лишь небольшая часть его излучения, этого вполне достаточно для развития жизни на Земле. Наша планета вращается вокруг Солнца по орбите. Если с космического корабля наблюдать Землю в течение года, то можно заметить, что Солнце всегда освещает только какую-либо одну половину Земли, следовательно, там будет день, а на противоположной половине в это время будет ночь. Земная поверхность получает тепло только днем.

Наша Земля нагревается неравномерно. Неравномерный нагрев Земли объясняется ее шарообразной формой, поэтому угол падения солнечного луча в разных районах различен, а значит, различные участки Земли получают различное количество тепла. На экваторе солнечные лучи падают отвесно, и они сильно нагревают Землю. Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а следовательно, и меньшее количество тепла получают эти территории. Один и тот же по мощности пучок солнечного излучения обогревает у экватора гораздо меньшую площадь, так как он падает отвесно. Кроме того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе, - пронизывая атмосферу, проходят в ней больший путь, вследствие чего часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до земной поверхности. Все это свидетельствует о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается температура воздуха, так как уменьшается угол падения солнечного луча.

Распределение осадков на земном шаре зависит от того, сколько облаков, содержащих влагу, образуется над данной территорией или сколько их может принести ветер. Очень важна температура воздуха, потому что интенсивное испарение влаги происходит именно при высокой температуре. Влага испаряется, поднимается вверх и на определенной высоте образуются облака.

Температура воздуха убывает от экватора к полюсам, следовательно, и количество выпадающих осадков максимально в экваториальных широтах и уменьшается к полюсам. Однако на суше распределение осадков зависит от целого ряда дополнительных факторов.

Над прибрежными территориями выпадает много осадков, а по мере удаления от океанов их количество уменьшается. Больше осадков на наветренных склонах горных хребтов и значительно меньше на подветренных. Например, на атлантическом побережье Норвегии в Бергене выпадает 1730 мм осадков в год, а в Осло только 560 мм. Невысокие горы тоже оказывают воздействие на распределение осадков - на западном склоне Урала, в Уфе, выпадает в среднем 600 мм осадков, а на восточном склоне, в Челябинске, - 370 мм.

Наибольшее количество осадков выпадает в бассейне Амазонки, у берега Гвинейского залива и в Индонезии. В некоторых районах Индонезии их максимальные значения достигают 7000 мм в год. В Индии в предгорьях Гималаев на высоте около 1300 м над уровнем моря находится самое дождливое место на Земле - Черапунджи (25,3° с.ш. и 91,8° в.д., здесь выпадает в среднем более 11 000 мм осадков в год. Такое обилие влаги приносит в эти места влажный летний юго-западный муссон, который поднимается по крутым склонам гор, охлаждается и проливается мощным дождем.

Океаны, температура воды которых меняется гораздо медленнее, чем температура земной поверхности или воздуха, оказывают на климат сильное смягчающее воздействие. Ночью и зимой воздух над океанами остывает значительно медленнее, чем над сушей, а если океанические воздушные массы перемещаются над материками, это приводит к потеплению. И наоборот, днем и летом морской бриз охлаждает сушу.

Распределение влаги на земной поверхности определяется круговоротом воды в природе. Каждую секунду в атмосферу, главным образом с поверхности океанов, испаряется огромное количество воды. Влажный океанический воздух, проносясь над материками, охлаждается. Затем влага конденсируется и возвращается на земную поверхность в форме дождя или снега. Частично она сохраняется в снежном покрове, реках и озерах, а частично возвращается в океан, где снова происходит испарение. Таким образом завершается гидрологический цикл.

На распределение осадков влияют и течения Мирового океана. Над районами, вблизи которых проходят теплые течения, количество осадков увеличивается, так как от теплых водных масс воздух нагревается, он поднимается вверх и образуются облака с достаточной водностью. Над территориями, рядом с которыми проходят холодные течения, воздух охлаждается, опускается вниз, облака не образуются, и осадков выпадает значительно меньше.

Поскольку вода играет существенную роль в эрозионных процессах, она тем самым влияет на движения земной коры. А любое перераспределение масс, обусловленное такими движениями в условиях вращающейся вокруг своей оси Земли, способно, в свою очередь, внести вклад в изменение положения земной оси. Во время ледниковых эпох уровень моря понижается, так как вода аккумулируется в ледниках. Это, в свою очередь, приводит к разрастанию материков и увеличению климатических контрастов. Сокращение речного стока и понижение уровня Мирового океана препятствуют достижению теплыми океаническими течениями холодных регионов, что ведет к дальнейшим климатическим изменениям.