Разпределение на топлината и валежите на земята. Разпределение на топлината върху земната повърхност
Повърхността на Земята и атмосферата получават най-много топлина от Слънцето, което през цялото съществуване на нашата планета излъчва топлинна и светлинна енергия с почти еднаква интензивност. Атмосферата пречи на Земята да върне тази енергия твърде бързо обратно в космоса. Около 34% от слънчевата радиация се губи поради отразяване от облаците, 19% се абсорбира от атмосферата и само 47% достига до земната повърхност. Общият приток на слънчева радиация към горната граница на атмосферата е равен на връщането на радиация от тази граница в космическото пространство. В резултат на това се установява топлинният баланс на системата "Земна атмосфера".
Повърхността на земята и въздухът на повърхностния слой бързо се нагряват през деня и бързо губят топлина през нощта. Ако в горната тропосфера нямаше слоеве за улавяне на топлината, амплитудата на дневните температурни колебания можеше да бъде много по-голяма. Например, Луната получава приблизително толкова топлина от Слънцето, колкото и Земята, но тъй като Луната няма атмосфера, температурите на нейната повърхност през деня се повишават до около 101
° C и спада до 153 през нощта°C. Океаните, чиято температура на водата се променя много по-бавно от температурата на земната повърхност или въздуха, оказват силно смекчаващо влияние върху климата. През нощта и през зимата въздухът над океаните се охлажда много по-бавно, отколкото над сушата и ако океанските въздушни маси се движат над континентите, това води до затопляне. Обратно, през деня и лятото морският бриз охлажда сушата.Разпределението на влагата по земната повърхност се определя от кръговрата на водата в природата. Всяка секунда огромно количество вода се изпарява в атмосферата, главно от повърхността на океаните. Влажен океански въздух, който се втурва над континентите, охлажда. След това влагата кондензира и се връща на земната повърхност под формата на дъжд или сняг. Част от него се складира в снежната покривка, реките и езерата, а част се връща в океана, където отново настъпва изпарение. Това завършва хидрологичния цикъл.
Океанските течения са мощен терморегулаторен механизъм на Земята. Благодарение на тях се поддържат равномерни умерени температури в тропическите райони на океана и топлите води се пренасят в по-студените региони с висока географска ширина.
Тъй като водата играе важна роля в процесите на ерозия, тя влияе върху движението земната кора. И всяко преразпределение на масите, причинено от такива движения в условията на въртене на Земята около оста си, може от своя страна да допринесе за промяна в положението на земната ос. По време на ледникови периоди морските нива спадат, тъй като водата се натрупва в ледниците. Това от своя страна води до нарастване на континентите и увеличаване на климатичните контрасти. Намаляването на речния поток и понижаването на морското равнище пречат на топлите океански течения да достигнат до студените региони, което води до по-нататъшни промени в климата.
Атмосферно налягане- налягането на атмосферния въздух върху обектите в него и земната повърхност. Нормалното атмосферно налягане е 760 mm Hg. Изкуство. (101325 Pa). За всеки километър увеличение на надморската височина налягането пада със 100 mm.
Съставът на атмосферата:
Атмосферата на Земята е въздушната обвивка на Земята, състояща се главно от газове и различни примеси (прах, водни капки, ледени кристали, морски соли, продукти от горенето), чието количество не е постоянно. Основните газове са азот (78%), кислород (21%) и аргон (0,93%). Концентрацията на газовете, които изграждат атмосферата, е почти постоянна, с изключение на въглеродния диоксид CO2 (0,03%).
Атмосферата също така съдържа SO2, CH4, NH3, CO, въглеводороди, HC1, HF, Hg пари, I2, както и NO и много други газове в малки количества. Постоянно разположен в тропосферата голям бройсуспендирани твърди и течни частици (аерозоли).
Климат и време
Времето и климатът са взаимосвързани, но си струва да се определи разликата между тях.
Метеорологично времее състоянието на атмосферата над определена област в определен момент от време. В същия град времето може да се промени на всеки няколко часа: сутрин се появява мъгла, следобед започва гръмотевична буря, а до вечерта небето се изчиства от облаци.
Климат- дългосрочен, повтарящ се метеорологичен модел, характерен за определен район. Климатът влияе върху релефа, водоемите, флората и фауната.
Основни елементи на времето - валежи(дъжд, сняг, мъгла), вятър, температура и влажност на въздуха, облачност.
ВалежиТова е вода в течна или твърда форма, която пада на повърхността на земята.
Те се измерват с помощта на устройство, наречено дъждомер. Това е метален цилиндър с площ на напречното сечение 500 cm2. Валежите се измерват в милиметри - това е дълбочината на водния слой, който се е появил в дъждомера след валежите.
Температура на въздухасе определя с помощта на термометър - устройство, състоящо се от температурна скала и цилиндър, частично напълнен с определено вещество (обикновено алкохол или живак). Действието на термометъра се основава на разширяването на веществото при нагряване и компресията - при охлаждане. Една от разновидностите на термометъра е добре познатият термометър, в който цилиндърът е пълен с живак. Термометърът, който измерва температурата на въздуха, трябва да бъде на сянка, така че слънчевите лъчи да не го нагряват.
Измерването на температурата се извършва на метеорологични станцииняколко пъти на ден, след което се показва среднодневната, средномесечната или средногодишната температура.
Средната дневна температура е средноаритметичната стойност на температурите, измерени на равни интервали през деня. Средната месечна температура е средноаритметичната стойност на всички средни дневни температури през месеца, а средната годишна температура е средноаритметичната стойност на всички средни дневни температури през годината. В едно населено място средните температури за всеки месец и година остават приблизително постоянни, тъй като всички големи температурни колебания се изравняват чрез осредняване. В момента има тенденция към постепенно повишаване на средните температури, това явление се нарича глобално затопляне. Повишаването на средната температура с няколко десети от градуса е незабележимо за хората, но оказва значително влияние върху климата, тъй като налягането и влажността на въздуха се променят заедно с температурата, както и ветровете.
Влажност на въздухапоказва колко е наситен с водни пари. Измерете абсолютни и относителна влажност. Абсолютна влажност- това е количеството водна пара в 1 кубичен метър въздух, измерено в грамове. Когато се говори за времето, често се използва относителна влажност, която показва процентното съотношение на водните пари във въздуха към количеството, което е във въздуха при насищане. Насищането е определена граница, до която водната пара е във въздуха без кондензация. Относителната влажност не може да надвишава 100%.
Границата на насищане е различна в различните региони на земното кълбо. Следователно, за да сравните влажността в различни райони, е по-добре да използвате абсолютен индикатор за влажност и да характеризирате времето в определен район - относителен индикатор.
Облачностобикновено се оценява с помощта на следните изрази: облачно - цялото небе е покрито с облаци, частично облачно - има голям брой отделни облаци, ясно - има малко или никакви облаци.
Атмосферно налягане- много важна характеристика на времето. Атмосферният въздух има собствено тегло и за всяка точка от земната повърхност, за всеки обект и Живо същество, разположен върху него, притиска стълб от въздух. Атмосферното налягане обикновено се измерва в милиметри живачен стълб. За да стане ясно това измерване, нека обясним какво означава то. Въздухът притиска всеки квадратен сантиметър от повърхността със същата сила като живачен стълб с височина 760 mm. Така налягането на въздуха се сравнява с налягането на живачния стълб. Число по-малко от 760 означава ниско кръвно налягане.
Температурни колебания
Температурата варира от място на място. През нощта, поради липсата на слънчева енергия, температурата пада. В тази връзка е обичайно да се разграничават средните дневни и нощни температури. Също така температурата варира през цялата година.През зимата средната дневна температура е по-ниска, постепенно се повишава през пролетта и постепенно намалява през есента, през лятото - най-високата средна дневна температура.
Разпределение на светлината, топлината и влагата върху земната повърхност
На повърхността на сферичната Земя слънчевата топлина и светлина се разпределят неравномерно. Това се дължи на факта, че ъгълът на падане на лъчите на различните географски ширини е различен.
Земната ос е наклонена към равнината на орбитата под ъгъл. Северният му край е насочен към Полярната звезда. Слънцето винаги огрява половината Земя. В същото време северното полукълбо е по-осветено (и денят там продължава по-дълго, отколкото в другото полукълбо), след това, напротив, южното полукълбо. Два пъти в годината двете полукълба са еднакво осветени (тогава продължителността на деня и в двете полукълба е еднаква).
Слънцето е основният източник на топлина и светлина на Земята. Тази огромна газова топка с повърхностна температура от около 6000 ° C излъчва голямо количество енергия, което се нарича слънчева радиация. Той затопля нашата Земя, задвижва въздуха, формира кръговрата на водата, създава условия за живот на растенията и животните.
Преминавайки през атмосферата, част от слънчевата радиация се абсорбира, част се разсейва и отразява. Следователно потокът от слънчева радиация, идващ към повърхността на Земята, постепенно отслабва.
Слънчевата радиация достига до повърхността на Земята директно и дифузно. Директната радиация е поток от успоредни лъчи, идващи директно от диска на Слънцето. Разсеяната радиация идва от цялото небе. Смята се, че вложената топлина от Слънцето на 1 хектар от Земята е еквивалентна на изгарянето на почти 143 хиляди тона въглища.
Слънчевите лъчи, преминавайки през атмосферата, я нагряват малко. Нагряването на атмосферата идва от повърхността на Земята, която, поглъщайки слънчевата енергия, я превръща в топлина. Въздушните частици, в контакт с нагрята повърхност, получават топлина и я отвеждат в атмосферата. Това нагрява долните слоеве на атмосферата. Очевидно колкото повече земната повърхност получава слънчева радиация, толкова повече се нагрява, толкова повече се нагрява въздухът от нея.
Многобройни наблюдения на температурата на въздуха показаха, че най-високата температура е наблюдавана в Триполи (Африка) (+58°С), най-ниската - на станция Восток в Антарктида (-87,4°С).
Допускане слънчева топлинаа разпределението на температурата на въздуха зависи от географската ширина на мястото. Тропическият регион получава повече топлина от Слънцето, отколкото умерените и полярните ширини. Най-много топлина получават екваториалните области на Слънцето - звездата на Слънчевата система, която е източник на огромно количество топлина и ослепителна светлина за планетата Земя. Въпреки факта, че Слънцето е на значително разстояние от нас и само малка част от неговата радиация достига до нас, това е напълно достатъчно за развитието на живота на Земята. Нашата планета се върти около слънцето в орбита. Ако Земята се наблюдава от космически кораб през годината, тогава можете да забележите, че Слънцето винаги осветява само едната половина на Земята, следователно там ще има ден, а по това време ще има нощ на противоположната половина. Земната повърхност получава топлина само през деня.
Нашата Земя се нагрява неравномерно. Неравномерното нагряване на Земята се обяснява с нейната сферична форма, така че ъгълът на падане на слънчевия лъч в различните области е различен, което означава, че различните части на Земята получават различно количество топлина. На екватора слънчевите лъчи падат вертикално и силно нагряват Земята. Колкото по-далеч от екватора, ъгълът на падане на лъча става по-малък и следователно тези територии получават по-малко топлина. Същият мощен лъч слънчева радиация загрява много по-малка площ близо до екватора, тъй като пада вертикално. Освен това лъчите, падащи под по-малък ъгъл, отколкото на екватора - прониквайки в атмосферата, изминават по-дълъг път в нея, в резултат на което част от слънчевите лъчи се разпръскват в тропосферата и не достигат до земната повърхност. Всичко това показва, че докато се отдалечавате от екватора на север или юг, температурата на въздуха намалява, тъй като ъгълът на падане на слънчевия лъч намалява.
Разпределение на валежите по Глобусътзависи от това колко облаци, съдържащи влага, се образуват над дадена област или колко от тях вятърът може да донесе. Температурата на въздуха е много важна, тъй като интензивното изпаряване на влагата се случва именно при високи температури. Влагата се изпарява, издига се нагоре и на определена височина се образуват облаци.
Температурата на въздуха намалява от екватора към полюсите, следователно количеството на валежите е максимално в екваториалните ширини и намалява към полюсите. На сушата обаче разпределението на валежите зависи от редица допълнителни фактори.
Над крайбрежните райони има много валежи и с отдалечаване от океаните количеството им намалява. Има повече валежи по наветрените склонове на планинските вериги и много по-малко по подветрените склонове. Например, на атлантическото крайбрежие на Норвегия Берген получава 1730 mm валежи годишно, докато Осло получава само 560 mm. Ниските планини също влияят върху разпределението на валежите - на западния склон на Урал, в Уфа, падат средно 600 mm валежи, а на източния склон, в Челябинск, - 370 mm.
Най-голямото количество валежи пада в басейна на Амазонка, край бреговете на Гвинейския залив и в Индонезия. В някои райони на Индонезия максималните им стойности достигат 7000 mm годишно. В Индия, в подножието на Хималаите, на надморска височина от около 1300 m, се намира най-дъждовното място на Земята - Черапунджи (25,3 ° N и 91,8 ° E, тук падат средно повече от 11 000 mm валежи в Такова изобилие от влага се носи на тези места от влажния летен югозападен мусон, който се издига по стръмните склонове на планините, охлажда се и се излива със силен дъжд.
Океаните, чиято температура на водата се променя много по-бавно от температурата на земната повърхност или въздуха, оказват силно смекчаващо влияние върху климата. През нощта и през зимата въздухът над океаните се охлажда много по-бавно, отколкото над сушата и ако океанските въздушни маси се движат над континентите, това води до затопляне. Обратно, през деня и лятото морският бриз охлажда сушата.
Разпределението на влагата по земната повърхност се определя от кръговрата на водата в природата. Всяка секунда огромно количество вода се изпарява в атмосферата, главно от повърхността на океаните. Влажен океански въздух, който се втурва над континентите, охлажда. След това влагата кондензира и се връща на земната повърхност под формата на дъжд или сняг. Част от него се складира в снежната покривка, реките и езерата, а част се връща в океана, където отново настъпва изпарение. Това завършва хидрологичния цикъл.
Разпределението на валежите също се влияе от теченията на океаните. Над районите, в близост до които преминават топли течения, количеството на валежите се увеличава, тъй като въздухът се нагрява от топли водни маси, издига се и се образуват облаци с достатъчно водно съдържание. Над териториите, близо до които преминават студени течения, въздухът се охлажда, потъва, облаците не се образуват и валежите са много по-малко.
Тъй като водата играе важна роля в процесите на ерозия, тя влияе върху движенията на земната кора. И всяко преразпределение на масите, причинено от такива движения в условията на въртене на Земята около оста си, може от своя страна да допринесе за промяна в положението на земната ос. По време на ледникови периоди морските нива спадат, тъй като водата се натрупва в ледниците. Това от своя страна води до нарастване на континентите и увеличаване на климатичните контрасти. Намаляването на речния поток и понижаването на морското равнище пречат на топлите океански течения да достигнат до студените региони, което води до по-нататъшни промени в климата.
атмосфера- въздушната обвивка, обграждаща земното кълбо, свързана с него чрез гравитация и участваща в дневното и годишното му въртене.
атмосферен въздухсе състои от механична смес от газове, водна пара и примеси. Съставът на въздуха до височина 100 км е 78,09% азот, 20,95% кислород, 0,93% аргон, 0,03% въглероден диоксид и само 0,01% се отчитат от всички останали газове: водород, хелий, водна пара, озон . Газовете, които изграждат въздуха, непрекъснато се смесват. Процентът на газовете е сравнително постоянен. Съдържанието на въглероден диоксид обаче варира. Изгарянето на нефт, газ, въглища, намаляването на броя на горите води до увеличаване на въглеродния диоксид в атмосферата. Това допринася за повишаване на температурата на въздуха на Земята, тъй като въглеродният диоксид предава слънчевата енергия на Земята, а топлинното излъчване на Земята забавя. Така въглеродният диоксид е един вид "изолация" на Земята.
В атмосферата има малко озон. На височина 25-35 км се наблюдава концентрация на този газ, т. нар. озонов екран (озонов слой). Озоновият екран изпълнява най-важната защитна функция - забавя ултравиолетовото лъчение на Слънцето, което е пагубно за целия живот на Земята.
атмосферна водае във въздуха под формата на водна пара или суспендирани кондензационни продукти (капки, ледени кристали).
Атмосферни примеси(аерозоли) - течни и твърди частици, намиращи се предимно в ниските слоеве на атмосферата: прах, вулканична пепел, сажди, лед и кристали от морска сол и др. Количеството на атмосферните примеси във въздуха се увеличава при силни горски пожари, прашни бури, вулканични изригвания. Подстилащата повърхност също влияе върху количеството и качеството на атмосферните примеси във въздуха. Така че над пустините има много прах, над градовете има много малки твърди частици, сажди.
Наличието на примеси във въздуха е свързано със съдържанието на водна пара в него, тъй като прахът, ледените кристали и други частици служат като ядра, около които се кондензира водната пара. Подобно на въглеродния диоксид, атмосферната водна пара служи като "изолатор" на Земята: тя забавя радиацията от земната повърхност.
Масата на атмосферата е една милионна от масата на земята.
Структурата на атмосферата.Атмосферата има слоест строеж. Слоевете на атмосферата се разграничават въз основа на изменението на температурата на въздуха с надморска височина и др физични свойства(Маса 1).
Маса 1.Структурата на атмосферата
|
атмосфера сфера |
Височина на долната и горната граница |
Промяна на температурата в зависимост от надморската височина |
|
Тропосфера |
понижаване |
|
|
Стратосфера |
8-18 - 40-50 км |
Повишете |
|
Мезосфера |
40-50 км - 80 км |
понижаване |
|
Термосфера |
Повишете |
|
|
Екзосфера |
Над 800 km (условно считайте, че атмосферата се простира до надморска височина от 3000 km) |
Тропосфера— долният слой на атмосферата, съдържащ 80% въздух и почти цялата водна пара. Дебелината на тропосферата варира. В тропичните ширини - 16-18 km, в умерените ширини - 10-12 km, а в полярните - 8-10 km. Навсякъде в тропосферата температурата на въздуха се понижава с 0,6 ° C за всеки 100 m изкачване (или 6 ° C на 1 км). Тропосферата се характеризира с вертикално (конвекция) и хоризонтално (вятър) движение на въздуха. Всички видове се образуват в тропосферата въздушни маси, има циклони и антициклони, образуват се облаци, валежи, мъгли. Времето се формира главно в тропосферата. Следователно изучаването на тропосферата е от особено значение. Долният слой на тропосферата се нарича почвен слой,характеризиращ се с високо съдържание на прах и съдържание на летливи микроорганизми.
Преходният слой от тропосферата към стратосферата се нарича тропопауза.В него рязко се увеличава разреждането на въздуха, температурата му пада до -60 ° От над полюсите до -80 ° От над тропиците. По-ниската температура на въздуха над тропиците се дължи на мощни възходящи въздушни течения и по-високото положение на тропосферата.
СтратосфераСлоят на атмосферата между тропосферата и мезосферата. Газовият състав на въздуха е подобен на този на тропосферата, но съдържа много по-малко водни пари и повече озон. На височина от 25 до 35 km се наблюдава най-висока концентрация на този газ (озонов екран). До височина 25 km температурата се променя малко с височината, а над нея започва да се повишава. Температурата варира в зависимост от географската ширина и времето на годината. В стратосферата се наблюдават седефени облаци, характеризира се с висока скорост на вятъра и струйни въздушни потоци.
Горните слоеве на атмосферата се характеризират с полярни сияния и магнитни бури. Екзосфера- външната сфера, от която леките атмосферни газове (например водород, хелий) могат да излязат в космоса. Атмосферата няма рязка горна граница и постепенно преминава в космическото пространство.
Наличието на атмосфера е от голямо значение за Земята. Предотвратява прекомерното нагряване на земната повърхност през деня и охлаждане през нощта; предпазва земята от ултравиолетовото лъчение на слънцето. AT плътни слоевеатмосфера изгаря значителна част от метеоритите.
Взаимодействайки с всички черупки на Земята, атмосферата участва в преразпределението на влагата и топлината на планетата. То е условие за съществуването на органичен живот.
Слънчева радиация и температура на въздуха.Въздухът се нагрява и охлажда от земната повърхност, която от своя страна се нагрява от слънцето. Общото количество слънчева радиация се нарича слънчева радиация. Основната част от слънчевата радиация се разпръсква в световното пространство, само една двумилиардна част от слънчевата радиация достига Земята. Радиацията може да бъде директна или дифузна. Слънчевата радиация, която достига повърхността на Земята под формата на пряка слънчева светлина, излъчвана от слънчевия диск в ясен ден, се нарича директна радиация. Слънчевата радиация, която е претърпяла разсейване в атмосферата и излиза на повърхността на Земята от целия небесен свод, се нарича разсеяна радиация. Разсеяната слънчева радиация играе важна роля в енергийния баланс на Земята, като в облачно време, особено на високи географски ширини, е единственият източник на енергия в повърхностните слоеве на атмосферата. Съвкупността от пряка и дифузна радиация, влизаща в хоризонтална повърхност, се нарича обща радиация.
Количеството радиация зависи от продължителността на излагане на повърхността на слънчевите лъчи и ъгъла на падане. Колкото по-малък е ъгълът на падане на слънчевите лъчи, толкова по-малко слънчева радиация получава повърхността и съответно въздухът над нея се нагрява по-малко.
По този начин количеството слънчева радиация намалява, когато се движи от екватора към полюсите, тъй като това намалява ъгъла на падане на слънчевите лъчи и продължителността на осветяване на територията през зимата.
Количеството слънчева радиация също се влияе от облачността и прозрачността на атмосферата.
Най-високата обща радиация съществува в тропически пустини. На полюсите в деня на слънцестоенето (на север - на 22 юни, на юг - на 22 декември), когато Слънцето залязва, общата слънчева радиация е по-голяма, отколкото на екватора. Но поради факта, че бялата повърхност на снега и леда отразява до 90% от слънчевите лъчи, количеството топлина е незначително и повърхността на земята не се нагрява.
Общата слънчева радиация, навлизаща в земната повърхност, се отразява частично от нея. Радиация, отразена от повърхността на земята, водата или облаците, върху които пада, се нарича отразени.Но все пак по-голямата част от радиацията се абсорбира от земната повърхност и се превръща в топлина.
Тъй като въздухът се нагрява от повърхността на земята, неговата температура зависи не само от факторите, изброени по-горе, но и от височината над нивото на океана: колкото по-висока е зоната, толкова по-ниска е температурата (тя пада с 6 ° С всеки километър в тропосферата).
Влияе на температурата и разпределението на земята и водата, които се нагряват по различен начин. Земята се нагрява бързо и изстива бързо, водата се нагрява бавно, но запазва топлината по-дълго. Така въздухът над сушата е по-топъл през деня, отколкото над водата, и по-студен през нощта. Това влияние се отразява не само в ежедневните, но и в сезонните характеристики на промените в температурата на въздуха. Така в крайбрежните райони, при иначе еднакви условия, лятото е по-хладно, а зимата е по-топла.
Поради нагряването и охлаждането на земната повърхност през деня и нощта, през топлите и студените сезони, температурата на въздуха се променя през деня и годината. Най-високите температури на повърхностния слой се наблюдават в пустинните райони на Земята - в Либия близо до град Триполи +58 °С, в Долината на смъртта (САЩ), в Термез (Туркменистан) - до +55 °С. Най-ниската - във вътрешността на Антарктида - до -89°C. През 1983 г. -83,6 ° С е най-ниската температура на въздуха на планетата.
Температура на въздуха- широко използвана и добре проучена характеристика на времето. Температурата на въздуха се измерва 3-8 пъти на ден, като се определя среднодневната; според среднодневните стойности се определя средномесечната стойност, според средномесечните стойности се определя средногодишната стойност. Температурните разпределения са показани на карти. изотерми.Обикновено се използват температури през юли, януари и годишни.
Атмосферно налягане.Въздухът, като всяко тяло, има маса: 1 литър въздух на морското равнище има маса около 1,3 г. За всеки квадратен сантиметър от земната повърхност атмосферата притиска със сила 1 кг. Това е средното атмосферно налягане над морското равнище на ширина 45° при температура 0 ° C съответства на теглото на живачен стълб с височина 760 mm и напречно сечение 1 cm 2 (или 1013 mb.). Това налягане се приема като нормално налягане. Атмосферно налягане -силата, с която атмосферата притиска всички обекти в нея и на земната повърхност. Налягането се определя във всяка точка на атмосферата от масата на горния стълб въздух с основа, равна на единица. С увеличаване на надморската височина атмосферното налягане намалява, тъй като колкото по-висока е точката, толкова по-малка е височината на въздушния стълб над нея. Когато се издига, въздухът се разрежда и налягането му намалява. Във високите планини налягането е много по-малко, отколкото на морското равнище. Тази закономерност се използва при определяне на абсолютната височина на района чрез величината на налягането.
баричен стадийе вертикалното разстояние, при което атмосферното налягане намалява с 1 mm Hg. Изкуство. В долните слоеве на тропосферата до височина 1 km налягането намалява с 1 mm Hg. Изкуство. за всеки 10 метра височина. Колкото по-високо, толкова по-бавно налягането намалява.
В хоризонтална посока на земната повърхност налягането се променя неравномерно в зависимост от времето.
баричен градиент- показател, характеризиращ изменението атмосферно наляганенад земната повърхност на единица разстояние и хоризонтално.
Големината на налягането, освен от височината на терена над морското равнище, зависи и от температурата на въздуха. Налягането на топлия въздух е по-малко от това на студения, тъй като в резултат на нагряване той се разширява, а при охлаждане се свива. С промяната на температурата на въздуха се променя и неговото налягане. Тъй като промяната на температурата на въздуха на земното кълбо е зонална, зонирането е характерно и за разпределението на атмосферното налягане върху земната повърхност. По екватора се простира пояс с ниско налягане, при 30-40 ° ширина на север и юг - пояси с високо налягане, при 60-70 ° ширина налягането отново е ниско, а в полярните ширини - области с високо налягане. Разпределението на зоните с високо и ниско налягане е свързано с особеностите на отоплението и движението на въздуха в близост до земната повърхност. В екваториалните ширини въздухът се загрява добре през цялата година, издига се и се разпространява към тропическите ширини. Приближавайки се до 30-40° ширина, въздухът се охлажда и потъва надолу, създавайки пояс с високо налягане. В полярните ширини студеният въздух създава зони с високо налягане. Студеният въздух постоянно се спуска и на негово място идва въздух от умерените ширини. Изтичането на въздух към полярните ширини е причината, поради която в умерените ширини се създава пояс с ниско налягане.
Притискащите колани съществуват през цялото време. Те само леко се изместват на север или юг, в зависимост от времето на годината („следвайки Слънцето“). Изключение прави поясът с ниско налягане на Северното полукълбо. Съществува само през лятото. Освен това над Азия се образува огромна зона с ниско налягане с център в тропическите ширини - Азиатското ниско. Образуването му се обяснява с факта, че над огромна земна маса въздухът е много топъл. През зимата земята, която заема значителни площи в тези географски ширини, става много студена, налягането над нея се увеличава и над континентите се образуват области с високо налягане - азиатски (сибирски) и северноамерикански (канадски) зимни максимуми на атмосферното налягане . Така през зимата поясът на ниското налягане в умерените ширини на Северното полукълбо се „разкъсва“. Той се запазва само над океаните под формата на затворени области с ниско налягане - Алеутските и Исландските низини.
Влиянието на разпределението на сушата и водата върху моделите на промените в атмосферното налягане се изразява и във факта, че през цялата година барични максимуми съществуват само над океаните: Азорските острови (Северния Атлантик), Северния Тихи океан, Южния Атлантик, Южния Тихи океан, южноиндийски.
Атмосферното налягане постоянно се променя. Основната причина за промяната на налягането е промяната в температурата на въздуха.
Атмосферното налягане се измерва с помощта на барометри. Анероидният барометър се състои от херметически затворена тънкостенна кутия, вътре в която въздухът е разреден. При промяна на налягането стените на кутията се притискат или изпъкват. Тези промени се предават на ръката, която се движи по скала, градуирана в милибари или милиметри.
На картите е показано разпределението на налягането върху Земята изобари. Най-често картите показват разпределението на изобарите през януари и юли.
Разпределението на областите и поясите на атмосферното налягане значително влияе върху въздушните течения, времето и климата.
Вятъре хоризонталното движение на въздуха спрямо земната повърхност. Възниква в резултат на неравномерно разпределение на атмосферното налягане и движението му е насочено от области с по-високо налягане към области с по-ниско налягане. Поради непрекъснатата промяна на налягането във времето и пространството, скоростта и посоката на вятъра непрекъснато се променят. Посоката на вятъра се определя от частта на хоризонта, от която духа (северният вятър духа от север на юг). Скоростта на вятъра се измерва в метри в секунда. С височина посоката и силата на вятъра се променят поради намаляване на силата на триене, както и поради промяна на баричните градиенти.
И така, причината за появата на вятър е разликата в налягането между различните зони, а причината за разликата в налягането е разликата в отоплението. Ветровете се влияят от отклоняващата сила на въртенето на Земята.
Ветровете са различни по произход, характер и значение. Основните ветрове са бризове, мусони, пасати.
Полъх— локален вятър (морски брегове, големи езера, язовири и реки), който променя посоката си два пъти на ден: през деня духа от страната на резервоара към сушата, а през нощта - от сушата към резервоара. Бризът възниква от факта, че през деня земята се нагрява повече от водата, поради което по-топлият и по-лек въздух над сушата се издига нагоре и на негово място от страната на водоема навлиза по-студен въздух. През нощта въздухът над резервоара е по-топъл (тъй като се охлажда по-бавно), така че се издига, а на негово място се движат въздушни маси от сушата - по-тежки, по-хладни (фиг. 12). Други видове местни ветровеса сешоар, бор и др.
Ориз. 12
пасати- постоянни ветрове в тропическите райони на северното и южното полукълбо, духащи от зони с високо налягане (25-35 ° N и S) до екватора (в зоната с ниско налягане). Под влияние на въртенето на Земята около оста си пасатите се отклоняват от първоначалната си посока. В северното полукълбо духат от североизток на югозапад, в южното полукълбо духат от югоизток на северозапад. Пасатите се характеризират с голяма стабилност на посоката и скоростта. Пасатите имат голямо влияниевърху климата на териториите под тяхно влияние. Това е особено очевидно в разпределението на валежите.
Мусони— ветрове, които в зависимост от сезоните на годината променят посоката си към обратната или близка до нея. През студения сезон те духат от континента към океана, а през топлия сезон - от океана към континента.
Мусоните се образуват поради разликата във въздушното налягане, произтичаща от неравномерното нагряване на сушата и морето. През зимата въздухът над сушата е по-студен, над океана е по-топъл. Следователно налягането е по-високо над континента, по-ниско - над океана. Следователно през зимата въздухът се движи от континента (област с по-високо налягане) към океана (над който налягането е по-ниско). През топлия сезон - напротив: мусоните духат от океана към континента. Следователно в районите на разпространение на мусоните валежите обикновено падат през лятото. Поради въртенето на Земята около оста си, мусоните се отклоняват надясно в Северното полукълбо и наляво в Южното полукълбо от първоначалната си посока.
Мусоните са важни интегрална частобщата циркулация на атмосферата. Разграничете извънтропичени тропически(екваториални) мусони. В Русия екстратропичните мусони действат на територията на крайбрежието на Далечния изток. Тропическите мусони са по-силни и най-характерни за Южна и Югоизточна Азия, където в някои години през влажния сезон падат няколко хиляди милиметра валежи. Образуването им се обяснява с факта, че екваториалният пояс ниско наляганесе измества малко на север или юг, в зависимост от времето на годината („следвайки Слънцето“). През юли се намира на 15 - 20 ° с.ш. ш. Следователно югоизточният пасат на южното полукълбо, който се втурва към този пояс с ниско налягане, пресича екватора. Под въздействието на отклоняващата сила на въртенето на Земята (около оста си) в Северното полукълбо тя променя посоката си и става югозападна. Това е летният екваториален мусон, който пренася морските въздушни маси на екваториалния въздух до ширина 20-28°. Срещайки Хималаите по пътя си, влажният въздух оставя значително количество валежи по южните им склонове. В станцията Cherrapunja в Северна Индия средните годишни валежи надхвърлят 10 000 mm годишно, а в някои години дори повече.
От поясите с високо налягане ветровете също духат към полюсите, но, отклонявайки се на изток, те променят посоката си на запад. Следователно в умерените ширини, западни ветрове,въпреки че не са толкова постоянни, колкото пасатите.
Преобладаващите ветрове в полярните региони са североизточните ветрове в северното полукълбо и югоизточните ветрове в южното полукълбо.
Циклони и антициклони.Поради неравномерното нагряване на земната повърхност и отклоняващата сила на въртенето на Земята се образуват огромни (до няколко хиляди километра в диаметър) атмосферни вихри - циклони и антициклони (фиг. 13).
Ориз. 13. Схема на движение на въздуха
циклон -възходящ вихър в атмосферата със затворена област на ниско налягане, в която ветровете духат от периферията към центъра (обратно на часовниковата стрелка в северното полукълбо, по посока на часовниковата стрелка в южното полукълбо). Средната скорост на циклона е 35-50 км/ч, а понякога и до 100 км/ч. При циклон въздухът се издига, което се отразява на времето. С появата на циклон времето се променя доста драматично: ветровете се засилват, водните пари бързо се кондензират, което води до мощни облаци и валежите падат.
Антициклон- низходящ атмосферен вихърсъс затворена зона на високо налягане, в която ветровете духат от центъра към периферията (в северното полукълбо - по посока на часовниковата стрелка, в южното - обратно на часовниковата стрелка). В антициклона въздухът се спуска, става по-сух, когато се затопли, тъй като парите, затворени в него, се отстраняват от насищане. Това, като правило, изключва образуването на облаци в централната част на антициклона. Затова по време на антициклона времето е ясно, слънчево, без валежи. През зимата - мразовито, през лятото - горещо.
Водна пара в атмосферата.Винаги има определено количество влага в атмосферата под формата на водна пара, която се е изпарила от повърхността на океаните, езерата, реките, почвата и т.н. Изпарението зависи от температурата на въздуха, вятъра (дори слаб вятър увеличава изпарението три пъти, тъй като през цялото време отвежда въздуха, наситен с водна пара и носи нови порции сухо), естеството на релефа, растителната покривка, цвета на почвата.
Разграничете летливост -количеството вода, което би могло да се изпари при дадени условия за единица време, и изпаряване -действително изпарена вода.
В пустинята изпарението е високо, а изпарението е незначително.
Насищане на въздуха. При всяка специфична температура въздухът може да получи водна пара до известна граница (до насищане).
Колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е максималното количество вода, което въздухът може да побере. Ако ненаситеният въздух се охлади, той постепенно ще се приближи до точката си на насищане. Температурата, при която даден ненаситен въздух става наситен, се нарича Точка на оросяване.Ако наситеният въздух се охлади допълнително, тогава излишната водна пара ще започне да се сгъстява в него. Влагата ще започне да се кондензира, ще се образуват облаци, след което ще паднат валежи.
Следователно, за да се характеризира времето, е необходимо да се знае относителна влажност -процентното съотношение на количеството водна пара, съдържащо се във въздуха, спрямо количеството, което той може да задържи, когато е наситен. Абсолютна влажност- количеството водна пара в грамове , разположени в момента в 1 m 3 въздух.
Атмосферни валежи и тяхното образуване.Валежи- вода в течно или твърдо състояние, която пада от облаците. облацинатрупвания на продукти от кондензация на водни пари, суспендирани в атмосферата - водни капчици или ледени кристали. В зависимост от комбинацията от температура и степен на влага се образуват капчици или кристали. различни формии величина. Малки капчици се носят във въздуха, по-големите започват да падат под формата на ръмеж (ръмеж) или фин дъжд. При ниски температуриОформиха се снежинки.
Моделът на образуване на валежи е следният: въздухът се охлажда (по-често, когато се издига нагоре), достига насищане, водните пари се кондензират и се образуват валежи.
Валежите се измерват с помощта на дъждомер - цилиндрична метална кофа с височина 40 cm и площ на напречното сечение 500 cm 2. Всички количествени измервания валежисе обобщават за всеки месец и извеждат средните месечни и след това годишните валежи.
Количеството на валежите в дадена област зависи от:
- температура на въздуха (влияе върху изпарението и влагоемкостта на въздуха);
- морски течения (над повърхността топли течениявъздухът се нагрява и насища с влага; когато се транспортира до съседни, по-студени райони, валежите лесно се отделят от него. При студени течения протича обратният процес: изпарението над тях е малко; когато въздухът с ниска влажност навлезе в по-топла подложка, той се разширява, насищането му с влага намалява и в него не се образува утаяване);
- атмосферна циркулация (където въздухът се движи от морето към сушата, има повече валежи);
- височината на мястото и посоката на планинските вериги (планините принуждават въздушните маси, наситени с влага, да се издигат, където поради охлаждане водните пари се кондензират и се образуват валежи; по наветрените склонове на планините има повече валежи) .
Валежите са неравномерни. Той се подчинява на закона за зониране, тоест се променя от екватора към полюсите. В тропическите и умерените ширини количеството на валежите се променя значително, когато се движи от бреговете в дълбините на континентите, което зависи от много фактори (атмосферна циркулация, наличие на океански течения, топография и др.).
Валежите над по-голямата част от земното кълбо се появяват неравномерно през цялата година. В близост до екватора през годината количеството на валежите варира леко; в субекваториалните ширини се разграничава сух сезон (до 8 месеца), свързан с действието на тропическите въздушни маси, и дъждовен сезон (до 4 месеца), свързани с пристигането на екваториални въздушни маси. При преместване от екватора към тропиците продължителността на сухия сезон се увеличава, а дъждовният намалява. AT субтропични ширинипреобладават зимните валежи (носят се от умерени въздушни маси). В умерените географски ширини валежите падат през цялата година, но във вътрешността на континентите повече валежи падат през топлия сезон. В полярните ширини преобладават и летните валежи.
Метеорологично време— физическото състояниедолния слой на атмосферата в определена област в даден момент или за определен период от време.
Характеристики на времето - температура и влажност на въздуха, атмосферно налягане, облачност и валежи, вятър. Времето е изключително променлив елемент от природните условия, подчинен на дневни и годишни ритми. Дневният ритъм се дължи на нагряването на земната повърхност от слънчевите лъчи през деня и охлаждането през нощта. Годишният ритъм се определя от изменението на ъгъла на падане на слънчевите лъчи през годината.
Времето е от голямо значение при стопанска дейностчовек. Времето се изучава в метеорологични станции с помощта на различни инструменти. Според информацията, получена от метеорологичните станции, се съставят синоптични карти. синоптична карта- метеорологична карта, на която атмосферните фронтове и метеорологичните данни в определен момент се прилагат с конвенционални знаци (въздушно налягане, температура, посока и скорост на вятъра, облачност, положение на топли и студени фронтове, циклони и антициклони, характер на валежите) . Синоптичните карти се съставят няколко пъти на ден, сравняването им ви позволява да определите пътищата на движение на циклони, антициклони, атмосферни фронтове.
атмосферен фронт- зоната на разделяне на въздушни маси с различни свойства в тропосферата. Това се случва, когато масите от студен и топъл въздух се приближават и срещат. Ширината му достига няколко десетки километра с височина от стотици метри, а понякога и хиляди километри с лек наклон към повърхността на Земята. преминаващ атмосферен фронт определена територия, драстично променя времето. Сред атмосферните фронтове, топли и студени фронтове(фиг. 14)
Ориз. четиринадесет
топъл фронтОбразува се от активното движение на топъл въздух към студен въздух. След това топлият въздух се влива в отдръпващия се клин на студения въздух и се издига по равнината на интерфейса. Като втаса изстива. Това води до кондензация на водни пари, появата на перести и слоесто-нимбо облаци и валежи. С идването топъл фронтАтмосферното налягане намалява, като правило, с него се свързва затопляне и падане на обширни, ръмящи валежи.
студен фронтобразува се, когато студеният въздух се движи към топъл въздух. Студеният въздух, тъй като е по-тежък, тече под топлия въздух и го избутва нагоре. Това води до стратокумулус дъждовни облаци, от които падат валежи под формата на дъждове с шквалове и гръмотевични бури. Преминаването на студен фронт е свързано с охлаждане, усилване на ветровете и увеличаване на прозрачността на въздуха. Голямо значениеима прогнози за времето. Прогнозите за времето се правят на различно време. Обикновено времето се прогнозира за 24-48 ч. Правенето на дългосрочни прогнози за времето е свързано с големи трудности.
Климат- дългосрочния метеорологичен режим, характерен за района. Климатът влияе върху формирането на почвата, растителността, животинския свят; определя режима на реките, езерата, блатата, влияе върху живота на моретата и океаните, формирането на релефа.
Разпределението на климата на Земята е зонално. На земното кълбо има няколко климатични зони.
Климатични зони- ширинни ленти на земната повърхност, които имат еднакъв режим на температурата на въздуха, дължащ се на "нормите" на пристигането на слънчевата радиация и образуването на един и същи тип въздушни маси с характеристиките на тяхната сезонна циркулация (Таблица 2) . въздушни маси- големи обеми въздух в тропосферата, които имат повече или по-малко еднакви свойства (температура, влажност, съдържание на прах и др.). Свойствата на въздушните маси се определят от територията или акваторията, върху която те се образуват.
Характеристики на зоналните въздушни маси:
екваториален - топъл и влажен;
тропически - топло, сухо;
умерен - по-малко топъл, по-влажен от тропическия, характерни са сезонните различия;
арктика и антарктика - студено и сухо.
Таблица 2.Климатични зони и действащите в тях въздушни маси
|
климатична зона |
Активни зонални въздушни маси |
|
|
През лятото |
през зимата |
|
|
Екваториален |
екваториален |
|
|
субекваториален |
екваториален |
тропически |
|
Тропически |
тропически |
|
|
Субтропичен |
тропически |
Умерен |
|
Умерен |
Умерени ширини (полярни) |
|
|
Субарктика Субантарктика |
Умерен |
Арктика Антарктика |
|
Арктика Антарктика |
Арктика Субантарктика |
|
В рамките на основните (зонални) типове ВМ се различават подтипове – континентални (формират се над континента) и океански (формират се над океана). Една въздушна маса се характеризира с обща посока на движение, но в рамките на този обем въздух може да има различни ветрове. Свойствата на въздушните маси се променят. Така умерените морски въздушни маси, носени от западните ветрове към територията на Евразия, постепенно се затоплят (или охлаждат), когато се движат на изток, губят влага и се превръщат в умерен континентален въздух.
Климатообразуващи фактори:
- географската ширина на мястото, тъй като ъгълът на наклона на слънчевите лъчи зависи от това, което означава количеството топлина;
- атмосферна циркулация - преобладаващите ветрове носят определени въздушни маси;
- океански течения (виж за атмосферните валежи);
- абсолютната надморска височина на мястото (температурата намалява с надморската височина);
- отдалеченост от океана - по бреговете, като правило, по-малко резки температурни промени (ден и нощ, сезони на годината); повече валежи;
- релеф (планинските вериги могат да задържат въздушни маси: ако влажна въздушна маса срещне планини по пътя си, тя се издига, охлажда се, влагата се кондензира и валежите падат).
Климатичните зони се променят от екватора към полюсите, тъй като ъгълът на падане на слънчевите лъчи се променя. Това от своя страна определя закона за зониране, т.е. промяната на компонентите на природата от екватора към полюсите. В рамките на климатичните зони се разграничават климатични области - част от климатичната зона, която има определен тип климат. климатични районивъзникват в резултат на влиянието на действието на различни климатообразуващи фактори (особености на атмосферната циркулация, влияние на океанските течения и др.). Например при умерено климатична зонаСеверното полукълбо е разделено на зони с континентален, умерено континентален, морски и мусонен климат.
Обща циркулация на атмосферата- система от въздушни течения на земното кълбо, която допринася за преноса на топлина и влага от една област в друга. Въздухът се движи от области с високо налягане към области с ниско налягане. Областите на високо и ниско налягане се образуват в резултат на неравномерно нагряване на земната повърхност. Под влияние на въртенето на Земята въздушните потоци се отклоняват надясно в северното полукълбо и наляво в южното полукълбо. В екваториалните ширини поради високите температури постоянно има пояс с ниско налягане със слаби ветрове. Нагретият въздух се издига и се разпространява във височина на север и юг. При високи температури и възходящо движение на въздуха, с висока влажност се образуват големи облаци. Тук има много валежи.
Приблизително между 25 и 30° с.ш. и ю. ш. въздухът се спуска към повърхността на Земята, където в резултат на това се образуват пояси с високо налягане. В близост до Земята този въздух е насочен към екватора (където налягането е ниско), отклонявайки се надясно в северното полукълбо и наляво в южното полукълбо. Така се образуват пасатите. В централната част на поясите с високо налягане има спокойна зона: ветровете са слаби. Поради низходящите въздушни течения, въздухът се изсушава и затопля. В тези пояси се намират горещите и сухи райони на Земята.
В умерените ширини с центрове около 60 ° с.ш. и ю. ш. налягането е ниско. Въздухът се издига и след това се втурва към полярните региони. В умерените ширини преобладава западният въздушен транспорт (действа отклоняващата сила на въртенето на Земята).
Полярните ширини се характеризират с ниски температури на въздуха и високо налягане. Въздухът, идващ от умерените ширини, се спуска към Земята и отново отива в умерените ширини със североизточни (в Северното полукълбо) и югоизточни (в Южното полукълбо) ветрове. Валежите са малко (фиг. 15).
Ориз. 15. Схема на общата циркулация на атмосферата
Основни понятия, процеси, модели и техните последствия
Биосферае съвкупността от всички живи организми на Земята. Холистичното учение за биосферата е разработено от руския учен В. И. Вернадски. Основните елементи на биосферата включват: растителност (флора), дива природа (фауна) и почва. Ендемити- растения или животни, които се срещат на същия континент. В момента видовият състав на биосферата е почти три пъти доминиран от животните над растенията, но биомасата на растенията е 1000 пъти по-висока от биомасата на животните. В океана биомасата на фауната надвишава биомасата на флората. Биомасата на сушата като цяло е 200 пъти по-голяма от тази на океаните.
Биоценоза- общност от взаимосвързани живи организми, обитаващи област от земната повърхност с хомогенни условия.
Височинна зоналност- естествена промяна на ландшафта в планините, поради надморската височина. Височинните пояси съответстват на естествените зони в равнината, с изключение на пояса от алпийски и субалпийски ливади, разположени между поясите иглолистни гории тундра. Промяната на природните зони в планините се случва, сякаш се движим по равнината от екватора към полюсите. Природната зона в основата на планината съответства на географската ширина на естествената зона, в която се намира планинската система. Количество височинни поясив планините зависи от височината на планинската система и нейното географско положение. Колкото по-близо до екватора е разположена планинската система и колкото по-голяма е надморската височина, толкова повече ще бъдат представени височинни зони и видове ландшафт.
Географска обвивка- специална обвивка на Земята, в която литосферата, хидросферата, долните слоеве на атмосферата и биосферата влизат в контакт, взаимно проникват и взаимодействат, или жива материя. Развитието на географската обвивка има свои собствени модели:
- цялост - единството на черупката поради тясната връзка на нейните компоненти; се проявява във факта, че промяната в един компонент на природата неизбежно предизвиква промяна във всички останали;
- цикличност (ритъм) - повторението във времето на подобни явления, има ритми с различна продължителност (9-дневни, годишни, периоди на изграждане на планини и др.);
- цикли на материя и енергия - състои се в непрекъснатото движение и трансформация на всички компоненти на черупката от едно състояние в друго, което води до непрекъснато развитие на географската обвивка;
- зоналност и височинна зоналност - закономерна смяна естествени съставкии природни комплекси от екватора до полюсите, от подножието до върховете на планините.
резерва- природна зона, специално защитена от закона, напълно изключена от стопанска дейност за опазване и изучаване на типични или уникални природни комплекси.
Пейзаж- територия с закономерно съчетание на релеф, климат, земни води, почви, биоценози, които взаимодействат и образуват неделима система.
национален парк- обширна територия, която съчетава опазването на живописните ландшафти с интензивното им използване за туристически цели.
Почвата- горният тънък слой на земната кора, обитаван от организми, съдържащи органични вещества и притежаващи плодовитост - способността да осигуряват на растенията необходимите хранителни веществаи влага. Образуването на един или друг вид почва зависи от много фактори. Поемането на органични вещества и влага в почвата определя съдържанието на хумус, което осигурява почвеното плодородие. Най-голямо количество хумус има в черноземите. В зависимост от механичния състав (съотношението на минерални частици пясък и глина с различни размери), почвите се разделят на глинести, глинести, песъчливи и песъчливи.
природна зона- територия с близки стойности на температура и влажност, естествено простираща се в ширина (в равнините) по повърхността на Земята. На континентите някои природни зони имат специални имена, например степната зона в Южна Америка се нарича пампа, а в Северна Америка се нарича прерия. Мокра зона екваториални горив Южна Америка - селва, зона от савани, заемаща низината Оринок - llanos, бразилското и гвианското плато - campos.
природен комплекс- участък от земната повърхност с еднородни природни условия, които се дължат на особеностите на произхода и историческото развитие, географско местоположениеработещи в нейните граници чрез модерни процеси. В природния комплекс всички компоненти са взаимосвързани. Природни комплексиварират по размер: географска област, континент, океан, природна зона, клисура, езеро ; образуването им отнема много време.
| природна зона | Тип климат | растителност | Животински свят | почви |
| Арктически (антарктически) пустини | Арктика (Антарктика) морска и континентална | Мъхове, лишеи, водорасли. Повечето отзаети от ледници | Полярна мечка, пингвин (в Антарктида), чайки, кайри и др. | Арктически пустини |
| Тундра | Субарктика | Храсти, мъхове, лишеи | Северен елен, леминг, арктическа лисица, вълк и др. | |
| горска тундра | Субарктика | Бреза, смърч, лиственица, храсти, острица | Елк, кафява мечка, катерица, бял заек, тундрови животни и др. | Тундрово-глеев, оподзолен |
| Тайга | Бор, ела, смърч, лиственица, бреза, трепетлика | Лос, кафява мечка, рис, самур, бурундук, катерица, бял заек и др. | Подзолист, вечно замръзнала тайга | |
| смесени гори | умерен континентален, континентален | Смърч, бор, дъб, клен, липа, трепетлика | Лос, катерица, бобър, норка, куница и др. | Содово-подзолист |
| широколистни гори | умерено континентален, мусонен | Дъб, бук, габър, бряст, клен, липа; На Далеч на изток- корков дъб, кадифено дърво | Сърна, куница, елен и др. | Сива и кафява гора |
| лесостеп | умерен континентален, континентален, остър континентален | Бор, лиственица, бреза, трепетлика, дъб, липа, клен с петна от смесени тревни степи | Вълк, лисица, заек, гризачи | Сива гора, оподзолени черноземи |
| Степ | умерено континентален, континентален, остър континентален, субтропичен континентален | Пера трева, власатка, тънкокрака, тревисти | Земни катерици, мармоти, полевки, корсаки, степни вълци и др. | Типични черноземи, кестенови, черноземовидни |
| Полупустини и пустини умерен пояс | Континентален, рязко континентален | Artemisia, треви, храсти, перушина и др. | Гризачи, сайга, газела, корсак | Светъл кестен, солен, сиво-кафяв |
| Средиземноморски вечнозелени гори и храсти | средиземноморски субтропик | Корков дъб, маслина, лавър, кипарис и др. | Заек, планински кози, овце | кафяво |
| Влажни субтропични гори | субтропичен мусон | Лавър, камелии, бамбук, дъб, бук, габър, кипарис | Хималайска мечка, панда, леопард, макак, гибон | Червени почви, жълти почви |
| тропическа пустиня | тропически континентален | Солянка, пелин, акация, сукуленти | Антилопа, камила, влечуги | Песъчливи, сиви почви, сиво-кафяви |
| Савана | Баобаб, чадър акация, мимоза, палми, млечница, алое | Антилопа, зебра, бивол, носорог, жираф, слон, крокодил, хипопотам, лъв | Червено-кафяво | |
| мусонни гори | субекваториален, тропически | Тиково дърво, евкалипт, вечнозелени видове | Слон, бивол, маймуна и др. | Червени почви, жълти почви |
| Мокър екваториални гори | Екваториален | Палми, хевея, бобови растения, пълзящи растения, банан | Окапи, тапир, маймуни, горско прасе, леопард, пигмей хипопотам | Червено-жълт фералит |
Континентални ендемити
| Континентален | растения | Животни |
| Африка | Баобаб, абанос, велвичия | Птица секретар, раирана зебра, жираф, муха цеце, окапи, птица марабу |
| Австралия | Евкалипт (500 вида), бутилково дърво, казуарина | Ехидна, птицечовка, кенгуру, вомбат, коала, торбеста къртица, торбест дявол, lyrebird, dingo |
| Антарктика | — | Пингвин Адели |
| Северна Америка | Секвоя | Скункс, бизон, койот, мечка гризли |
| Южна Америка | Хевея, какаово дърво, хинона, сейба | Броненосец, мравояд, ленивец, анаконда, кондор, колибри, чинчила, лама, тапир |
| Евразия | Мирта, женшен, лимонова трева, гинко | Бизон, орангутан, усурийски тигър, панда |
Повечето големи пустинимир
Ролята на въздушните течения във формирането на климата
- Спомнете си от курса по география за 6 клас какви условия са необходими за образуването на валежите. Може ли студеният въздух да задържа много влага? Какъв вид въздух се нарича наситен с водна пара?
- На картата на атласа определете къде на Земята има много валежи, къде има малко.
- Какво е атмосферно налягане? Как се отразява на времето във вашия район?
- Как посоката на вятъра и въздушните маси влияят на времето във вашия район?
Климатът на отделните места се различава не само по температурата, но и по валежите, които са разпределени много неравномерно по земната повърхност. Някои територии страдат от излишък на влага, други от липса. Особено малко валежи получават териториите, разположени по северните и южните тропици, където температурите са високи и необходимостта от валежи е особено висока. Огромни райони на земното кълбо, които имат голямо количество топлина, не се използват в селското стопанство поради липса на влага. Как може да се обясни неравномерното разпределение на валежите? Основната причина е движението на въздуха, което зависи от поясите на атмосферното налягане и въртенето на Земята около оста си.
Разпределение на поясите на атмосферното налягане на Земята.На повърхността на Земята се разграничават три пояса с преобладаване на ниско налягане и четири пояса с преобладаване на високо налягане (фиг. 16). Поясите на атмосферното налягане се образуват в резултат на неравномерното разпределение на слънчевата топлина върху земната повърхност, както и на влиянието на отклоняващата сила на въртенето на Земята около оста си.
Ориз. 16. Разпределение на поясите на атмосферното налягане (HP - пояс с високо налягане, LP - пояс с ниско налягане) и основните видове въздушни маси
Въздухът се движи не само в хоризонтална, но и в кортикална посока. Силно загрятият въздух близо до екватора се разширява, става по-лек и следователно се издига, т.е. има движение на въздуха нагоре. В тази връзка ниското налягане се образува близо до повърхността на Земята близо до екватора. На полюсите, поради ниските температури, въздухът се охлажда, става по-тежък и се понижава, тоест има движение на въздуха надолу (фиг. 17). В тази връзка в близост до повърхността на Земята близо до полюсите налягането е високо.
В горната тропосфера, напротив, над екваториалната област, където преобладава възходящото движение на въздуха, налягането е високо (въпреки че е по-ниско, отколкото на повърхността на Земята), а над полюсите е ниско. Въздухът постоянно се движи от области с високо налягане към области с ниско налягане. Следователно въздухът, издигащ се над екватора, се разпространява към полюсите. Но поради въртенето на Земята около оста си, движещият се въздух постепенно се отклонява на изток и не достига до полюсите. Докато се охлажда, става по-тежък и пада при около 30° с.ш. и ю. ш. В същото време той образува зони с високо налягане в двете полукълба. Над тридесетите географски ширини, както и над полюсите, преобладават низходящите въздушни течения.
Сега нека разгледаме каква връзка съществува между поясите под налягане и валежите. И така, на екватора в зоната на ниско налягане постоянно нагрятият въздух съдържа много влага. Като втаса изстива и се насища. Поради това в екваториалната област се образуват много облаци и се получават обилни валежи (виж фиг. 17). Много валежи падат и в други области на земната повърхност, където налягането е ниско.
Ориз. 17. Схема на движение на въздуха в тропосферата, разкриваща образуването на пояси на атмосферно налягане и свързаните с тях валежи
Низходящите въздушни течения преобладават в поясите с високо налягане. Студеният въздух, спускащ се надолу, съдържа малко влага. Когато се спусне, той се свива и загрява, поради което се отдалечава от състоянието на насищане, става по-сух. Следователно в областите с високо налягане над тропиците и близо до полюсите има малко валежи (вижте фиг. 17). Разпределението на валежите също зависи от географската ширина. Колкото по-малко слънчева топлина, толкова по-малко валежи.
Постоянни ветрове.Образуването на постоянни ветрове, т.е. духащи винаги в една и съща посока, зависи от поясите на високо и ниско налягане. Тъй като ниското налягане преобладава в екваториалния пояс, а високото налягане близо до тридесетата ширина, ветровете духат от поясите с високо налягане към екватора близо до повърхността на Земята. Такива ветрове се наричат пасати. Под влияние на въртенето на Земята около оста пасатите се отклоняват в северното полукълбо надясно, т.е. на запад, и духат от североизток на югозапад, а в южното - наляво и са насочени от югоизток на северозапад (фиг. 18).
В умерените ширини преобладават западните ветрове. Да видим как се формират. От тропическите пояси с високо налягане ветровете духат не само към екватора, но и към полюсите, тъй като при 65 ° с.ш. и ю. ш. преобладава ниско налягане. Въпреки това, поради въртенето на Земята, те постепенно се отклоняват на изток (в северното полукълбо - надясно, а в южното полукълбо - наляво) и създават въздушна намотка от запад на изток (виж фиг. 18). ). Движението на поясите на атмосферното налягане според сезоните ту на север, ту на юг предизвиква движението на области с постоянни ветрове.
Ориз. 18. Схема на въздушните течения в близост до повърхността на Земята (вдясно - при условие на въртене на Земята). Сравнете фигури 17 и 18, посочете напорните пояси на фигурата и обяснете образуването на пасати, западни ветрове в умерените ширини
Въздушни маси.Често трябва да се наблюдава как горещото слънчево време през лятото внезапно се заменя с хладно и дъждовно време, а през зимата, след размразяване, настъпват силни студове. Какво обяснява бързата промяна на времето? Основната причина за такива промени е движението на въздушните маси. Ако въздухът е над една и съща зона за дълго време, той придобива определени свойства: температура, влажност, съдържание на прах. Големите обеми въздух в тропосферата с еднакви свойства се наричат въздушни маси. В зависимост от мястото на образуване на въздушни маси се разграничават четири типа: екваториална въздушна маса, или екваториален въздух - (EW), тропичен - (TV), умерен - (HC), арктически и антарктически - (AB). Техните свойства зависят от териториите, върху които са формирани (виж фиг. 16).
Фигура 19 показва областите на образуване на въздушни маси, когато Слънцето е по обяд в зенита над екватора, тоест в дните на равноденствието. Във връзка с движението на зенитното положение на Слънцето, както поясите на атмосферното налягане, така и въздушните маси се движат на север или на юг.
Ориз. 19. Схемата на движение на въздушните маси по сезон и формирането на климатичните зони
Движейки се, въздушните маси запазват свойствата си за дълго време и следователно определят времето на местата, където пристигат.
Ролята на въздушните течения във формирането на климата.Въздушните маси, които са в постоянно движение, пренасят топлина (студ) и влага (сухота) от една географска ширина на друга, от океаните към континентите и от континентите към океаните. Поради движението на въздушните маси топлината и влагата се преразпределят на повърхността на Земята. Ако нямаше въздушни течения, тогава щеше да е много по-горещо на екватора и много по-студено на полюсите, отколкото е в действителност. По този начин климатът зависи не само от височината на Слънцето над хоризонта, но и от движението на въздушните маси - от въздушните течения.
- Защо има много валежи близо до екватора, но малко в тропическите райони? Каква е връзката между лентите на атмосферното налягане и валежите?
- Назовете постоянните ветрове над земната повърхност и обяснете тяхното образуване.
- Какво е въздушна маса?
- Каква е ролята на въздушните течения в разпределението на топлината и влагата на земната повърхност?
