Verteilung von Wärme und Niederschlag auf der Erde. Wärmeverteilung über die Erdoberfläche
Die Erdoberfläche und die Atmosphäre erhalten die meiste Wärme von der Sonne, die während der gesamten Existenz unseres Planeten Wärme- und Lichtenergie mit nahezu gleicher Intensität abgibt. Die Atmosphäre verhindert, dass die Erde diese Energie zu schnell wieder in den Weltraum zurückgibt. Ungefähr 34 % Sonnenstrahlung Durch Reflexion an Wolken gehen 19 % verloren, werden von der Atmosphäre absorbiert und nur 47 % erreichen die Erdoberfläche. Der gesamte Zustrom von Sonnenstrahlung zur oberen Grenze der Atmosphäre ist gleich der Strahlungsabgabe von dieser Grenze in den Weltraum. Dadurch wird das thermische Gleichgewicht des Systems „Erdatmosphäre“ hergestellt.
Die Landoberfläche und die Bodenluft erwärmen sich tagsüber schnell und verlieren nachts recht schnell an Wärme. Gäbe es in der oberen Troposphäre keine wärmespeichernden Schichten, könnte die Amplitude der täglichen Temperaturschwankungen viel größer sein. Beispielsweise erhält der Mond etwa die gleiche Menge an Wärme von der Sonne wie die Erde, aber da der Mond keine Atmosphäre hat, steigen seine Oberflächentemperaturen tagsüber auf etwa 101 °C
° C, und nachts sinken sie auf 153°C. Die Ozeane, deren Wassertemperatur sich viel langsamer ändert als die Temperatur der Erdoberfläche oder der Luft, haben eine stark mäßigende Wirkung auf das Klima. Nachts und im Winter kühlt die Luft über den Ozeanen deutlich langsamer ab als über Land, und wenn ozeanische Luftmassen über Kontinente wandern, führt dies zu einer Erwärmung. Umgekehrt kühlt die Meeresbrise tagsüber und im Sommer das Land.Die Verteilung der Feuchtigkeit auf der Erdoberfläche wird durch den Wasserkreislauf in der Natur bestimmt. Jede Sekunde verdunsten riesige Mengen Wasser in die Atmosphäre, hauptsächlich von der Oberfläche der Ozeane. Feuchte Meeresluft, die über die Kontinente streicht, kühlt ab. Anschließend kondensiert die Feuchtigkeit und kehrt in Form von Regen oder Schnee an die Erdoberfläche zurück. Teilweise wird es in der Schneedecke, Flüssen und Seen gespeichert, teilweise gelangt es zurück ins Meer, wo es erneut zur Verdunstung kommt. Damit schließt sich der Wasserkreislauf.
Meeresströmungen sind der leistungsstarke Thermoregulationsmechanismus der Erde. Dank ihnen werden in tropischen Meeresgebieten gleichmäßige, gemäßigte Temperaturen aufrechterhalten und warmes Wasser in kältere Regionen in hohen Breiten transportiert.
Da Wasser eine wesentliche Rolle bei Erosionsprozessen spielt, beeinflusst es dadurch Bewegungen Erdkruste. Und jede durch solche Bewegungen verursachte Massenumverteilung unter den Bedingungen der Erdrotation um ihre Achse kann wiederum zu einer Veränderung der Lage der Erdachse beitragen. Zur Zeit Eiszeiten Der Meeresspiegel sinkt, da sich Wasser in den Gletschern ansammelt. Dies wiederum führt zu einer Ausdehnung der Kontinente und zunehmenden klimatischen Kontrasten. Reduzierte Flussflüsse und niedrigere Meeresspiegel verhindern, dass warme Meeresströmungen kalte Regionen erreichen, was zu einem weiteren Klimawandel führt.
Atmosphärendruck- der Druck der atmosphärischen Luft auf die darin befindlichen Objekte und die Erdoberfläche. Der normale Luftdruck beträgt 760 mmHg. Kunst. (101325 Pa). Mit jedem Kilometer Höhenunterschied sinkt der Druck um 100 mm.
Atmosphärenzusammensetzung:
Die Erdatmosphäre ist die Lufthülle der Erde und besteht hauptsächlich aus Gasen und verschiedenen Verunreinigungen (Staub, Wassertropfen, Eiskristalle, Meersalze, Verbrennungsprodukte), deren Menge nicht konstant ist. Die Hauptgase sind Stickstoff (78 %), Sauerstoff (21 %) und Argon (0,93 %). Die Konzentration der Gase, aus denen die Atmosphäre besteht, ist nahezu konstant, mit Ausnahme von Kohlendioxid CO2 (0,03 %).
Die Atmosphäre enthält außerdem SO2, CH4, NH3, CO, Kohlenwasserstoffe, HC1, HF, Hg-Dampf, I2 sowie NO und viele andere Gase in geringen Mengen. Ständig in der Troposphäre gelegen große Menge suspendierte feste und flüssige Partikel (Aerosol).
Klima und Wetter
Wetter und Klima hängen zusammen, es lohnt sich jedoch, den Unterschied zwischen ihnen zu erkennen.
Wetter- Dies ist der Zustand der Atmosphäre über einem bestimmten Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt. In derselben Stadt kann sich das Wetter alle paar Stunden ändern: Morgens tritt Nebel auf, zur Mittagszeit setzt ein Gewitter ein und am Abend lichtet sich der Himmel.
Klima- ein langfristiges, sich wiederholendes Wettermuster, das für ein bestimmtes Gebiet charakteristisch ist. Das Klima beeinflusst das Gelände, die Gewässer, die Flora und Fauna.
Grundlegende Wetterelemente - Niederschlag(Regen, Schnee, Nebel), Wind, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, Bewölkung.
Niederschlag- Dabei handelt es sich um Wasser in flüssiger oder fester Form, das auf die Erdoberfläche fällt.
Sie werden mit einem Instrument namens Regenmesser gemessen. Dabei handelt es sich um einen Metallzylinder mit einer Querschnittsfläche von 500 cm2. Niederschlag wird in Millimetern gemessen – das ist die Tiefe der Wasserschicht, die nach dem Niederschlag im Niederschlagsmesser erschien.
Lufttemperatur wird mit einem Thermometer bestimmt – einem Gerät, das aus einer Temperaturskala und einem teilweise mit einer bestimmten Substanz (normalerweise Alkohol oder Quecksilber) gefüllten Zylinder besteht. Die Wirkungsweise eines Thermometers beruht auf der Ausdehnung eines Stoffes beim Erhitzen und der Kompression beim Abkühlen. Eine dieser Thermometerarten ist das bekannte Thermometer, bei dem der Zylinder mit Quecksilber gefüllt ist. Das Thermometer, das die Lufttemperatur misst, sollte im Schatten stehen, damit die Sonnenstrahlen es nicht aufheizen.
Die Temperaturmessung erfolgt bei Wetterstationen mehrmals täglich, danach wird die durchschnittliche Tages-, durchschnittliche Monats- oder durchschnittliche Jahrestemperatur angezeigt.
Die durchschnittliche Tagestemperatur ist das arithmetische Mittel der in regelmäßigen Abständen während des Tages gemessenen Temperaturen. Durchschnittliche monatliche Temperatur ist der arithmetische Durchschnitt aller durchschnittlichen Tagestemperaturen während des Monats, und der Jahresdurchschnitt ist der arithmetische Durchschnitt aller durchschnittlichen Tagestemperaturen während des Jahres. In einem Gebiet bleiben die Durchschnittstemperaturen jedes Monats und Jahres annähernd konstant, da große Temperaturschwankungen durch Mittelung ausgeglichen werden. Derzeit besteht die Tendenz, dass die Durchschnittstemperaturen allmählich ansteigen, ein sogenanntes Phänomen globale Erwärmung. Förderung Durchschnittstemperatur um einige Zehntel Grad ist für den Menschen nicht wahrnehmbar, hat aber erhebliche Auswirkungen auf das Klima, da sich mit der Temperatur auch der Druck und die Luftfeuchtigkeit ändern und sich auch die Winde ändern.
Luftfeuchtigkeit zeigt an, wie gesättigt es mit Wasserdampf ist. Absolut messen und relative Luftfeuchtigkeit. Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die in 1 Kubikmeter Luft vorhandene Wasserdampfmenge, gemessen in Gramm. Wenn es um das Wetter geht, verwenden sie oft die relative Luftfeuchtigkeit, die den Prozentsatz der Wasserdampfmenge in der Luft im Verhältnis zur Menge an Wasserdampf angibt, die bei Sättigung in der Luft vorhanden ist. Die Sättigung ist eine bestimmte Grenze, bis zu der sich Wasserdampf in der Luft befindet, ohne zu kondensieren. Die relative Luftfeuchtigkeit darf nicht mehr als 100 % betragen.
Die Sättigungsgrenze variiert in verschiedenen Regionen der Welt. Um die Luftfeuchtigkeit in verschiedenen Gebieten zu vergleichen, ist es daher besser, einen Indikator für die absolute Luftfeuchtigkeit zu verwenden und das Wetter in einem bestimmten Gebiet mit einem relativen Indikator zu charakterisieren.
Trübung wird normalerweise anhand der folgenden Ausdrücke beurteilt: bewölkt – der gesamte Himmel ist mit Wolken bedeckt, teilweise bewölkt – es gibt eine große Anzahl einzelner Wolken, klar – es gibt wenige oder keine Wolken.
Atmosphärendruck- ein sehr wichtiges Merkmal des Wetters. Atmosphärische Luft hat sein eigenes Gewicht und für jeden Punkt der Erdoberfläche, für jeden Gegenstand und Lebewesen, darauf gelegen, drückt die Luftsäule. Der Atmosphärendruck wird üblicherweise in Millimeter Quecksilbersäule gemessen. Um diese Messung zu verdeutlichen, erklären wir, was sie bedeutet. Auf jeden Quadratzentimeter Oberfläche drückt Luft mit der gleichen Kraft wie eine 760 mm hohe Quecksilbersäule. Dabei wird der Luftdruck mit dem Druck der Quecksilbersäule verglichen. Eine Zahl unter 760 bedeutet niedrigen Blutdruck.
Temperaturschwankungen
In keinem Bereich ist die Temperatur konstant. Nachts sinkt die Temperatur aufgrund fehlender Sonnenenergie. Dabei ist es üblich, zwischen durchschnittlichen Tag- und Nachttemperaturen zu unterscheiden. Außerdem schwankt die Temperatur im Laufe des Jahres. Im Winter ist die durchschnittliche Tagestemperatur niedriger, steigt im Frühling allmählich an und sinkt im Herbst allmählich, im Sommer ist die durchschnittliche Tagestemperatur am höchsten.
Verteilung von Licht, Wärme und Feuchtigkeit über die Erdoberfläche
Sonnenwärme und Licht verteilen sich ungleichmäßig auf der Oberfläche der kugelförmigen Erde. Dies erklärt sich dadurch, dass der Einfallswinkel der Strahlen in verschiedenen Breitengraden unterschiedlich ist.
Die Erdachse ist in einem Winkel zur Orbitalebene geneigt. Sein nördliches Ende ist dem Polarstern zugewandt. Die Sonne beleuchtet immer die Hälfte der Erde. Gleichzeitig ist entweder die Nordhalbkugel stärker beleuchtet (und der Tag dauert dort länger als auf der anderen Halbkugel) oder umgekehrt die Südhalbkugel. Zweimal im Jahr werden beide Hemisphären gleichmäßig beleuchtet (dann ist die Tageslänge in beiden Hemisphären gleich).
Die Sonne ist die Hauptwärme- und Lichtquelle auf der Erde. Dieser riesige Gasball mit einer Oberflächentemperatur von etwa 6000 °C gibt eine große Energiemenge ab, die man Sonnenstrahlung nennt. Es erwärmt unsere Erde, bewegt die Luft, bildet den Wasserkreislauf und schafft Lebensbedingungen für Pflanzen und Tiere.
Beim Durchgang durch die Atmosphäre wird ein Teil der Sonnenstrahlung absorbiert, während ein Teil gestreut und reflektiert wird. Daher wird der Fluss der Sonnenstrahlung, der auf die Erdoberfläche gelangt, allmählich schwächer.
Die Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche direkt und diffus. Direktstrahlung ist ein Strom paralleler Strahlen, die direkt von der Sonnenscheibe kommen. Streustrahlung kommt vom ganzen Himmel. Es wird angenommen, dass die von der Sonne pro 1 Hektar Erde empfangene Wärme der Verbrennung von fast 143.000 Tonnen Kohle entspricht.
Die Sonnenstrahlen, die die Atmosphäre durchdringen, erwärmen sie kaum. Die Erwärmung der Atmosphäre erfolgt durch die Erdoberfläche, die Sonnenenergie aufnimmt und in Wärme umwandelt. Luftpartikel, die mit einer erhitzten Oberfläche in Kontakt kommen, nehmen Wärme auf und geben sie an die Atmosphäre ab. Dadurch werden die unteren Schichten der Atmosphäre erwärmt. Offensichtlich gilt: Je mehr Sonnenstrahlung die Erdoberfläche erhält, desto stärker erwärmt sie sich und desto stärker erwärmt sich auch die Luft von ihr.
Zahlreiche Beobachtungen der Lufttemperatur zeigten, dass die höchste Temperatur in Tripolis (Afrika) beobachtet wurde (+58°C), die niedrigste an der Wostok-Station in der Antarktis (-87,4°C).
Zulassung Sonnenwärme und die Verteilung der Lufttemperatur hängt vom Breitengrad des Ortes ab. Die tropische Region erhält mehr Wärme von der Sonne als gemäßigte und polare Breiten. Die äquatorialen Regionen der Sonne erhalten die meiste Wärme. Sonnensystem, das eine Quelle enormer Wärmemengen und blendenden Lichts für den Planeten Erde ist. Obwohl sich die Sonne in beträchtlicher Entfernung von uns befindet und nur ein kleiner Teil ihrer Strahlung uns erreicht, reicht dies völlig aus, um Leben auf der Erde zu entwickeln. Unser Planet dreht sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Wenn mit Raumschiff Wenn Sie die Erde das ganze Jahr über beobachten, werden Sie feststellen, dass die Sonne immer nur eine Hälfte der Erde beleuchtet, es also dort Tag und auf der gegenüberliegenden Hälfte zu dieser Zeit Nacht geben wird. Die Erdoberfläche erhält nur tagsüber Wärme.
Unsere Erde erwärmt sich ungleichmäßig. Die ungleichmäßige Erwärmung der Erde erklärt sich durch ihre Kugelform, sodass der Einfallswinkel des Sonnenstrahls in verschiedenen Bereichen unterschiedlich ist, was bedeutet, dass verschiedene Teile der Erde unterschiedliche Wärmemengen erhalten. Am Äquator fallen die Sonnenstrahlen senkrecht ein und erwärmen die Erde stark. Je weiter vom Äquator entfernt, desto kleiner wird der Einfallswinkel des Strahls und desto weniger Wärme erhalten diese Bereiche. Ein Sonnenstrahl gleicher Leistung erwärmt eine viel kleinere Fläche am Äquator, da er vertikal einfällt. Darüber hinaus legen Strahlen, die in einem kleineren Winkel als am Äquator einfallen und die Atmosphäre durchdringen, darin einen längeren Weg zurück, wodurch einige Sonnenstrahlen löst sich in der Troposphäre auf und erreicht nicht die Erdoberfläche. All dies deutet darauf hin, dass mit der Entfernung vom Äquator nach Norden oder Süden die Lufttemperatur abnimmt, da der Einfallswinkel des Sonnenstrahls abnimmt.
Niederschlagsverteilung auf Globus hängt davon ab, wie viele Wolken mit Feuchtigkeit sich über einem bestimmten Gebiet bilden oder wie viele davon der Wind mit sich bringen kann. Die Lufttemperatur ist sehr wichtig, da bei hohen Temperaturen eine starke Verdunstung der Feuchtigkeit auftritt. Die Feuchtigkeit verdunstet, steigt auf und ab einer bestimmten Höhe bilden sich Wolken.
Die Lufttemperatur nimmt vom Äquator zu den Polen hin ab, daher ist die Niederschlagsmenge in äquatorialen Breiten am größten und nimmt zu den Polen hin ab. An Land hängt die Niederschlagsverteilung jedoch von einer Reihe zusätzlicher Faktoren ab.
Über den Küstengebieten gibt es viele Niederschläge, und wenn man sich von den Ozeanen entfernt, nimmt ihre Menge ab. An den Luvhängen der Gebirgszüge fällt mehr Niederschlag, an den Leehängen deutlich weniger. An der Atlantikküste Norwegens fallen beispielsweise in Bergen 1.730 mm Niederschlag pro Jahr, während es in Oslo nur 560 mm sind. Auch niedrige Berge beeinflussen die Niederschlagsverteilung – am Westhang des Urals, in Ufa, fallen durchschnittlich 600 mm Niederschlag, am Osthang, in Tscheljabinsk, 370 mm.
Größte Menge Niederschläge fallen im Amazonasbecken, vor der Küste des Golfs von Guinea und in Indonesien. In einigen Gebieten Indonesiens erreichen ihre Höchstwerte 7000 mm pro Jahr. In Indien, in den Ausläufern des Himalaya auf einer Höhe von etwa 1300 m über dem Meeresspiegel, gibt es den regenreichsten Ort der Erde – Cherrapunji (25,3 ° N und 91,8 ° E, wo durchschnittlich mehr als 11.000 mm Niederschlag pro Jahr fallen). Tag).Jahr Eine solche Fülle an Feuchtigkeit bringt an diese Orte den feuchten Sommer-Südwestmonsun, der an den steilen Hängen der Berge aufsteigt, abkühlt und mit starkem Regen niederprasselt.
Die Ozeane, deren Wassertemperatur sich viel langsamer ändert als die Temperatur der Erdoberfläche oder der Luft, haben eine stark mäßigende Wirkung auf das Klima. Nachts und im Winter kühlt die Luft über den Ozeanen deutlich langsamer ab als über Land, und wenn ozeanische Luftmassen über Kontinente wandern, führt dies zu einer Erwärmung. Umgekehrt kühlt die Meeresbrise tagsüber und im Sommer das Land.
Die Verteilung der Feuchtigkeit auf der Erdoberfläche wird durch den Wasserkreislauf in der Natur bestimmt. Jede Sekunde verdunsten riesige Mengen Wasser in die Atmosphäre, hauptsächlich von der Oberfläche der Ozeane. Feuchte Meeresluft, die über die Kontinente streicht, kühlt ab. Anschließend kondensiert die Feuchtigkeit und kehrt in Form von Regen oder Schnee an die Erdoberfläche zurück. Teilweise wird es in der Schneedecke, Flüssen und Seen gespeichert, teilweise gelangt es zurück ins Meer, wo es erneut zur Verdunstung kommt. Damit schließt sich der Wasserkreislauf.
Die Niederschlagsverteilung wird auch durch die Strömungen des Weltozeans beeinflusst. Über Gebieten, in deren Nähe warme Strömungen fließen, nimmt die Niederschlagsmenge zu, da sich die Luft durch warme Wassermassen erwärmt, sie aufsteigt und sich Wolken mit ausreichendem Wassergehalt bilden. In Gebieten, in deren Nähe kalte Strömungen fließen, kühlt die Luft ab und sinkt, es bilden sich keine Wolken und es fällt viel weniger Niederschlag.
Da Wasser eine wesentliche Rolle bei Erosionsprozessen spielt, beeinflusst es dadurch die Bewegungen der Erdkruste. Und jede durch solche Bewegungen verursachte Massenumverteilung unter den Bedingungen der Erdrotation um ihre Achse kann wiederum zu einer Veränderung der Lage der Erdachse beitragen. Während der Eiszeiten sinkt der Meeresspiegel, da sich Wasser in den Gletschern ansammelt. Dies wiederum führt zu einer Ausdehnung der Kontinente und zunehmenden klimatischen Kontrasten. Reduzierte Flussflüsse und niedrigere Meeresspiegel verhindern, dass warme Meeresströmungen kalte Regionen erreichen, was zu einem weiteren Klimawandel führt.
Atmosphäre- eine Lufthülle, die den Globus umgibt, durch die Schwerkraft mit ihm verbunden ist und an seiner täglichen und jährlichen Rotation teilnimmt.
Atmosphärische Luft besteht aus einem mechanischen Gemisch aus Gasen, Wasserdampf und Verunreinigungen. Die Zusammensetzung der Luft bis zu einer Höhe von 100 km beträgt 78,09 % Stickstoff, 20,95 % Sauerstoff, 0,93 % Argon, 0,03 % Kohlendioxid und nur 0,01 % beträgt der Anteil aller anderen Gase: Wasserstoff, Helium, Wasserdampf, Ozon . Die Gase, aus denen die Luft besteht, vermischen sich ständig. Prozentsatz die Menge an Gasen ist ziemlich konstant. Allerdings variiert der Kohlendioxidgehalt. Die Verbrennung von Öl, Gas und Kohle sowie die Reduzierung der Waldbestände führen zu einem Anstieg des Kohlendioxids in der Atmosphäre. Dies trägt zum Anstieg der Lufttemperatur auf der Erde bei, da Kohlendioxid dafür sorgt, dass Sonnenenergie die Erde erreicht und die Wärmestrahlung der Erde blockiert. Kohlendioxid ist somit eine Art „Isolierung“ der Erde.
In der Atmosphäre gibt es wenig Ozon. In einer Höhe von 25 – 35 km ist eine Konzentration dieses Gases zu beobachten, der sogenannte Ozonschirm (Ozonschicht). Der Ozonschirm erfüllt die wichtigste Schutzfunktion – er blockiert die ultraviolette Strahlung der Sonne, die für alles Leben auf der Erde schädlich ist.
Atmosphärisches Wasser liegt in Form von Wasserdampf oder schwebenden Kondensationsprodukten (Tröpfchen, Eiskristalle) in der Luft vor.
Atmosphärische Verunreinigungen(Aerosole) – flüssige und feste Partikel, die sich hauptsächlich in den unteren Schichten der Atmosphäre befinden: Staub, Vulkanasche, Ruß, Eis- und Meersalzkristalle usw. Die Menge an atmosphärischen Verunreinigungen in der Luft nimmt bei starker Belastung zu Waldbrände, Sandstürme, Vulkanausbrüche. Der Untergrund beeinflusst auch die Menge und Qualität der Luftschadstoffe in der Luft. Über Wüsten gibt es also viel Staub, über Städten gibt es viele kleine Feststoffpartikel und Ruß.
Das Vorhandensein von Verunreinigungen in der Luft hängt mit dem Wasserdampfgehalt zusammen, da Staub, Eiskristalle und andere Partikel als Keime dienen, um die herum Wasserdampf kondensiert. Wie Kohlendioxid dient der atmosphärische Wasserdampf als „Isolierung“ für die Erde: Er verzögert die Strahlung von der Erdoberfläche.
Die Masse der Atmosphäre beträgt ein Millionstel der Erdmasse.
Die Struktur der Atmosphäre. Die Atmosphäre hat eine geschichtete Struktur. Schichten der Atmosphäre werden anhand von Änderungen der Lufttemperatur mit der Höhe und anderen Faktoren unterschieden physikalische Eigenschaften(Tabelle 1).
Tabelle 1.Die Struktur der Atmosphäre
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Atmosphärensphäre |
Höhe der unteren und oberen Ränder |
Temperaturänderung je nach Höhe |
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Troposphäre |
Degradierung |
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Stratosphäre |
8-18 — 40-50 km |
Förderung |
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Mesosphäre |
40-50 km – 80 km |
Degradierung |
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Thermosphäre |
Förderung |
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Exosphäre |
Über 800 km (herkömmlich wird angenommen, dass sich die Atmosphäre bis zu einer Höhe von 3000 km erstreckt) |
Troposphäre— Die untere Schicht der Atmosphäre besteht zu 80 % aus Luft und fast ausschließlich aus Wasserdampf. Die Dicke der Troposphäre ist nicht gleich. In tropischen Breiten – 16–18 km, in gemäßigten Breiten – 10–12 km und in polaren Breiten – 8–10 km. Überall in der Troposphäre sinkt die Lufttemperatur um 0,6 ° C für alle 100 m Aufstieg (oder 6 ° C pro 1 km). Die Troposphäre ist durch vertikale (Konvektion) und horizontale (Wind) Luftbewegungen gekennzeichnet. Alle Arten werden in der Troposphäre gebildet Luftmassen Es entstehen Wirbelstürme und Hochdruckgebiete, es bilden sich Wolken, Niederschläge und Nebel. Das Wetter entsteht hauptsächlich in der Troposphäre. Daher ist die Erforschung der Troposphäre von besonderer Bedeutung. Die untere Schicht der Troposphäre, genannt Bodenschicht, gekennzeichnet durch einen hohen Staubgehalt und Gehalt an flüchtigen Mikroorganismen.
Als Übergangsschicht wird die Übergangsschicht von der Troposphäre zur Stratosphäre bezeichnet Tropopause. Die Verdünnung der Luft darin nimmt stark zu, ihre Temperatur sinkt auf -60 ° Von über den Polen bis -80 ° Von oben die Tropen. Die niedrigere Lufttemperatur über den Tropen wird durch starke Aufwärtsströmungen und eine höhere Lage der Troposphäre erklärt.
Stratosphäre- Schicht der Atmosphäre zwischen Troposphäre und Mesosphäre. Die Gaszusammensetzung der Luft ähnelt der der Troposphäre, enthält jedoch deutlich weniger Wasserdampf und mehr Ozon. In einer Höhe von 25 bis 35 km wird die höchste Konzentration dieses Gases beobachtet (Ozonschild). Bis zu einer Höhe von 25 km ändert sich die Temperatur kaum mit der Höhe, oberhalb beginnt sie anzusteigen. Die Temperaturen variieren je nach Breitengrad und Jahreszeit. In der Stratosphäre werden Perlmuttwolken beobachtet, die durch hohe Windgeschwindigkeiten und Jet-Luftströmungen gekennzeichnet sind.
Die oberen Schichten der Atmosphäre sind durch Polarlichter und gekennzeichnet magnetische Stürme. Exosphäre- die äußere Sphäre, aus der leichte atmosphärische Gase (z. B. Wasserstoff, Helium) in den Weltraum strömen können. Die Atmosphäre hat keine scharfe obere Grenze und geht allmählich in den Weltraum über.
Das Vorhandensein einer Atmosphäre ist für die Erde von großer Bedeutung. Es verhindert eine übermäßige Erwärmung der Erdoberfläche tagsüber und eine Abkühlung nachts; schützt die Erde vor ultravioletter Strahlung der Sonne. IN dichte Schichten Ein erheblicher Teil der Meteoriten verglüht in der Atmosphäre.
Durch die Wechselwirkung mit allen Erdhüllen ist die Atmosphäre an der Umverteilung von Feuchtigkeit und Wärme auf dem Planeten beteiligt. Es ist eine Voraussetzung für die Existenz organischen Lebens.
Sonneneinstrahlung und Lufttemperatur. Die Luft wird durch die Erdoberfläche erwärmt und gekühlt, die wiederum durch die Sonne erwärmt wird. Man nennt die Gesamtheit der Sonnenstrahlung Sonnenstrahlung. Der Großteil der Sonnenstrahlung wird im Weltraum abgegeben, nur ein zweimilliardstel Teil der Sonnenstrahlung erreicht die Erde. Strahlung kann direkt oder diffus sein. Als Sonnenstrahlung bezeichnet man die Strahlung, die an einem klaren Tag in Form von direktem, von der Sonnenscheibe ausgehendem Sonnenlicht die Erdoberfläche erreicht direkte Strahlung. Als Sonnenstrahlung bezeichnet man die in der Atmosphäre gestreute Strahlung, die vom gesamten Himmelsgewölbe aus die Erdoberfläche erreicht Streustrahlung. Die gestreute Sonnenstrahlung spielt eine wichtige Rolle im Energiehaushalt der Erde und ist bei bewölktem Wetter, insbesondere in hohen Breiten, die einzige Energiequelle in den Oberflächenschichten der Atmosphäre. Die Gesamtheit der auf einer horizontalen Fläche eintreffenden Direkt- und Streustrahlung nennt man Gesamtstrahlung.
Die Strahlungsmenge hängt von der Dauer der Beleuchtung der Oberfläche durch die Sonnenstrahlen und dem Einfallswinkel ab. Je kleiner der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist, desto weniger Sonnenstrahlung erhält die Oberfläche und desto weniger erwärmt sich die Luft darüber.
Somit nimmt die Menge der Sonnenstrahlung beim Übergang vom Äquator zu den Polen ab, da dadurch der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und die Beleuchtungsdauer des Territoriums im Winter verringert werden.
Die Menge der Sonnenstrahlung wird auch von der Bewölkung und Transparenz der Atmosphäre beeinflusst.
Die größte Gesamtstrahlung gibt es in tropische Wüsten. An den Polen ist am Tag der Sonnenwende (im Norden – 22. Juni, im Süden – 22. Dezember), wenn die Sonne nicht untergeht, die gesamte Sonnenstrahlung größer als am Äquator. Da die weiße Schnee- und Eisoberfläche jedoch bis zu 90 % der Sonnenstrahlen reflektiert, ist die Wärmemenge unbedeutend und die Erdoberfläche erwärmt sich nicht.
Die gesamte Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, wird von ihr teilweise reflektiert. Als Strahlung wird Strahlung bezeichnet, die von der Erd-, Wasser- oder Wolkenoberfläche, auf die sie fällt, reflektiert wird reflektiert. Dennoch wird der Großteil der Strahlung von der Erdoberfläche absorbiert und in Wärme umgewandelt.
Da die Luft von der Erdoberfläche aus erwärmt wird, hängt ihre Temperatur nicht nur von den oben aufgeführten Faktoren ab, sondern auch von der Höhe über dem Meeresspiegel: Je höher das Gebiet liegt, desto niedriger ist die Temperatur (sinkt um 6). ° Mit jedem Kilometer in der Troposphäre).
Beeinflusst die Temperatur und Verteilung von Land und Wasser, die unterschiedlich erwärmt werden. Land erwärmt sich schnell und kühlt schnell ab, Wasser erwärmt sich langsam, speichert die Wärme aber länger. Daher ist die Luft über Land tagsüber wärmer als über Wasser und nachts kälter. Dieser Einfluss spiegelt sich nicht nur in täglichen, sondern auch in saisonalen Mustern der Lufttemperaturänderungen wider. So sind in Küstengebieten unter sonst gleichen Bedingungen die Sommer kühler und die Winter wärmer.
Aufgrund der Erwärmung und Abkühlung der Erdoberfläche Tag und Nacht, während der warmen und kalten Jahreszeit, ändert sich die Lufttemperatur im Laufe des Tages und des Jahres. Am meisten hohe Temperaturen Bodenschicht werden in Wüstengebieten der Erde beobachtet – in Libyen in der Nähe der Stadt Tripolis +58 °C, im Death Valley (USA), in Termez (Turkmenistan) – bis zu +55 °C. Die niedrigsten Temperaturen herrschen im Inneren der Antarktis – bis zu -89 °C. Im Jahr 1983 wurden an der Wostok-Station in der Antarktis -83,6 gemessen ° C ist die minimale Lufttemperatur auf dem Planeten.
Lufttemperatur- ein weit verbreitetes und gut untersuchtes Wettermerkmal. Die Lufttemperatur wird 3-8 mal täglich gemessen und so der Tagesdurchschnitt ermittelt; Zur Ermittlung des Monatsdurchschnitts wird der Tagesdurchschnitt herangezogen, zur Ermittlung des Jahresdurchschnitts der Monatsdurchschnitt. Temperaturverteilungen werden auf Karten dargestellt Isothermen.Üblicherweise werden Temperaturindikatoren für Juli, Januar und Jahrestemperaturen verwendet.
Atmosphärendruck. Luft hat wie jeder Körper eine Masse: 1 Liter Luft auf Meereshöhe hat eine Masse von etwa 1,3 g. Auf jeden Quadratzentimeter der Erdoberfläche drückt die Atmosphäre mit einer Kraft von 1 kg. Dies ist der durchschnittliche Luftdruck über dem Meeresspiegel bei 45° Breite bei einer Temperatur von 0°C ° C entspricht dem Gewicht einer Quecksilbersäule mit einer Höhe von 760 mm und einem Querschnitt von 1 cm 2 (oder 1013 mb). Dieser Druck wird angenommen als normaler Druck. Atmosphärendruck - die Kraft, mit der die Atmosphäre auf alle darin befindlichen Objekte und auf die Erdoberfläche drückt. Der Druck wird an jedem Punkt der Atmosphäre durch die Masse der darüber liegenden Luftsäule mit einer Basis von Eins bestimmt. Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck ab, denn je höher der Punkt liegt, desto geringer ist die Höhe der Luftsäule darüber. Wenn die Luft aufsteigt, wird sie dünner und ihr Druck nimmt ab. Im Hochgebirge ist der Druck deutlich geringer als auf Meereshöhe. Dieses Muster wird verwendet, um die absolute Höhe des Bereichs basierend auf dem Druck zu bestimmen.
Druckstufe- vertikaler Abstand, bei dem der Luftdruck um 1 mmHg abnimmt. Kunst. In den unteren Schichten der Troposphäre nimmt der Druck bis zu einer Höhe von 1 km um 1 mm Hg ab. Kunst. pro 10 m Höhe. Je höher er ist, desto langsamer fällt der Druck ab.
In horizontaler Richtung nahe der Erdoberfläche ändert sich der Druck zeitabhängig ungleichmäßig.
Druckgefälle- ein Indikator, der die Änderung charakterisiert Luftdrucküber der Erdoberfläche pro Distanzeinheit und horizontal.
Die Höhe des Drucks hängt neben der Höhe des Gebiets über dem Meeresspiegel von der Lufttemperatur ab. Der Druck warmer Luft ist geringer als der kalter Luft, da sie sich beim Erhitzen ausdehnt und beim Abkühlen zusammenzieht. Wenn sich die Lufttemperatur ändert, ändert sich ihr Druck. Da die Änderung der Lufttemperatur auf dem Globus zonal ist, ist die Zonalität auch charakteristisch für die Verteilung des atmosphärischen Drucks auf der Erdoberfläche. Entlang des Äquators erstreckt sich ein Tiefdruckgürtel, im Norden und Süden gibt es auf dem 30. bis 40. Breitengrad Hochdruckgürtel, auf dem 60. bis 70. Breitengrad ist der Druck wiederum niedrig und in den polaren Breiten gibt es Hochgebiete Druck. Die Verteilung von Hoch- und Tiefdruckgürteln hängt mit den Eigenschaften der Erwärmung und Luftbewegung in der Nähe der Erdoberfläche zusammen. In äquatorialen Breiten erwärmt sich die Luft das ganze Jahr über gut, steigt auf und breitet sich in Richtung tropischer Breiten aus. Bei Annäherung an den 30. bis 40. Breitengrad kühlt die Luft ab und fällt nach unten, wodurch ein Hochdruckgürtel entsteht. In polaren Breiten erzeugt kalte Luft Gebiete mit hohem Druck. Kalte Luft sinkt ständig ab und an seine Stelle tritt Luft aus gemäßigten Breiten. Der Luftaustritt in die polaren Breiten ist der Grund dafür, dass in gemäßigten Breiten ein Tiefdruckgürtel entsteht.
Druckgürtel gibt es ständig. Sie verschieben sich je nach Jahreszeit nur geringfügig nach Norden oder Süden („der Sonne folgend“). Die Ausnahme bildet der Tiefdruckgürtel der nördlichen Hemisphäre. Es existiert nur im Sommer. Darüber hinaus bildet sich über Asien ein riesiges Tiefdruckgebiet mit Zentrum in tropischen Breiten – das Asiatische Tief. Seine Entstehung erklärt sich aus der Tatsache, dass sich die Luft über einer riesigen Landmasse stark erwärmt. Im Winter kühlt sich das Land, das in diesen Breiten große Gebiete einnimmt, stark ab, der Druck darüber steigt und über den Kontinenten bilden sich Hochdruckgebiete – die Wintermaxima des atmosphärischen Drucks in Asien (Sibirien) und Nordamerika (Kanada). . So „bricht“ im Winter der Tiefdruckgürtel in den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel. Es bleibt nur über den Ozeanen in Form geschlossener Tiefdruckgebiete bestehen – dem Aleuten- und Islandtief.
Der Einfluss der Verteilung von Land und Wasser auf die Änderungsmuster des atmosphärischen Drucks kommt auch darin zum Ausdruck, dass barische Maxima das ganze Jahr über nur über den Ozeanen existieren: Azoren (Nordatlantik), Nordpazifik, Südatlantik, Südpazifik, Südindisch.
Der Atmosphärendruck ändert sich ständig. Der Hauptgrund für Druckänderungen sind Änderungen der Lufttemperatur.
Der Atmosphärendruck wird mit gemessen Barometer. Ein Aneroidbarometer besteht aus einem hermetisch verschlossenen dünnwandigen Kasten, in dem die Luft verdünnt wird. Bei einer Druckänderung werden die Wände der Box nach innen oder außen gedrückt. Diese Änderungen werden an einen Zeiger übertragen, der sich entlang einer Skala mit Millibar- oder Millimetereinteilung bewegt.
Karten zeigen die Druckverteilung auf der Erde Isobaren. Am häufigsten zeigen Karten die Verteilung der Isobaren im Januar und Juli.
Die Verteilung der Gebiete und Gürtel des atmosphärischen Drucks beeinflusst maßgeblich Luftströmungen, Wetter und Klima.
Wind- horizontale Luftbewegung relativ zur Erdoberfläche. Es entsteht durch eine ungleichmäßige Verteilung des atmosphärischen Drucks und seine Bewegung wird von Gebieten mit höherem Druck zu Gebieten mit niedrigerem Druck geleitet. Aufgrund der kontinuierlichen zeitlichen und räumlichen Druckänderung ändern sich Geschwindigkeit und Richtung des Windes ständig. Die Richtung des Windes wird durch den Teil des Horizonts bestimmt, aus dem er weht (der Nordwind weht von Norden nach Süden). Die Windgeschwindigkeit wird in Metern pro Sekunde gemessen. Mit der Höhe ändern sich Richtung und Stärke des Windes aufgrund einer Abnahme der Reibungskraft sowie aufgrund von Änderungen der Druckgradienten.
Die Ursache für Wind ist also der Druckunterschied zwischen verschiedenen Gebieten, und die Ursache für den Druckunterschied ist der Unterschied in der Erwärmung. Die Winde werden durch die ablenkende Kraft der Erdrotation beeinflusst.
Winde unterscheiden sich in Herkunft, Charakter und Bedeutung. Die Hauptwinde sind Brisen, Monsune und Passatwinde.
Brise— lokaler Wind ( Meeresküsten, große Seen, Stauseen und Flüsse), der zweimal täglich seine Richtung ändert: Tagsüber weht er vom Stausee zum Land und nachts vom Land zum Stausee. Brise entsteht, weil sich das Land tagsüber stärker erwärmt als das Wasser, wodurch die wärmere und leichtere Luft über dem Land aufsteigt und durch kältere Luft von der Seite des Stausees ersetzt wird. Nachts ist die Luft über dem Stausee wärmer (weil sie langsamer abkühlt), sie steigt also auf und an ihre Stelle bewegen sich Luftmassen vom Land – schwerer, kühler (Abb. 12). Andere Arten lokale Winde sind Haartrockner, Bor usw.
Reis. 12
Passatwinde- ständige Winde in den tropischen Regionen der nördlichen und südlichen Hemisphäre, die aus Hochdruckzonen (25-35° N und S) bis zum Äquator (in die Tiefdruckzone) wehen. Unter dem Einfluss der Erdrotation um ihre Achse weichen die Passatwinde von ihrer ursprünglichen Richtung ab. Auf der Nordhalbkugel wehen sie von Nordosten nach Südwesten, auf der Südhalbkugel von Südosten nach Nordwesten. Passatwinde zeichnen sich durch große Richtungs- und Geschwindigkeitsstabilität aus. Die Passatwinde haben großer Einfluss auf das Klima der Gebiete unter ihrem Einfluss. Dies spiegelt sich insbesondere in der Niederschlagsverteilung wider.
Monsune— Winde, die je nach Jahreszeit die Richtung in die entgegengesetzte Richtung oder in die Nähe davon ändern. In der kalten Jahreszeit wehen sie vom Festland zum Meer und in der warmen Jahreszeit vom Meer zum Festland.
Monsune entstehen aufgrund von Luftdruckunterschieden, die aus der ungleichmäßigen Erwärmung von Land und Meer resultieren. Im Winter ist die Luft über Land kälter, über dem Meer wärmer. Folglich ist der Druck über dem Kontinent höher, über dem Ozean niedriger. Daher bewegt sich die Luft im Winter vom Festland (einem Gebiet mit höherem Druck) in den Ozean (über dem der Druck niedriger ist). In der warmen Jahreszeit ist es umgekehrt: Der Monsun weht vom Meer auf das Festland. Daher kommt es in Monsungebieten meist im Sommer zu Niederschlägen. Aufgrund der Rotation der Erde um ihre Achse weichen die Monsune auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links von ihrer ursprünglichen Richtung ab.
Monsune sind wichtig Bestandteil allgemeine atmosphärische Zirkulation. Unterscheiden außertropisch Und tropisch(äquatorialer) Monsun. In Russland gibt es an der fernöstlichen Küste außertropische Monsune. Tropische Monsune sind stärker ausgeprägt und am charakteristischsten für Süd- und Südostasien, wo in der Regenzeit in manchen Jahren mehrere tausend Millimeter Niederschlag fallen. Ihre Entstehung erklärt sich aus der Tatsache, dass der Äquatorgürtel niedriger Druck bewegt sich je nach Jahreszeit leicht nach Norden oder Süden („der Sonne folgend“). Im Juli liegt es bei 15 - 20° N. w. Daher überquert der südöstliche Passatwind der südlichen Hemisphäre, der auf diesen Tiefdruckgürtel zuströmt, den Äquator. Unter dem Einfluss der Ablenkkraft der Erdrotation (um ihre Achse) auf der Nordhalbkugel ändert sie ihre Richtung und wird südwestlich. Dies ist der äquatoriale Sommermonsun, der Meeresluftmassen äquatorialer Luft auf einen Breitengrad von 20–28° befördert. Auf ihrem Weg trifft die feuchte Luft auf den Himalaya und hinterlässt an dessen Südhängen erhebliche Niederschlagsmengen. An der Station Cherrapunja in Nordindien beträgt die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge mehr als 10.000 mm pro Jahr, in manchen Jahren sogar mehr.
Aus Hochdruckgürteln wehen Winde in Richtung der Pole, aber wenn sie nach Osten abweichen, ändern sie ihre Richtung nach Westen. Daher überwiegen sie in gemäßigten Breiten Westwinde, Allerdings sind sie nicht so konstant wie die Passatwinde.
Die vorherrschenden Winde in den Polarregionen sind Nordostwinde auf der Nordhalbkugel und Südostwinde auf der Südhalbkugel.
Zyklone und Antizyklone. Durch die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche und die Ablenkkraft der Erdrotation entstehen riesige (bis zu mehreren tausend Kilometer Durchmesser) atmosphärische Wirbel – Zyklone und Antizyklone (Abb. 13).
Reis. 13. Luftbewegungsmuster
Zyklon - ein aufsteigender Wirbel in der Atmosphäre mit einem geschlossenen Tiefdruckgebiet, in dem Winde von der Peripherie zur Mitte wehen (auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn). Durchschnittsgeschwindigkeit Der Zyklon bewegt sich mit 35 – 50 km/h, manchmal bis zu 100 km/h. In einem Zyklon steigt Luft auf, was das Wetter beeinflusst. Mit dem Aufkommen eines Zyklons ändert sich das Wetter dramatisch: Der Wind wird stärker, Wasserdampf kondensiert schnell, es entsteht starke Bewölkung und es fallen Niederschläge.
Antizyklon- absteigend atmosphärischer Wirbel mit einem geschlossenen Hochdruckgebiet, in dem Winde von der Mitte zur Peripherie wehen (auf der Nordhalbkugel - im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel - gegen den Uhrzeigersinn). In einem Hochdruckgebiet sinkt die Luft nach unten und wird bei Erwärmung trockener, da sich die darin enthaltenen Dämpfe aus der Sättigung entfernen. Dadurch ist die Bildung von Wolken im zentralen Teil des Hochdruckgebietes in der Regel ausgeschlossen. Daher ist das Wetter während eines Hochdruckgebiets klar, sonnig und ohne Niederschlag. Im Winter ist es frostig, im Sommer heiß.
Wasserdampf in der Atmosphäre. In der Atmosphäre befindet sich immer eine gewisse Menge Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf, der von der Oberfläche von Ozeanen, Seen, Flüssen, Böden usw. verdunstet ist. Die Verdunstung hängt von der Lufttemperatur und dem Wind ab (selbst ein schwacher Wind erhöht die Verdunstung um das Dreifache). , weil ständig mit Wasserdampf gesättigte Luft weggetragen wird und neue Anteile trockener Luft zugeführt werden), die Art des Reliefs, die Vegetationsbedeckung und die Bodenfarbe.
Unterscheiden Volatilität - die Wassermenge, die unter bestimmten Bedingungen pro Zeiteinheit verdunsten könnte, und Verdunstung - die tatsächlich verdunstete Wassermenge.
In der Wüste ist die Verdunstung hoch und die Verdunstung ist unbedeutend.
Luftsättigung. Bei jeder spezifischen Temperatur kann die Luft Wasserdampf bis zu einer bestimmten Grenze (bis zur Sättigung) aufnehmen.
Je höher die Temperatur, desto mehr Wasser kann die Luft maximal enthalten. Wenn du nicht cool bist gesättigte Luft, nähert es sich allmählich dem Sättigungspunkt. Die Temperatur, bei der eine gegebene ungesättigte Luft gesättigt wird, wird aufgerufen Taupunkt. Wenn gesättigte Luft weiter abgekühlt wird, beginnt sich überschüssiger Wasserdampf darin einzudicken. Feuchtigkeit beginnt zu kondensieren, es bilden sich Wolken und dann fällt Niederschlag.
Um das Wetter zu charakterisieren, ist es daher notwendig, es zu wissen relative Luftfeuchtigkeit - das prozentuale Verhältnis der in der Luft enthaltenen Wasserdampfmenge zu der Menge, die sie bei Sättigung enthalten kann. Absolute Feuchtigkeit— Wasserdampfmenge in Gramm , gelegen in dieser Moment in 1 m 3 Luft.
Atmosphärischer Niederschlag und seine Entstehung.Niederschlag- Wasser in flüssigem oder festem Zustand, das aus den Wolken fällt. Wolken nennt man Ansammlungen von in der Atmosphäre schwebenden W– Wassertröpfchen oder Eiskristalle. Je nach Kombination aus Temperatur und Feuchtigkeitsgrad bilden sich Tröpfchen oder Kristalle verschiedene Formen und Größe. Kleine Tröpfchen schweben in der Luft, größere beginnen in Form von Nieselregen (Nieselregen) oder leichtem Regen zu fallen. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich Schneeflocken.
Das Muster der Niederschlagsbildung ist wie folgt: Die Luft kühlt ab (häufiger beim Aufsteigen), nähert sich der Sättigung, Wasserdampf kondensiert und es bildet sich Niederschlag.
Die Niederschlagsmenge wird mit einem Regenmesser gemessen – einem zylindrischen Metalleimer mit einer Höhe von 40 cm und einer Querschnittsfläche von 500 cm 2. Alle Mengenmessungen atmosphärischer Niederschlag werden für jeden Monat summiert und der durchschnittliche monatliche und dann der jährliche Niederschlag angezeigt.
Die Niederschlagsmenge in einem Gebiet hängt ab von:
- Lufttemperatur (beeinflusst die Verdunstung und die Luftfeuchtigkeitskapazität);
- Meeresströmungen (über der Oberfläche warme Strömungen die Luft wird erhitzt und mit Feuchtigkeit gesättigt; Beim Transport in benachbarte, kältere Gebiete setzt es leicht Niederschläge frei. Über kalten Strömungen findet der umgekehrte Prozess statt: Die Verdunstung darüber ist gering; wenn schlecht mit Feuchtigkeit gesättigte Luft in einen wärmeren Untergrund eindringt, dehnt sie sich aus, ihre Sättigung mit Feuchtigkeit nimmt ab und es bildet sich kein Niederschlag darin);
- atmosphärische Zirkulation (wo Luft vom Meer zum Land strömt, gibt es mehr Niederschlag);
- die Höhe des Ortes und die Richtung der Gebirgszüge (Berge zwingen mit Feuchtigkeit gesättigte Luftmassen dazu, nach oben zu steigen, wo es aufgrund der Abkühlung zur Kondensation von Wasserdampf und zur Bildung von Niederschlägen kommt; an den Luvhängen der Berge fällt mehr Niederschlag ).
Der Niederschlag ist ungleichmäßig. Es gehorcht dem Gesetz der Zonalität, das heißt, es ändert sich vom Äquator zu den Polen. In tropischen und gemäßigten Breiten ändert sich die Niederschlagsmenge erheblich, wenn sie von den Küsten ins Innere der Kontinente wandert, was von vielen Faktoren abhängt (atmosphärische Zirkulation, Vorhandensein von Meeresströmungen, Relief usw.).
Die Niederschläge fallen in den meisten Teilen der Welt das ganze Jahr über ungleichmäßig aus. In Äquatornähe ändert sich die Niederschlagsmenge im Laufe des Jahres geringfügig; in subäquatorialen Breiten gibt es eine Trockenzeit (bis zu 8 Monate), verbunden mit der Einwirkung tropischer Luftmassen, und eine Regenzeit (bis zu 4 Monate). mit der Ankunft äquatorialer Luftmassen verbunden. Beim Übergang vom Äquator in die Tropen nimmt die Dauer der Trockenzeit zu und die Regenzeit ab. IN subtropische Breiten Es überwiegen Winterniederschläge (herbeigeführt durch mäßige Luftmassen). In gemäßigten Breiten fallen das ganze Jahr über Niederschläge, jedoch in Innenteile Auf Kontinenten fallen in der warmen Jahreszeit mehr Niederschläge. In polaren Breiten überwiegen auch Sommerniederschläge.
Wetter— Körperlicher Status die untere Schicht der Atmosphäre in einem bestimmten Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt oder für einen bestimmten Zeitraum.
Wettereigenschaften – Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Bewölkung und Niederschlag, Wind. Das Wetter ist ein äußerst veränderliches Element natürlicher Bedingungen und unterliegt Tages- und Jahresrhythmen. Der zirkadiane Rhythmus wird durch die Erwärmung der Erdoberfläche durch die Sonnenstrahlen am Tag und die Abkühlung in der Nacht bestimmt. Der Jahresrhythmus wird durch die Veränderung des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen im Laufe des Jahres bestimmt.
Das Wetter spielt eine große Rolle Wirtschaftstätigkeit Person. An meteorologischen Stationen werden Wetterstudien mit unterschiedlichen Instrumenten durchgeführt. Basierend auf den an Wetterstationen empfangenen Informationen werden synoptische Karten erstellt. Synoptische Karte- eine Wetterkarte, auf der atmosphärische Fronten und Wetterdaten zu einem bestimmten Zeitpunkt mit Symbolen markiert sind (Luftdruck, Temperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit, Bewölkung, Position von Warm- und Kaltfronten, Wirbelstürmen und Hochdruckgebieten, Niederschlagsmuster). Mehrmals täglich werden synoptische Karten erstellt; durch deren Vergleich lassen sich die Bewegungsbahnen von Wirbelstürmen, Hochdruckgebieten, atmosphärische Fronten.
Stimmungsvolle Front— Zone der Trennung von Luftmassen unterschiedlicher Eigenschaften in der Troposphäre. Tritt auf, wenn sich kalte und warme Luftmassen nähern und aufeinandertreffen. Seine Breite erreicht mehrere zehn Kilometer bei einer Höhe von Hunderten Metern und einer Länge von manchmal Tausenden Kilometern mit einem leichten Gefälle zur Erdoberfläche. Eine atmosphärische Front, die durchzieht bestimmtes Gebiet, das Wetter ändert sich dramatisch. Unter den atmosphärischen Fronten werden Warm- und Kaltfronten unterschieden (Abb. 14)
Reis. 14
Warme Vorderseite entsteht, wenn sich warme Luft aktiv in Richtung kalter Luft bewegt. Dann strömt die warme Luft auf den sich zurückziehenden Kaltluftkeil und steigt entlang der Grenzflächenebene auf. Beim Aufsteigen kühlt es ab. Dies führt zur Kondensation von Wasserdampf, zur Bildung von Cirrus- und Nimbostratuswolken und zu Niederschlägen. Mit Kommen Warme Vorderseite Der Luftdruck nimmt ab, was meist mit einer Erwärmung und starken, nieseligen Niederschlägen einhergeht.
Kaltfront entsteht, wenn sich kalte Luft in Richtung warmer Luft bewegt. Kalte Luft, die schwerer ist, strömt unter die warme Luft und drückt sie nach oben. In diesem Fall kommt es zu Stratocumulus Regenwolken, aus dem Niederschläge in Form von Schauern mit Sturmböen und Gewittern fallen. Der Durchzug einer Kaltfront ist mit kälteren Temperaturen, stärkeren Winden und erhöhter Lufttransparenz verbunden. Sehr wichtig Wettervorhersagen haben. Wettervorhersagen werden erstellt andere Zeit. Normalerweise wird das Wetter für 24 – 48 Stunden vorhergesagt. Langfristige Wettervorhersagen sind mit großen Schwierigkeiten verbunden.
Klima- langfristiges Wetterregime, das für ein bestimmtes Gebiet charakteristisch ist. Das Klima beeinflusst die Bildung von Boden, Vegetation und Fauna; bestimmt das Regime von Flüssen, Seen, Sümpfen, beeinflusst das Leben von Meeren und Ozeanen sowie die Reliefbildung.
Die Verteilung des Klimas auf der Erde ist zonal. Auf dem Globus gibt es mehrere Klimazonen.
Klimazonen— Breitengrade der Erdoberfläche, die ein einheitliches Lufttemperaturregime aufweisen, das durch die „Normen“ des Eintreffens der Sonnenstrahlung und die Bildung ähnlicher Luftmassen mit den Merkmalen ihrer saisonalen Zirkulation bestimmt wird (Tabelle 2). Luftmassen- große Mengen Troposphärenluft mit mehr oder weniger identischen Eigenschaften (Temperatur, Feuchtigkeit, Staub usw.). Die Eigenschaften von Luftmassen werden durch das Territorium oder die Wasserfläche bestimmt, über der sie gebildet werden.
Eigenschaften zonaler Luftmassen:
äquatorial – warm und feucht;
tropisch – warm, trocken;
gemäßigt – weniger warm, feuchter als tropisch, gekennzeichnet durch saisonale Unterschiede;
Arktis und Antarktis – kalt und trocken.
Tabelle 2.Klimazonen und darin wirkende Luftmassen
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Klimazone |
Effektive zonale Luftmassen |
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Im Sommer |
im Winter |
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Äquatorial |
Äquatorial |
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Subäquatorial |
Äquatorial |
Tropisch |
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Tropisch |
Tropisch |
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Subtropisch |
Tropisch |
Mäßig |
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Mäßig |
Gemäßigte Breiten (Polar) |
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Subarktis Subantarktis |
Mäßig |
Arktische Antarktis |
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Arktische Antarktis |
Arktische Subantarktis |
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Innerhalb der Haupttypen (zonaler) VMs gibt es Untertypen: kontinentale (bildet sich über dem Kontinent) und ozeanische (bildet sich über dem Ozean). Eine Luftmasse ist durch eine allgemeine Bewegungsrichtung gekennzeichnet, innerhalb dieses Luftvolumens kann es jedoch eine solche geben verschiedene Winde. Die Eigenschaften von Luftmassen ändern sich. So erwärmen (oder kühlen) marine gemäßigte Luftmassen, die von Westwinden in das Gebiet Eurasiens getragen werden, bei ihrer Bewegung nach Osten allmählich, verlieren Feuchtigkeit und verwandeln sich in kontinentale gemäßigte Luft.
Klimabildende Faktoren:
- die geografische Breite des Ortes, da der Neigungswinkel der Sonnenstrahlen und damit die Wärmemenge davon abhängt;
- atmosphärische Zirkulation – vorherrschende Winde bringen bestimmte Luftmassen;
- Meeresströmungen (siehe Niederschlag);
- absolute Höhe des Ortes (mit der Höhe nimmt die Temperatur ab);
- Entfernung vom Meer - an den Küsten gibt es in der Regel weniger starke Temperaturschwankungen (Tag und Nacht, Jahreszeiten); mehr Niederschlag;
- Entlastung (Gebirgszüge können Luftmassen einschließen: Trifft eine feuchte Luftmasse auf ihrem Weg auf Berge, steigt sie auf, kühlt ab, Feuchtigkeit kondensiert und es kommt zu Niederschlägen).
Klimazonen verändern sich vom Äquator zu den Polen, da sich der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ändert. Dies wiederum bestimmt das Gesetz der Zonierung, also der Veränderung der Bestandteile der Natur vom Äquator bis zu den Polen. Innerhalb der Klimazonen werden Klimaregionen unterschieden – Teile einer Klimazone, die einen bestimmten Klimatyp aufweisen. Klimaregionen entstehen durch den Einfluss verschiedener klimabildender Faktoren (Besonderheiten der atmosphärischen Zirkulation, Einfluss von Meeresströmungen etc.). Zum Beispiel in gemäßigtem Klima Klimazone Die nördliche Hemisphäre ist in Gebiete mit kontinentalem, gemäßigt-kontinentalem, maritimem und Monsunklima unterteilt.
Allgemeine atmosphärische Zirkulation- ein System von Luftströmungen auf dem Globus, das die Übertragung von Wärme und Feuchtigkeit von einem Bereich zum anderen fördert. Luft bewegt sich von Gebieten mit hohem Druck in Gebiete mit niedrigem Druck. Durch ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche entstehen Hoch- und Tiefdruckgebiete. Unter dem Einfluss der Erdrotation werden Luftströme auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. In äquatorialen Breiten herrscht aufgrund der hohen Temperaturen ein konstanter Tiefdruckgürtel mit schwachen Winden. Erhitzte Luft steigt auf und breitet sich in der Höhe nach Norden und Süden aus. Bei hohen Temperaturen und Aufwärtsbewegung der Luft sowie hoher Luftfeuchtigkeit bilden sich große Wolken. Hier gibt es große Niederschlagsmengen.
Ungefähr zwischen 25 und 30° N. und Yu. w. Die Luft sinkt zur Erdoberfläche, wo sich dadurch Hochdruckgürtel bilden. In Erdnähe wird diese Luft zum Äquator (wo Tiefdruck herrscht) geleitet, wobei sie auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abweicht. So entstehen Passatwinde. Im zentralen Teil der Hochdruckgürtel herrscht eine ruhige Zone: Die Winde sind schwach. Dank der nach unten gerichteten Luftströmungen trocknet die Luft aus und erwärmt sich. In diesen Gürteln liegen die heißen und trockenen Regionen der Erde.
In gemäßigten Breiten mit Zentren um 60° N. und Yu. w. Der Druck ist niedrig. Die Luft steigt auf und strömt dann in die Polarregionen. In gemäßigten Breiten überwiegt der westliche Lufttransport (die Ablenkkraft der Erdrotation wirkt).
Polare Breiten sind durch niedrige Lufttemperaturen und hohen Druck gekennzeichnet. Luft, die aus gemäßigten Breiten kommt, sinkt zur Erde und wird mit Nordostwinden (auf der Nordhalbkugel) und Südostwinden (auf der Südhalbkugel) wieder in die gemäßigten Breiten geleitet. Es fällt wenig Niederschlag (Abb. 15).
Reis. 15. Schema der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre
Grundlegende Konzepte, Prozesse, Muster und ihre Konsequenzen
Biosphäre ist die Gesamtheit aller lebenden Organismen auf der Erde. Eine ganzheitliche Lehre der Biosphäre wurde vom russischen Wissenschaftler V. I. Wernadski entwickelt. Zu den Hauptelementen der Biosphäre gehören: Vegetation (Flora), Fauna (Fauna) und Boden. Endemiten- Pflanzen oder Tiere, die auf demselben Kontinent vorkommen. Derzeit dominieren Tiere in der Biosphäre die Artenzusammensetzung fast dreimal so stark wie Pflanzen, aber die Biomasse der Pflanzen ist 1000-mal höher als die Biomasse der Tiere. Im Ozean übersteigt die Biomasse der Fauna die Biomasse der Flora. Die Biomasse des Landes insgesamt ist 200-mal größer als die der Ozeane.
Biozönose- eine Gemeinschaft miteinander verbundener lebender Organismen, die einen Bereich der Erdoberfläche mit homogenen Bedingungen bewohnen.
Höhenzone- eine natürliche Veränderung der Landschaft in den Bergen aufgrund der Höhe über dem Meeresspiegel. Höhenzonen entsprechen natürlichen Zonen in der Ebene, mit Ausnahme des zwischen den Zonen liegenden Gürtels alpiner und subalpiner Wiesen Nadelwälder und Tundra. Der Wechsel der natürlichen Zonen in den Bergen erfolgt so, als ob wir uns entlang der Ebene vom Äquator bis zu den Polen bewegen würden. Die Naturzone am Fuße des Berges entspricht der Breitengrad-Naturzone, in der sich das Gebirgssystem befindet. Menge Höhenzonen in den Bergen hängt von der Höhe des Gebirgssystems und seiner geografischen Lage ab. Je näher das Gebirgssystem am Äquator liegt und je höher die Höhe, desto mehr Höhenzonen und Landschaftstypen sind vertreten.
Geografischer Umschlag- eine besondere Hülle der Erde, in der sich Lithosphäre, Hydrosphäre, untere Schichten der Atmosphäre und Biosphäre berühren, einander durchdringen und interagieren, oder lebende Materie. Die Entwicklung der geografischen Hülle weist ihre eigenen Muster auf:
- Integrität – die Einheit der Hülle aufgrund der engen Beziehung ihrer Komponenten; manifestiert sich darin, dass eine Veränderung eines Bestandteils der Natur unweigerlich eine Veränderung aller anderen hervorruft;
- Zyklizität (Rhythmizität) - Wiederkehr ähnlicher Phänomene im Laufe der Zeit, es gibt Rhythmen unterschiedlicher Dauer (9-Tage-, Jahres-, Gebirgsbildungsperioden usw.);
- Stoff- und Energiekreisläufe - bestehen in der kontinuierlichen Bewegung und Umwandlung aller Bestandteile der Hülle von einem Zustand in einen anderen, was die kontinuierliche Entwicklung der geografischen Hülle bestimmt;
- Zonalität und Höhenzonalität – eine natürliche Veränderung natürlicher Bestandteile und natürlicher Komplexe vom Äquator bis zu den Polen, vom Fuß bis zum Gipfel der Berge.
Reservieren- ein gesetzlich besonders geschütztes Naturgebiet, das vollständig von der Wirtschaftstätigkeit ausgeschlossen ist und dem Schutz und der Erforschung typischer oder einzigartiger Naturkomplexe dient.
Landschaft- ein Gebiet mit einer natürlichen Kombination aus Relief, Klima, Landgewässern, Böden und Biozönosen, die interagieren und ein untrennbares System bilden.
Nationalpark- ein riesiges Gebiet, das den Schutz malerischer Landschaften mit ihrer intensiven Nutzung für touristische Zwecke verbindet.
Die Erde- die obere dünne Schicht der Erdkruste, die von Organismen bewohnt wird, organische Stoffe enthält und Fruchtbarkeit besitzt – die Fähigkeit, Pflanzen mit dem zu versorgen, was sie brauchen Nährstoffe und Feuchtigkeit. Die Entstehung eines bestimmten Bodentyps hängt von vielen Faktoren ab. Der Eintrag von organischer Substanz und Feuchtigkeit in den Boden bestimmt den Humusgehalt, der die Bodenfruchtbarkeit gewährleistet. Die größte Humusmenge ist in Chernozemen enthalten. Abhängig von der mechanischen Zusammensetzung (dem Verhältnis der mineralischen Sand- und Tonpartikel unterschiedlicher Größe) werden Böden in tonige, lehmige, sandige Lehm- und sandige Böden unterteilt.
Naturgebiet- ein Gebiet mit ähnlichen Temperatur- und Feuchtigkeitswerten, das sich natürlicherweise in Breitenrichtung (in den Ebenen) über die Erdoberfläche erstreckt. Auf den Kontinenten haben einige Naturzonen besondere Namen, zum Beispiel wird die Steppenzone in Südamerika Pampa und in Nordamerika Prärie genannt. Nasszone Äquatorialwälder in Südamerika - die Selva, die Savannenzone im Orinoco-Tiefland - die Llanos, das brasilianische und das Guayana-Plateau - die Campos.
Natürlicher Komplex- ein Bereich der Erdoberfläche mit Homogenität natürliche Bedingungen, die durch die Besonderheiten der Entstehung und historischen Entwicklung bestimmt sind, geografische Position, innerhalb seiner Grenzen mit modernen Prozessen agieren. In einem natürlichen Komplex sind alle Komponenten miteinander verbunden. Natürliche Komplexe Variieren in der Größe: geografisches Gebiet, Kontinent, Ozean, Naturgebiet, Schlucht, See ; Ihre Bildung erfolgt über einen langen Zeitraum.
Naturgebiete Frieden
| Naturgebiet | Klimatyp | Vegetation | Tierwelt | Böden |
| Arktische (antarktische) Wüsten | Arktis (Antarktis), maritim und kontinental | Moose, Flechten, Algen. Großer Teil von Gletschern besetzt | Polarbär, Pinguin (in der Antarktis), Möwen, Trottellummen usw. | Arktische Wüsten |
| Tundra | Subarktis | Sträucher, Moose, Flechten | Rentier, Lemming, Polarfuchs, Wolf usw. | |
| Waldtundra | Subarktis | Birke, Fichte, Lärche, Sträucher, Seggen | Elch, Braunbär, Eichhörnchen, weißer Hase, Tundratiere usw. | Tundra-Gley, podzolisiert |
| Taiga | Kiefer, Tanne, Fichte, Lärche, Birke, Espe | Elch, Braunbär, Luchs, Zobel, Streifenhörnchen, Eichhörnchen, Schneehase usw. | Podzolic, Permafrost-Taiga | |
| Mischwälder | Mäßig kontinental, kontinental | Fichte, Kiefer, Eiche, Ahorn, Linde, Espe | Elch, Eichhörnchen, Biber, Nerz, Marder usw. | Sod-Podzolic |
| Laubwälder | Mäßig kontinental, Monsun | Eiche, Buche, Hainbuche, Ulme, Ahorn, Linde; An Fernost- Korkeiche, Samtholz | Rehe, Marder, Hirsche usw. | Grauer und brauner Wald |
| Waldsteppe | Mäßig kontinental, kontinental, stark kontinental | Kiefer, Lärche, Birke, Espe, Eiche, Linde, Ahorn mit Mischgrassteppen | Wolf, Fuchs, Hase, Nagetiere | Grauer Wald, podzolisierte Chernozeme |
| Steppe | Mäßig kontinental, kontinental, stark kontinental, subtropisch kontinental | Schwingel, Schwingel, dünnbeiniges Gras, Kräuter | Erdhörnchen, Murmeltiere, Wühlmäuse, Korsakfüchse, Steppenwölfe usw. | Typische Tschernozeme, kastanienbraun, tschernozemartig |
| Halbwüsten und Wüsten gemäßigte Zone | Kontinental, scharf kontinental | Wermut, Gräser, Halbsträucher, Federgras usw. | Nagetiere, Saiga, Kropfgazelle, Korsakfuchs | Hellkastanie, Solonetz, graubraun |
| Mediterrane immergrüne Wälder und Sträucher | Mediterran subtropisch | Korkeiche, Olive, Lorbeer, Zypresse usw. | Kaninchen, Bergziegen, Schafe | Braun |
| Nass subtropische Wälder | Subtropischer Monsun | Lorbeer, Kamelien, Bambus, Eiche, Buche, Hainbuche, Zypresse | Himalaya-Bär, Panda, Leopard, Makaken, Gibbons | Rote Böden, gelbe Böden |
| Tropische Wüsten | Tropisch kontinental | Soljanka, Wermut, Akazie, Sukkulenten | Antilope, Kamel, Reptilien | Sandig, Sierozeme, graubraun |
| Savanne | Baobab, Schirmakazien, Mimosen, Palmen, Wolfsmilch, Aloe | Antilope, Zebra, Büffel, Nashorn, Giraffe, Elefant, Krokodil, Nilpferd, Löwe | Rotbraun | |
| Monsunwälder | Subäquatorial, tropisch | Teak, Eukalyptus, immergrüne Arten | Elefanten, Büffel, Affen usw. | Rote Böden, gelbe Böden |
| Nass Äquatorialwälder | Äquatorial | Palmen, Hevea, Hülsenfrüchte, Weinreben, Bananen | Okapi, Tapir, Affen, Waldschwein, Leopard, Zwergflusspferd | Rot-gelber Ferralit |
Endemiten der Kontinente
| Festland | Pflanzen | Tiere |
| Afrika | Baobab, Ebenholz, Velvichia | Sekretärsvogel, gestreiftes Zebra, Giraffe, Tsetsefliege, Okapi, Marabuvogel |
| Australien | Eukalyptus (500 Arten), Flaschenbaum, Kasuarinen | Echidna, Schnabeltier, Känguru, Wombat, Koala, Beuteltier-Maulwurf, Beutelteufel, Leiervogel, Dingo |
| Antarktis | — | Adeliepinguin |
| Nordamerika | Mammutbaum | Stinktier, Bison, Kojote, Grizzlybär |
| Südamerika | Hevea, Kakaobaum, Chinarinde, Ceiba | Gürteltier, Ameisenbär, Faultier, Anakonda, Kondor, Kolibri, Chinchilla, Lama, Tapir |
| Eurasien | Myrte, Ginseng, Zitronengras, Ginkgo | Bison, Orang-Utan, Ussuri-Tiger, Panda |
Am meisten große Wüsten Frieden
Die Rolle von Luftströmungen bei der Klimabildung
- Erinnern Sie sich aus dem Geographiekurs der 6. Klasse, welche Bedingungen für die Niederschlagsbildung notwendig sind. Kann kalte Luft viel Feuchtigkeit enthalten? Welche Luft wird als mit Wasserdampf gesättigt bezeichnet?
- Bestimmen Sie anhand der Atlaskarte, wo auf der Erde es viel Niederschlag gibt und wo wenig.
- Was ist Atmosphärendruck? Wie wirkt es sich auf das Wetter in Ihrer Region aus?
- Wie beeinflussen Windrichtung und Luftmassen das Wetter in Ihrer Region?
Das Klima einzelner Orte unterscheidet sich nicht nur in der Temperatur, sondern auch in den Niederschlägen, die sehr ungleichmäßig auf der Erdoberfläche verteilt sind. Manche Bereiche leiden unter Feuchtigkeitsüberschuss, andere unter Feuchtigkeitsmangel. Gebiete entlang der nördlichen und südlichen Tropen, in denen die Temperaturen hoch sind und der Bedarf an Niederschlägen besonders groß ist, erhalten besonders wenig Niederschlag. Weite Gebiete der Erde, in denen viel Wärme vorhanden ist, werden nicht genutzt Landwirtschaft aufgrund fehlender Feuchtigkeit. Wie lässt sich die ungleichmäßige Niederschlagsverteilung erklären? Der Hauptgrund ist die Luftbewegung, die von atmosphärischen Druckgürteln und der Rotation der Erde um ihre Achse abhängt.
Verteilung der atmosphärischen Druckgürtel auf der Erde. Auf der Erdoberfläche gibt es drei Gürtel mit überwiegend niedrigem Druck und vier Gürtel mit überwiegend hohem Druck (Abb. 16). Durch die ungleichmäßige Verteilung der Sonnenwärme auf der Erdoberfläche sowie durch den Einfluss der Ablenkkraft der Erdrotation um ihre Achse entstehen Atmosphärendruckgürtel.
Reis. 16. Verteilung der atmosphärischen Druckgürtel (Hochdruckgürtel – Hochdruckgürtel, LP – Niederdruckgürtel) und der wichtigsten Luftmassentypen
Luft bewegt sich nicht nur horizontal, sondern auch in kortikaler Richtung. Stark erhitzte Luft in der Nähe des Äquators dehnt sich aus, wird leichter und steigt daher auf, d. h. es kommt zu einer Aufwärtsbewegung der Luft. In diesem Zusammenhang entsteht an der Erdoberfläche nahe dem Äquator ein Tiefdruck. An den Polen kühlt sich die Luft aufgrund niedriger Temperaturen ab, wird schwerer und sinkt, d. h. es kommt zu einer Luftbewegung nach unten (Abb. 17). In dieser Hinsicht ist der Druck an der Erdoberfläche in der Nähe der Pole hoch.
In der oberen Troposphäre hingegen, oberhalb der Äquatorregion, wo die Aufwärtsbewegung der Luft vorherrscht, ist der Druck hoch (wenn auch niedriger als an der Erdoberfläche) und über den Polen niedrig. Luft bewegt sich ständig von Gebieten mit hohem Druck in Gebiete mit niedrigem Druck. Daher breitet sich die über dem Äquator aufsteigende Luft in Richtung der Pole aus. Aufgrund der Rotation der Erde um ihre Achse weicht die bewegte Luft jedoch allmählich nach Osten ab und erreicht die Pole nicht. Beim Abkühlen wird es schwerer und sinkt auf etwa 30° N. und Yu. w. Gleichzeitig bildet es in beiden Hemisphären Hochdruckgebiete. Über dem dreißigsten Breitengrad sowie über den Polen überwiegen abwärts gerichtete Luftströmungen.
Schauen wir uns nun den Zusammenhang zwischen Druckgürteln und Niederschlag an. So enthält in Äquatornähe, in einer Tiefdruckzone, ständig erwärmte Luft viel Feuchtigkeit. Beim Aufstieg kühlt es ab und wird gesättigt. Daher bilden sich in der Äquatorregion viele Wolken und es kommt zu starken Niederschlägen (siehe Abb. 17). Auch in anderen Bereichen der Erdoberfläche, in denen ein geringer Druck herrscht, fällt viel Niederschlag.
Reis. 17. Diagramm der Luftbewegung in der Troposphäre, das die Bildung atmosphärischer Druckgürtel und die damit verbundenen Niederschläge zeigt
In Hochdruckgürteln überwiegen abwärts gerichtete Luftströmungen. Kalte Luft enthält beim Absinken wenig Feuchtigkeit. Beim Absenken zieht es sich zusammen und erwärmt sich, wodurch es den Sättigungszustand verlässt und trockener wird. Daher fällt in Hochdruckgebieten über den Tropen und in Polnähe wenig Niederschlag (siehe Abb. 17). Die Niederschlagsverteilung hängt auch von der geografischen Breite ab. Je weniger Sonnenwärme, desto weniger Niederschlag.
Ständiger Wind. Die Entstehung konstanter Winde, die immer in die gleiche Richtung wehen, hängt von den Hoch- und Tiefdruckgürteln ab. Da im Äquatorgürtel Tiefdruck herrscht und in der Nähe der dreißiger Breiten Hochdruck herrscht, wehen Winde an der Erdoberfläche von Hochdruckgürteln zum Äquator. Solche Winde werden Passatwinde genannt. Unter dem Einfluss der Erdrotation um ihre Achse weichen Passatwinde auf der Nordhalbkugel nach rechts, also nach Westen, ab und wehen von Nordosten nach Südwesten, auf der Südhalbkugel nach links und sind von Südosten nach Südwesten gerichtet Nordwesten (Abb. 18 ).
In gemäßigten Breiten überwiegen Westwinde. Schauen wir uns an, wie sie entstehen. Aus tropischen Hochdruckgebieten wehen Winde nicht nur in Richtung Äquator, sondern auch in Richtung der Pole, da bei 65° N. und Yu. w. Es herrscht Unterdruck. Aufgrund der Erdrotation weichen sie jedoch allmählich nach Osten ab (auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links) und bilden eine Luftspule von West nach Ost (siehe Abb. 18). ). Die Bewegung der atmosphärischen Druckgürtel im Laufe der Jahreszeiten nach Norden oder Süden führt zur Verschiebung von Gebieten mit konstantem Wind.
Reis. 18. Diagramm der Luftströmungen in der Nähe der Erdoberfläche (rechts – unter der Bedingung der Erdrotation). Vergleichen Sie die Abbildungen 17 und 18, geben Sie die Druckzonen in der Abbildung an und erklären Sie die Entstehung von Passatwinden und Westwinden in gemäßigten Breiten
Luftmassen. Wir sehen oft, wie heißes, sonniges Wetter im Sommer plötzlich kühlem und regnerischem Wetter weicht und im Winter nach dem Tauwetter starker Frost einsetzt. Was erklärt den schnellen Wetterwechsel? Der Hauptgrund für solche Veränderungen ist die Bewegung der Luftmassen. Bleibt die Luft längere Zeit über derselben Fläche, erhält sie bestimmte Eigenschaften: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Staub. Große Luftmengen in der Troposphäre mit homogenen Eigenschaften werden als Luftmasse bezeichnet. Je nach Entstehungsort der Luftmassen werden vier Typen unterschieden: äquatoriale Luftmasse bzw. äquatoriale Luft – (EV), tropisch – (TV), gemäßigt – (HC), Arktis und Antarktis – (AV). Ihre Eigenschaften hängen von den Territorien ab, über denen sie gebildet werden (siehe Abb. 16).
Abbildung 19 zeigt die Gebiete der Luftmassenbildung, wenn die Sonne mittags im Zenit über dem Äquator steht, also an den Tagundnachtgleichen. Aufgrund der Bewegung des Zenitstandes der Sonne bewegen sich sowohl atmosphärische Druckgürtel als auch Luftmassen nach Norden oder Süden.
Reis. 19. Schema der Luftmassenbewegung nach Jahreszeit und Bildung von Klimazonen
Während sich Luftmassen bewegen, behalten sie lange Zeit ihre Eigenschaften und bestimmen so das Wetter an den Orten, an denen sie ankommen.
Die Rolle von Luftströmungen bei der Klimabildung. Luftmassen, die ständig in Bewegung sind, übertragen Wärme (Kälte) und Feuchtigkeit (Trockenheit) von einem Breitengrad zum anderen, von den Ozeanen auf die Kontinente und von den Kontinenten auf die Ozeane. Durch die Bewegung der Luftmassen kommt es zu einer Umverteilung von Wärme und Feuchtigkeit auf der Erdoberfläche. Gäbe es keine Luftströmungen, wäre es am Äquator viel heißer und an den Polen viel kälter, als es tatsächlich ist. Das Klima hängt also nicht nur von der Höhe der Sonne über dem Horizont ab, sondern auch von der Bewegung der Luftmassen – von Luftströmungen.
- Warum gibt es in Äquatornähe viel Niederschlag, in tropischen Gebieten jedoch wenig? Welcher Zusammenhang besteht zwischen atmosphärischen Druckgürteln und Niederschlag?
- Nennen Sie die konstanten Winde über der Erdoberfläche und erklären Sie ihre Entstehung.
- Was ist eine Luftmasse?
- Welche Rolle spielen Luftströmungen bei der Verteilung von Wärme und Feuchtigkeit auf der Erdoberfläche?
