Εισαγωγή

κλίμα ισημερινό τροπικό γεωγραφικό πλάτος

Ταξιδιώτες και πλοηγοί της αρχαιότητας επέστησαν την προσοχή στη διαφορά κλίματος αυτών ή άλλων χωρών που έτυχε να επισκεφτούν. Οι Έλληνες επιστήμονες κατέχουν την πρώτη προσπάθεια να δημιουργήσουν το κλιματικό σύστημα της Γης. Υποστηρίζεται ότι ο ιστορικός Πολύβιος (204 - 121 π.Χ.) ήταν ο πρώτος που χώρισε ολόκληρη τη γη σε 6 κλιματικές ζώνες - δύο θερμές (ακατοίκητες), δύο εύκρατες και δύο ψυχρές. Εκείνη την εποχή, ήταν ήδη σαφές ότι ο βαθμός του κρύου ή της ζέστης στη γη εξαρτάται από τη γωνία κλίσης του συμβάντος ακτίνες ηλίου. Από αυτό προέκυψε η ίδια η λέξη "κλίμα" (κλίμα - κλίση), που υποδηλώνει για πολλούς αιώνες μια συγκεκριμένη ζώνη η επιφάνεια της γης, που οριοθετείται από δύο κύκλους γεωγραφικού πλάτους.

Στην εποχή μας, η σημασία της έρευνας για το κλίμα δεν έχει ξεθωριάσει. Μέχρι σήμερα, η κατανομή της θερμότητας και οι παράγοντες της έχουν μελετηθεί λεπτομερώς, έχουν δοθεί πολλές κλιματικές ταξινομήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ταξινόμησης Alisov, η οποία χρησιμοποιείται περισσότερο στην επικράτεια πρώην ΕΣΣΔ, και το Köppen, το οποίο είναι ευρέως διαδεδομένο στον κόσμο. Αλλά το κλίμα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, επομένως η έρευνα για το κλίμα είναι επίσης σημαντική αυτή τη στιγμή. Οι κλιματολόγοι μελετούν λεπτομερώς την κλιματική αλλαγή και τις αιτίες αυτών των αλλαγών.

Στόχος θητεία: να μελετήσει την κατανομή της θερμότητας στη Γη ως τον κύριο παράγοντα διαμόρφωσης του κλίματος.

Στόχοι της εργασίας του μαθήματος:

1) Να μελετήσει τους παράγοντες κατανομής της θερμότητας στην επιφάνεια της Γης.

2) Εξετάστε το κύριο κλιματικές ζώνεςΓη.

Συντελεστές κατανομής θερμότητας

Ο ήλιος ως πηγή θερμότητας

Ο Ήλιος είναι το πλησιέστερο αστέρι στη Γη, το οποίο είναι μια τεράστια σφαίρα θερμού πλάσματος στο κέντρο του ηλιακού συστήματος.

Κάθε σώμα στη φύση έχει τη δική του θερμοκρασία και, κατά συνέπεια, τη δική του ένταση ενεργειακής ακτινοβολίας. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της ακτινοβολίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία. Έχοντας εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, ο Ήλιος είναι μια πολύ ισχυρή πηγή ακτινοβολίας. Διεργασίες λαμβάνουν χώρα μέσα στον Ήλιο, κατά τις οποίες τα άτομα ηλίου συντίθενται από άτομα υδρογόνου. Αυτές οι διαδικασίες ονομάζονται διεργασίες πυρηνικής σύντηξης. Συνοδεύονται από την απελευθέρωση τεράστιας ποσότητας ενέργειας. Αυτή η ενέργεια αναγκάζει τον Ήλιο να θερμαίνει έως και 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου στον πυρήνα του. Στην επιφάνεια του Ήλιου (φωτόσφαιρα) η θερμοκρασία φτάνει τους 5500°C (11) (3, σελ. 40-42).

Έτσι, ο Ήλιος ακτινοβολεί μια τεράστια ποσότητα ενέργειας που φέρνει θερμότητα στη Γη, αλλά η Γη βρίσκεται σε τέτοια απόσταση από τον Ήλιο που μόνο ένα μικρό μέρος αυτής της ακτινοβολίας φτάνει στην επιφάνεια, γεγονός που επιτρέπει στους ζωντανούς οργανισμούς να υπάρχουν άνετα πάνω μας. πλανήτης.

Περιστροφή της γης και γεωγραφικό πλάτος

Το σχήμα της σφαίρας και η κίνησή της επηρεάζουν κατά κάποιο τρόπο τη ροή της ηλιακής ενέργειας προς την επιφάνεια της γης. Μόνο ένα μέρος των ακτίνων του ήλιου πέφτει κάθετα στην επιφάνεια της υδρογείου. Όταν η Γη περιστρέφεται, οι ακτίνες πέφτουν κάθετα μόνο σε μια στενή ζώνη που βρίσκεται σε ίση απόσταση από τους πόλους. Μια τέτοια ζώνη στον κόσμο είναι η ισημερινή ζώνη. Καθώς απομακρύνεστε από τον ισημερινό, η επιφάνεια της Γης γίνεται όλο και πιο κεκλιμένη σε σχέση με τις ακτίνες του Ήλιου. Στον ισημερινό, όπου οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σχεδόν κάθετα, παρατηρείται η μεγαλύτερη θέρμανση. Εδώ είναι η καυτή ζώνη της Γης. Στους πόλους, όπου οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν πολύ λοξά, απλώνεται αιώνιο χιόνι και πάγος. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, η ποσότητα της θερμότητας μειώνεται με την απόσταση από τον ισημερινό, δηλαδή καθώς το ύψος του ήλιου πάνω από τον ορίζοντα μειώνεται καθώς πλησιάζει τους πόλους (Εικ. 1.2).

Ρύζι. 1. Η κατανομή του ηλιακού φωτός στην επιφάνεια της Γης κατά τις ισημερίες

Ρύζι. 2.

Ρύζι. 3. Περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο

Αν ο άξονας της γης ήταν κάθετος στο επίπεδο της τροχιάς της γης, τότε η κλίση των ακτίνων του ήλιου θα ήταν σταθερή για κάθε γεωγραφικό πλάτος και οι συνθήκες φωτισμού και θέρμανσης της γης δεν θα άλλαζαν κατά τη διάρκεια του έτους. Στην πραγματικότητα, ο άξονας της γης σχηματίζει γωνία 66 ° 33 με το επίπεδο της τροχιάς της γης. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι, ενώ διατηρείται ο προσανατολισμός του άξονα στον παγκόσμιο χώρο, κάθε σημείο της επιφάνειας της γης συναντά τις ακτίνες του ήλιου σε γωνίες που αλλάζουν κατά τη διάρκεια του έτους (Εικ. 1-3). Στις 21 Μαρτίου και στις 23 Σεπτεμβρίου, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν κατακόρυφα πάνω από τον ισημερινό το μεσημέρι. Λόγω της ημερήσιας περιστροφής και της κάθετης θέσης σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς της Γης, σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη, η ημέρα είναι ίση με τη νύχτα. Αυτές είναι οι ημέρες της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας (Εικ. 1). οι ακτίνες το μεσημέρι πέφτουν κατακόρυφα πάνω από τον παράλληλο 23 ° 27 "Β. sh., που ονομάζεται βόρειος τροπικός. Πάνω από την επιφάνεια βόρεια των 66 ° 33 "Β. Ο ήλιος δεν δύει πέρα ​​από τον ορίζοντα και η πολική μέρα βασιλεύει εκεί. Αυτός ο παράλληλος ονομάζεται Αρκτικός Κύκλος και η ημερομηνία 22 Ιουνίου είναι το θερινό ηλιοστάσιο. Η επιφάνεια νότια των 66° 33" Σ. SH. Δεν φωτίζεται καθόλου από τον Ήλιο και εκεί βασιλεύει η πολική νύχτα. Αυτός ο παράλληλος ονομάζεται Ανταρκτικός Κύκλος. Στις 22 Δεκεμβρίου, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν το μεσημέρι κατακόρυφα πάνω από τον παράλληλο 23 ° 27 "S, που ονομάζεται νότιος τροπικός, και η ημερομηνία της 22ης Δεκεμβρίου είναι το απόγευμα χειμερινό ηλιοστάσιο. Αυτή τη στιγμή, η πολική νύχτα ορίζεται στα βόρεια του Αρκτικού Κύκλου και η πολική ημέρα στα νότια του Ανταρκτικού Κύκλου (Εικ. 2) (12).

Δεδομένου ότι οι τροπικοί και οι πολικοί κύκλοι είναι τα όρια της αλλαγής του καθεστώτος φωτισμού και θέρμανσης της επιφάνειας της γης κατά τη διάρκεια του έτους, λαμβάνονται ως τα αστρονομικά όρια των θερμικών ζωνών στη Γη. Μεταξύ των τροπικών περιοχών υπάρχει μια καυτή ζώνη, από τους τροπικούς έως τους πολικούς κύκλους - δύο εύκρατες ζώνες, από τους πολικούς κύκλους στους πόλους - δύο κρύες ζώνες. Αυτή η κανονικότητα στην κατανομή του φωτισμού και της θερμότητας περιπλέκεται στην πραγματικότητα από την επίδραση διαφόρων γεωγραφικών κανονικοτήτων, οι οποίες θα συζητηθούν παρακάτω (12).

Η αλλαγή των συνθηκών θέρμανσης της επιφάνειας της γης κατά τη διάρκεια του έτους είναι η αιτία της αλλαγής των εποχών (χειμώνας, καλοκαίρι και μεταβατικές εποχές) και καθορίζει τον ετήσιο ρυθμό των διεργασιών στο γεωγραφικό περίβλημα ( ετήσια πορείαθερμοκρασία εδάφους και αέρα, διεργασίες ζωής κ.λπ.) (12).

Η καθημερινή περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της προκαλεί σημαντικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Το πρωί, με την ανατολή του ηλίου, ο ερχομός ηλιακή ακτινοβολίααρχίζει να υπερβαίνει τη δική της ακτινοβολία της επιφάνειας της γης, οπότε η θερμοκρασία της επιφάνειας της γης αυξάνεται. Η μεγαλύτερη θέρμανση θα παρατηρηθεί όταν ο Ήλιος καταλαμβάνει την υψηλότερη θέση. Καθώς ο ήλιος πλησιάζει στον ορίζοντα, οι ακτίνες του κλίνουν περισσότερο προς την επιφάνεια της γης και τη θερμαίνουν λιγότερο. Μετά τη δύση του ηλίου, η ροή της θερμότητας σταματά. Η νυχτερινή ψύξη της επιφάνειας της γης συνεχίζεται μέχρι μια νέα ανατολή του ηλίου (8).

Βίντεο μάθημα 2: Δομή της ατμόσφαιρας, νόημα, μελέτη

Διάλεξη: Ατμόσφαιρα. Σύνθεση, δομή, κυκλοφορία. Κατανομή θερμότητας και υγρασίας στη Γη. Καιρός και κλίμα

Ατμόσφαιρα

ατμόσφαιραμπορεί να ονομαστεί παντοπερβατικό κέλυφος. Η αέρια κατάστασή του επιτρέπει την πλήρωση μικροσκοπικών οπών στο έδαφος, το νερό διαλύεται στο νερό, τα ζώα, τα φυτά και οι άνθρωποι δεν μπορούν να υπάρχουν χωρίς αέρα.

Το ονομαστικό πάχος του κελύφους είναι 1500 km. Τα ανώτερα όριά του διαλύονται στο διάστημα και δεν είναι ευδιάκριτα. Η ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας στους 0°C είναι 760 mm. rt. Τέχνη. Το περίβλημα του αερίου είναι 78% άζωτο, 21% οξυγόνο, 1% άλλα αέρια (όζον, ήλιο, υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα). Η πυκνότητα του κελύφους αέρα αλλάζει με την ανύψωση: όσο υψηλότερη, τόσο πιο σπάνιος είναι ο αέρας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ορειβάτες μπορεί να λιμοκτονούν με οξυγόνο. Στην ίδια την επιφάνεια της γης, η υψηλότερη πυκνότητα.

Σύνθεση, δομή, κυκλοφορία

Τα στρώματα διακρίνονται στο κέλυφος:

Τροποσφαίρα, πάχους 8-20 χλμ. Επιπλέον, στους πόλους το πάχος της τροπόσφαιρας είναι μικρότερο από τον ισημερινό. Περίπου το 80% της συνολικής μάζας αέρα συγκεντρώνεται σε αυτό το μικρό στρώμα. Η τροπόσφαιρα τείνει να θερμαίνεται από την επιφάνεια της γης, επομένως η θερμοκρασία της είναι υψηλότερη κοντά στην ίδια τη γη. Με άνοδο έως 1 χλμ. η θερμοκρασία του περιβλήματος αέρα μειώνεται κατά 6°C. Στην τροπόσφαιρα, υπάρχει μια ενεργή κίνηση των μαζών αέρα στην κατακόρυφη και οριζόντια κατεύθυνση. Είναι αυτό το κέλυφος που είναι το «εργοστάσιο» του καιρού. Σχηματίζονται σε αυτό κυκλώνες και αντικυκλώνες, δυτικοί και ανατολικοί άνεμοι. Όλοι οι υδρατμοί συγκεντρώνονται σε αυτό, οι οποίοι συμπυκνώνονται και ρίχνουν βροχή ή χιόνι. Αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει ακαθαρσίες: καπνό, στάχτη, σκόνη, αιθάλη, όλα όσα αναπνέουμε. Το οριακό στρώμα με τη στρατόσφαιρα ονομάζεται τροπόπαυση. Εδώ τελειώνει η πτώση της θερμοκρασίας.

Κατά προσέγγιση όρια στρατόσφαιρα 11-55 χλμ. Έως 25 χλμ. Υπάρχουν μικρές αλλαγές στη θερμοκρασία, και υψηλότερα αρχίζει να ανεβαίνει από -56°C σε 0°C σε υψόμετρο 40 km. Για άλλα 15 χιλιόμετρα, η θερμοκρασία δεν αλλάζει, αυτό το στρώμα ονομάστηκε στρατόπαυση. Η στρατόσφαιρα στη σύνθεσή της περιέχει όζον (Ο3), ένα προστατευτικό φράγμα για τη Γη. Λόγω της παρουσίας του στρώματος του όζοντος, οι επιβλαβείς υπεριώδεις ακτίνες δεν διεισδύουν στην επιφάνεια της γης. Πρόσφατα ανθρωπογενής δραστηριότηταοδήγησε στην καταστροφή αυτού του στρώματος και στο σχηματισμό «τρυπών του όζοντος». Οι επιστήμονες λένε ότι η αιτία των «τρυπών» είναι η αυξημένη συγκέντρωση ελεύθερων ριζών και φρέον. Υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, τα μόρια των αερίων καταστρέφονται, αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από μια λάμψη (βόρεια φώτα).

Από 50-55 χλμ. ξεκινά επόμενο στρώμα –μεσόσφαιρα, που ανεβαίνει στα 80-90 χλμ. Σε αυτό το στρώμα, η θερμοκρασία μειώνεται, σε υψόμετρο 80 km είναι -90°C. Στην τροπόσφαιρα, η θερμοκρασία ανεβαίνει ξανά σε αρκετές εκατοντάδες βαθμούς. Θερμόσφαιραεκτείνεται έως και 800 χλμ. Ανώτατα όρια εξώσφαιραδεν προσδιορίζονται, καθώς το αέριο διαχέεται και εν μέρει διαφεύγει στο διάστημα.

Ζέστη και υγρασία

Η κατανομή της ηλιακής θερμότητας στον πλανήτη εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Ο ισημερινός και οι τροπικές περιοχές λαμβάνουν περισσότερη ηλιακή ενέργεια, καθώς η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου είναι περίπου 90 °. Όσο πιο κοντά στους πόλους, η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων μειώνεται, αντίστοιχα, μειώνεται και η ποσότητα της θερμότητας. Οι ακτίνες του ήλιου, που περνούν μέσα από το κέλυφος του αέρα, δεν το θερμαίνουν. Μόνο όταν χτυπήσει στο έδαφος, η θερμότητα του ήλιου απορροφάται από την επιφάνεια της γης και στη συνέχεια ο αέρας θερμαίνεται από την υποκείμενη επιφάνεια. Το ίδιο συμβαίνει και στον ωκεανό, με τη διαφορά ότι το νερό θερμαίνεται πιο αργά από τη γη και ψύχεται πιο αργά. Ως εκ τούτου, η εγγύτητα των θαλασσών και των ωκεανών έχει αντίκτυπο στη διαμόρφωση του κλίματος. Το καλοκαίρι, ο θαλάσσιος αέρας μας φέρνει δροσιά και βροχοπτώσεις, το χειμώνα θέρμανση, καθώς η επιφάνεια του ωκεανού δεν έχει ακόμη περάσει τη θερμότητα που έχει συσσωρευτεί κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και η επιφάνεια της γης έχει κρυώσει γρήγορα. Οι θαλάσσιες μάζες αέρα σχηματίζονται πάνω από την επιφάνεια του νερού, επομένως, είναι κορεσμένες με υδρατμούς. Μετακινώντας πάνω από την ξηρά, οι αέριες μάζες χάνουν την υγρασία, φέρνοντας βροχόπτωση. Οι ηπειρωτικές αέριες μάζες σχηματίζονται πάνω από την επιφάνεια της γης, κατά κανόνα, είναι ξηρές. Η παρουσία ηπειρωτικών αέριων μαζών το καλοκαίρι φέρνει ζεστός καιρός, το χειμώνα - καθαρό παγωμένο.

Καιρός και κλίμα

Καιρός- την κατάσταση της τροπόσφαιρας σε ένα δεδομένο μέρος για μια ορισμένη χρονική περίοδο.

Κλίμα- το μακροπρόθεσμο καιρικό καθεστώς που είναι χαρακτηριστικό της περιοχής.

Ο καιρός μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το κλίμα είναι πιο σταθερό χαρακτηριστικό. Κάθε φυσικογεωγραφική περιοχή χαρακτηρίζεται από ένα συγκεκριμένο είδος κλίματος. Το κλίμα διαμορφώνεται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης και της αμοιβαίας επιρροής πολλών παραγόντων: το γεωγραφικό πλάτος του τόπου, οι επικρατούσες αέριες μάζες, το ανάγλυφο της υποκείμενης επιφάνειας, η παρουσία υποβρύχιων ρευμάτων, η παρουσία ή η απουσία υδάτινων σωμάτων.

Στην επιφάνεια της γης υπάρχουν ζώνες χαμηλής και υψηλής ατμοσφαιρικής πίεσης. Ισημερινές και εύκρατες ζώνες χαμηλής πίεσης, υψηλής πίεσης στους πόλους και στις τροπικές περιοχές. Οι αέριες μάζες μετακινούνται από μια περιοχή υψηλής πίεσης σε μια περιοχή χαμηλής πίεσης. Αλλά καθώς η Γη μας περιστρέφεται, αυτές οι κατευθύνσεις αποκλίνουν, στο βόρειο ημισφαίριο προς τα δεξιά, στο νότιο ημισφαίριο προς τα αριστερά. Οι εμπορικοί άνεμοι πνέουν από τις τροπικές περιοχές στον ισημερινό, οι δυτικοί άνεμοι πνέουν από τις τροπικές στην εύκρατη ζώνη και οι πολικοί ανατολικοί άνεμοι πνέουν από τους πόλους στην εύκρατη ζώνη. Αλλά σε κάθε ζώνη, οι χερσαίες περιοχές εναλλάσσονται με τις υδάτινες περιοχές. Ανάλογα με το αν σχηματίστηκε πάνω από τη γη ή πάνω από τον ωκεανό αέρια μάζα, μπορεί να φέρει έντονες βροχές ή καθαρή ηλιόλουστη επιφάνεια. Η ποσότητα υγρασίας στις μάζες αέρα επηρεάζεται από την τοπογραφία της υποκείμενης επιφάνειας. Οι αέριες μάζες κορεσμένες με υγρασία περνούν πάνω από τις επίπεδες περιοχές χωρίς εμπόδια. Αλλά αν υπάρχουν βουνά στο δρόμο, ο βαρύς υγρός αέρας δεν μπορεί να κινηθεί μέσα από τα βουνά και αναγκάζεται να χάσει λίγη, αν όχι όλη, από την υγρασία στις πλαγιές των βουνών. Η ανατολική ακτή της Αφρικής έχει ορεινή επιφάνεια (Dragon Mountains). Οι αέριες μάζες που σχηματίζονται πάνω από τον Ινδικό Ωκεανό είναι κορεσμένες με υγρασία, αλλά όλο το νερό χάνεται στην ακτή και ένας ζεστός ξηρός άνεμος έρχεται στην ενδοχώρα. Να γιατί τα περισσότερα από Νότια Αφρικήαπασχολημένος με ερήμους.

Υπάρχουν δύο κύριοι μηχανισμοί για τη θέρμανση της Γης από τον Ήλιο: 1) Η ηλιακή ενέργεια μεταδίδεται μέσω του παγκόσμιου χώρου με τη μορφή ακτινοβολούμενης ενέργειας. 2) η ενέργεια ακτινοβολίας που απορροφά η Γη μετατρέπεται σε θερμότητα.

Η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται η Γη εξαρτάται από:

από την απόσταση μεταξύ της γης και του ήλιου. Η Γη είναι πιο κοντά στον Ήλιο στις αρχές Ιανουαρίου, πιο μακριά στις αρχές Ιουλίου. η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο αποστάσεων είναι 5 εκατομμύρια km, με αποτέλεσμα, στην πρώτη περίπτωση, η Γη να δέχεται 3,4% περισσότερη και στη δεύτερη 3,5% λιγότερη ακτινοβολία από ό,τι με μια μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο (σε αρχές Απριλίου και αρχές Οκτωβρίου).

στη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου στην επιφάνεια της γης, η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος, το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα (μεταβαλλόμενη κατά τη διάρκεια της ημέρας και τις εποχές), τη φύση του ανάγλυφου της επιφάνειας της γης.

από τη μετατροπή της ακτινοβολούμενης ενέργειας στην ατμόσφαιρα (σκέδαση, απορρόφηση, ανάκλαση πίσω στο διάστημα) και στην επιφάνεια της Γης. Το μέσο άλμπεντο της Γης είναι 43%.

Η εικόνα του ετήσιου ισοζυγίου θερμότητας κατά γεωγραφικές ζώνες (σε θερμίδες ανά 1 τ. cm ανά 1 λεπτό) παρουσιάζεται στον πίνακα II.

Η απορροφούμενη ακτινοβολία μειώνεται προς τους πόλους, ενώ η ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων πρακτικά δεν αλλάζει. Οι θερμοκρασιακές αντιθέσεις που προκύπτουν μεταξύ χαμηλών και μεγάλων γεωγραφικών πλάτη αμβλύνονται από τη μεταφορά θερμότητας από τη θάλασσα και κυρίως τα ρεύματα αέρα από τα χαμηλά σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Η ποσότητα της μεταφερόμενης θερμότητας αναγράφεται στην τελευταία στήλη του πίνακα.

Για γενικά γεωγραφικά συμπεράσματα, σημαντικές είναι και οι ρυθμικές διακυμάνσεις της ακτινοβολίας λόγω της αλλαγής των εποχών, αφού από αυτό εξαρτάται ο ρυθμός. θερμικό καθεστώςσε μια ή την άλλη περιοχή.

Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας της Γης σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη, είναι δυνατό να σκιαγραφηθούν τα «τραχύ» περιγράμματα των θερμικών ζωνών.

Στη ζώνη που περικλείεται ανάμεσα στους τροπικούς, οι ακτίνες του Ήλιου το μεσημέρι πέφτουν συνεχώς σε μεγάλη γωνία. Ο ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ του δύο φορές το χρόνο, η διαφορά στη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας είναι μικρή, η εισροή θερμότητας μέσα στο έτος είναι μεγάλη και σχετικά ομοιόμορφη. Αυτή είναι μια ζεστή ζώνη.

Μεταξύ των πόλων και των πολικών κύκλων, η μέρα και η νύχτα μπορεί να διαρκέσουν περισσότερο από μια μέρα ξεχωριστά. Τις μεγάλες νύχτες (τον χειμώνα) υπάρχει έντονη ψύξη, αφού δεν υπάρχει καθόλου εισροή θερμότητας, αλλά ακόμη και τις μεγάλες μέρες (το καλοκαίρι) η θέρμανση είναι ασήμαντη λόγω της χαμηλής θέσης του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα, της αντανάκλασης του ακτινοβολία από το χιόνι και τον πάγο και τη σπατάλη θερμότητας στο λιώσιμο του χιονιού και του πάγου. Αυτή είναι η ψυχρή ζώνη.

Οι εύκρατες ζώνες βρίσκονται μεταξύ των τροπικών και των πολικών κύκλων. Δεδομένου ότι ο Ήλιος είναι ψηλά το καλοκαίρι και χαμηλός το χειμώνα, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι αρκετά μεγάλες καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.

Ωστόσο, εκτός από το γεωγραφικό πλάτος (άρα, την ηλιακή ακτινοβολία), η κατανομή της θερμότητας στη Γη επηρεάζεται επίσης από τη φύση της κατανομής της ξηράς και της θάλασσας, το ανάγλυφο, το υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, τα θαλάσσια και εναέρια ρεύματα. Αν ληφθούν υπόψη και αυτοί οι παράγοντες, τότε τα όρια των θερμικών ζωνών δεν μπορούν να συνδυαστούν με παράλληλα. Γι' αυτό οι ισόθερμες λαμβάνονται ως όρια: ετήσια - για να τονιστεί η ζώνη στην οποία ετήσια πλάτηοι θερμοκρασίες του αέρα είναι χαμηλές, και οι ισόθερμες του ζεστός μήνας- να τονίσει τις ζώνες εκείνες όπου οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι πιο έντονες κατά τη διάρκεια του έτους. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, στη Γη διακρίνονται οι ακόλουθες θερμικές ζώνες:

1) ζεστό ή ζεστό, που οριοθετείται σε κάθε ημισφαίριο από μια ετήσια ισόθερμη +20° που διέρχεται κοντά στην 30η βόρεια και 30η νότια παράλληλη.

2-3) δύο εύκρατες ζώνες, που σε κάθε ημισφαίριο βρίσκονται μεταξύ της ετήσιας ισόθερμης +20° και της ισόθερμης +10° του θερμότερου μήνα (Ιούλιος ή Ιανουάριος, αντίστοιχα). στην Κοιλάδα του Θανάτου (Καλιφόρνια) η υψηλότερη θερμοκρασία του Ιουλίου στον κόσμο ήταν + 56,7 °.

4-5) δύο ψυχρές ζώνες, στον οποίο η μέση θερμοκρασία του θερμότερου μήνα στο δεδομένο ημισφαίριο είναι μικρότερη από +10°. μερικές φορές δύο περιοχές αιώνιου παγετού διακρίνονται από τις ψυχρές ζώνες με μέση θερμοκρασία του θερμότερου μήνα κάτω από 0 °. Στο βόρειο ημισφαίριο, αυτό είναι το εσωτερικό της Γροιλανδίας και πιθανώς ο χώρος κοντά στον πόλο. στο νότιο ημισφαίριο, ό,τι βρίσκεται νότια του 60ου παραλλήλου. Η Ανταρκτική είναι ιδιαίτερα κρύα. Εδώ, τον Αύγουστο του 1960, στον σταθμό Vostok, καταγράφηκε η χαμηλότερη θερμοκρασία αέρα στη Γη, -88,3°C.

Η σχέση μεταξύ της κατανομής της θερμοκρασίας στη Γη και της κατανομής της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας είναι αρκετά σαφής. Ωστόσο, μια άμεση σχέση μεταξύ της μείωσης των μέσων τιμών της εισερχόμενης ακτινοβολίας και της μείωσης της θερμοκρασίας με την αύξηση του γεωγραφικού πλάτους υπάρχει μόνο το χειμώνα. Το καλοκαίρι, για αρκετούς μήνες στην περιοχή Βόρειος πόλοςΛόγω της μεγαλύτερης ημέρας εδώ, η ποσότητα της ακτινοβολίας είναι αισθητά μεγαλύτερη από ό,τι στον ισημερινό (Εικ. 2). Εάν η κατανομή της θερμοκρασίας το καλοκαίρι αντιστοιχούσε στην κατανομή της ακτινοβολίας, τότε η καλοκαιρινή θερμοκρασία του αέρα στην Αρκτική θα ήταν κοντά στην τροπική. Αυτό δεν είναι δυνατό μόνο επειδή υπάρχει κάλυψη πάγου στις πολικές περιοχές (το άλμπεδο του χιονιού σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη φτάνει το 70-90% και δαπανάται πολλή θερμότητα στο λιώσιμο του χιονιού και του πάγου). Σε περίπτωση απουσίας του στην Κεντρική Αρκτική, η θερμοκρασία του καλοκαιριού θα ήταν 10-20°C, ο χειμώνας 5-10°C, δηλ. θα είχε διαμορφωθεί ένα εντελώς διαφορετικό κλίμα, στο οποίο τα νησιά και οι ακτές της Αρκτικής θα μπορούσαν να είχαν ντυθεί με πλούσια βλάστηση, αν δεν το είχαν αποτρέψει πολλές μέρες και ακόμη και πολλοί μήνες πολικών νυχτών (η αδυναμία φωτοσύνθεσης). Το ίδιο θα συνέβαινε στην Ανταρκτική, μόνο με αποχρώσεις «ηπειρωτικότητας»: τα καλοκαίρια θα ήταν πιο ζεστά από ό,τι στην Αρκτική (πιο κοντά στις τροπικές συνθήκες), οι χειμώνες θα ήταν πιο κρύοι. Επομένως, το κάλυμμα πάγου της Αρκτικής και της Ανταρκτικής είναι περισσότερο αιτία παρά συνέπεια χαμηλών θερμοκρασιών σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.

Αυτά τα δεδομένα και οι σκέψεις, χωρίς να παραβιάζουν την πραγματική, παρατηρούμενη κανονικότητα της ζωνικής κατανομής της θερμότητας στη Γη, θέτουν το πρόβλημα της γένεσης των θερμικών ζωνών σε ένα νέο και κάπως απροσδόκητο πλαίσιο. Αποδεικνύεται, για παράδειγμα, ότι οι παγετώνες και το κλίμα δεν είναι αποτέλεσμα και αιτία, αλλά δύο διαφορετικά αποτελέσματα μιας κοινής αιτίας: κάποιου είδους αλλαγή φυσικές συνθήκεςπροκαλεί παγετώνες, και ήδη υπό την επίδραση του τελευταίου, συμβαίνουν καθοριστικές κλιματικές αλλαγές. Κι όμως, τουλάχιστον η τοπική κλιματική αλλαγή πρέπει να προηγείται των παγετώνων, γιατί για την ύπαρξη πάγου χρειάζονται αρκετά συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας. Μια τοπική μάζα πάγου μπορεί να επηρεάσει το τοπικό κλίμα, επιτρέποντάς της να αναπτυχθεί, στη συνέχεια να αλλάξει το κλίμα μιας μεγαλύτερης περιοχής, δίνοντάς της ένα κίνητρο για περαιτέρω ανάπτυξη κ.λπ. Όταν μια τέτοια διασπορά «λειχήνα πάγου» (όρος του Gernet) καλύπτει μια τεράστια περιοχή, θα οδηγήσει σε μια ριζική αλλαγή του κλίματος σε αυτήν την περιοχή.

Ατμόσφαιρα- το περίβλημα αέρα που περιβάλλει την υδρόγειο, συνδέεται μαζί της μέσω της βαρύτητας και συμμετέχει στην καθημερινή και ετήσια περιστροφή της.

ατμοσφαιρικός αέραςαποτελείται από ένα μηχανικό μείγμα αερίων, υδρατμών και ακαθαρσιών. Η σύνθεση του αέρα μέχρι ύψος 100 km είναι 78,09% άζωτο, 20,95% οξυγόνο, 0,93% αργό, 0,03% διοξείδιο του άνθρακα και μόνο 0,01% αντιστοιχεί σε όλα τα άλλα αέρια: υδρογόνο, ήλιο, υδρατμοί, όζον . Τα αέρια που συνθέτουν τον αέρα αναμειγνύονται συνεχώς. Ποσοστόη ποσότητα των αερίων είναι αρκετά σταθερή. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα ποικίλλει. Η καύση πετρελαίου, φυσικού αερίου, άνθρακα, η μείωση του αριθμού των δασών οδηγεί σε αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αυτό συμβάλλει στην αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα στη Γη, καθώς το διοξείδιο του άνθρακα διοχετεύει την ηλιακή ενέργεια στη Γη και η θερμική ακτινοβολία της Γης καθυστερεί. Έτσι, το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα είδος «μόνωσης» της Γης.

Υπάρχει λίγο όζον στην ατμόσφαιρα. Σε υψόμετρο 25-35 χλμ. παρατηρείται συγκέντρωση αυτού του αερίου, το λεγόμενο όζον κόσκινο (στρώμα όζοντος). Η οθόνη του όζοντος εκτελεί την πιο σημαντική λειτουργία προστασίας - καθυστερεί την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου, η οποία είναι επιζήμια για όλη τη ζωή στη Γη.

ατμοσφαιρικό νερόβρίσκεται στον αέρα με τη μορφή υδρατμών ή αιωρούμενων προϊόντων συμπύκνωσης (σταγόνες, παγοκρύσταλλοι).

Ατμοσφαιρικές ακαθαρσίες(αερολύματα) - υγρά και στερεά σωματίδια που βρίσκονται κυρίως στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας: σκόνη, ηφαιστειακή τέφρα, αιθάλη, κρύσταλλοι πάγου και θαλασσινού αλατιού κ.λπ. Η ποσότητα των ατμοσφαιρικών ακαθαρσιών στον αέρα αυξάνεται κατά τη διάρκεια ισχυρών πυρκαγιές στο δάσος, καταιγίδες σκόνης, ηφαιστειακές εκρήξεις. Η υποκείμενη επιφάνεια επηρεάζει επίσης την ποσότητα και την ποιότητα των ατμοσφαιρικών ακαθαρσιών στον αέρα. Έτσι, υπάρχει πολλή σκόνη πάνω από τις ερήμους, πάνω από τις πόλεις υπάρχουν πολλά μικρά στερεά σωματίδια, αιθάλη.

Η παρουσία ακαθαρσιών στον αέρα σχετίζεται με την περιεκτικότητα σε υδρατμούς σε αυτόν, καθώς η σκόνη, οι κρύσταλλοι πάγου και άλλα σωματίδια χρησιμεύουν ως πυρήνες γύρω από τους οποίους συμπυκνώνονται οι υδρατμοί. Όπως το διοξείδιο του άνθρακα, οι ατμοσφαιρικοί υδρατμοί χρησιμεύουν ως «μονωτής» της Γης: καθυστερεί την ακτινοβολία από την επιφάνεια της γης.

Η μάζα της ατμόσφαιρας είναι το ένα εκατομμυριοστό της μάζας της γης.

Η δομή της ατμόσφαιρας.Η ατμόσφαιρα έχει μια πολυεπίπεδη δομή. Τα στρώματα της ατμόσφαιρας διακρίνονται με βάση τις μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα με το υψόμετρο και άλλα φυσικές ιδιότητες(Τραπέζι 1).

Τραπέζι 1.Η δομή της ατμόσφαιρας

ατμόσφαιρα σφαίρα	Ύψος του κάτω και του επάνω περιγράμματος	Αλλαγή θερμοκρασίας ανάλογα με το υψόμετρο
Τροποσφαίρα		κατηφορικός
Στρατόσφαιρα	8-18 - 40-50 χλμ	Υψώνω
Μεσόσφαιρα	40-50 χλμ. - 80 χλμ	κατηφορικός
Θερμόσφαιρα		Υψώνω
Εξώσφαιρα	Πάνω από 800 km (υπό όρους θεωρήστε ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται σε υψόμετρο 3000 km)

Τροποσφαίρα— το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας που περιέχει 80% αέρα και σχεδόν όλους τους υδρατμούς. Το πάχος της τροπόσφαιρας ποικίλλει. Σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη - 16-18 km, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - 10-12 km, και σε πολικά - 8-10 km. Παντού στην τροπόσφαιρα, η θερμοκρασία του αέρα πέφτει κατά 0,6 ° C για κάθε 100 μέτρα ανάβασης (ή 6 ° C ανά 1 km). Η τροπόσφαιρα χαρακτηρίζεται από κάθετη (συναγωγή) και οριζόντια (άνεμος) κίνηση του αέρα. Στην τροπόσφαιρα σχηματίζονται όλοι οι τύποι αέριων μαζών, δημιουργούνται κυκλώνες και αντικυκλώνες, σχηματίζονται σύννεφα, βροχοπτώσεις, ομίχλες. Ο καιρός σχηματίζεται κυρίως στην τροπόσφαιρα. Επομένως, η μελέτη της τροπόσφαιρας έχει ιδιαίτερη σημασία. Το κατώτερο στρώμα της τροπόσφαιρας ονομάζεται στρώμα εδάφους,χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε σκόνη και περιεκτικότητα σε πτητικούς μικροοργανισμούς.

Το στρώμα μετάβασης από την τροπόσφαιρα στη στρατόσφαιρα ονομάζεται τροπόπαυση.Σε αυτό, η αραίωση του αέρα αυξάνεται απότομα, η θερμοκρασία του πέφτει στους -60 ° Από πάνω από τους πόλους στο -80 ° Από ψηλά οι τροπικοί. Περισσότερο χαμηλή θερμοκρασίαΟ αέρας πάνω από τις τροπικές περιοχές εξηγείται από τα ισχυρά ανοδικά ρεύματα αέρα και την υψηλότερη θέση της τροπόσφαιρας.

ΣτρατόσφαιραΤο στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ της τροπόσφαιρας και της μεσόσφαιρας. Η σύνθεση αερίου του αέρα είναι παρόμοια με την τροπόσφαιρα, αλλά περιέχει πολύ λιγότερους υδρατμούς και περισσότερο όζον. Σε υψόμετρο από 25 έως 35 km, παρατηρείται η υψηλότερη συγκέντρωση αυτού του αερίου (screen screen). Σε ύψος 25 χλμ., η θερμοκρασία αλλάζει ελάχιστα με το ύψος και πάνω από αυτό αρχίζει να ανεβαίνει. Η θερμοκρασία ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος και την εποχή του χρόνου. Στη στρατόσφαιρα παρατηρούνται σύννεφα από φίλντισι, χαρακτηρίζεται από υψηλές ταχύτητες ανέμου και πίδακες αέρα.

Για ανώτερα στρώματαατμόσφαιρα χαρακτηρίζεται από σέλας και μαγνητικές καταιγίδες. Εξώσφαιρα- την εξωτερική σφαίρα, από την οποία ελαφρά ατμοσφαιρικά αέρια (για παράδειγμα, υδρογόνο, ήλιο) μπορούν να ρέουν στο διάστημα. Η ατμόσφαιρα δεν έχει έντονο ανώτερο όριο και σταδιακά περνά στο διάστημα.

Η παρουσία μιας ατμόσφαιρας έχει μεγάλη σημασία για τη Γη. Αποτρέπει την υπερβολική θέρμανση της επιφάνειας της γης κατά τη διάρκεια της ημέρας και την ψύξη τη νύχτα. προστατεύει τη γη από την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. ΣΕ πυκνά στρώματαατμόσφαιρα καίει σημαντικό μέρος των μετεωριτών.

Αλληλεπιδρώντας με όλα τα κελύφη της Γης, η ατμόσφαιρα εμπλέκεται στην ανακατανομή της υγρασίας και της θερμότητας στον πλανήτη. Είναι προϋπόθεση για την ύπαρξη οργανικής ζωής.

Ηλιακή ακτινοβολία και θερμοκρασία αέρα.Ο αέρας θερμαίνεται και ψύχεται από την επιφάνεια της γης, η οποία με τη σειρά της θερμαίνεται από τον ήλιο. Το συνολικό ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας ονομάζεται ηλιακή ακτινοβολία. Το κύριο μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας είναι διάσπαρτο στον Παγκόσμιο χώρο, μόνο το ένα δύο δισεκατομμυριοστό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας φτάνει στη Γη. Η ακτινοβολία μπορεί να είναι άμεση ή διάχυτη. Η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης με τη μορφή του άμεσου ηλιακού φωτός που προέρχεται από τον ηλιακό δίσκο σε μια καθαρή ημέρα ονομάζεται άμεση ακτινοβολία. Η ηλιακή ακτινοβολία που έχει υποστεί διασπορά στην ατμόσφαιρα και έρχεται στην επιφάνεια της Γης από ολόκληρο το στερέωμα ονομάζεται διάσπαρτη ακτινοβολία. Η διάσπαρτη ηλιακή ακτινοβολία παίζει σημαντικό ρόλο στο ενεργειακό ισοζύγιο της Γης, καθώς σε συννεφιασμένο καιρό, ειδικά σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, είναι η μόνη πηγή ενέργειας στα επιφανειακά στρώματα της ατμόσφαιρας. Το σύνολο της άμεσης και διάχυτης ακτινοβολίας που εισέρχεται σε μια οριζόντια επιφάνεια ονομάζεται συνολική ακτινοβολία.

Η ποσότητα της ακτινοβολίας εξαρτάται από τη διάρκεια της έκθεσης στην επιφάνεια των ακτίνων του ήλιου και τη γωνία πρόσπτωσης. Όσο μικρότερη είναι η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου, τόσο λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία δέχεται η επιφάνεια και, κατά συνέπεια, ο αέρας από πάνω της θερμαίνεται λιγότερο.

Έτσι, η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας μειώνεται όταν μετακινείται από τον ισημερινό στους πόλους, καθώς αυτό μειώνει τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου και τη διάρκεια φωτισμού της περιοχής το χειμώνα.

Η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας επηρεάζεται επίσης από τη θολότητα και τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας.

Η υψηλότερη συνολική ακτινοβολία υπάρχει σε τροπικές ερήμους. Στους πόλους την ημέρα των ηλιοστασίου (στο Βορρά - στις 22 Ιουνίου, στο Νότο - στις 22 Δεκεμβρίου), όταν δύει ο Ήλιος, η συνολική ηλιακή ακτινοβολία είναι μεγαλύτερη από ό,τι στον ισημερινό. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι η λευκή επιφάνεια του χιονιού και του πάγου αντανακλά έως και το 90% των ακτίνων του ήλιου, η ποσότητα της θερμότητας είναι αμελητέα και η επιφάνεια της γης δεν θερμαίνεται.

Η συνολική ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στην επιφάνεια της Γης αντανακλάται εν μέρει από αυτήν. Η ακτινοβολία που ανακλάται από την επιφάνεια της γης, το νερό ή τα σύννεφα πάνω στα οποία πέφτει ονομάζεται αντανακλάται.Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται από την επιφάνεια της γης και μετατρέπεται σε θερμότητα.

Δεδομένου ότι ο αέρας θερμαίνεται από την επιφάνεια της γης, η θερμοκρασία του εξαρτάται όχι μόνο από τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω, αλλά και από το ύψος πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού: όσο υψηλότερη είναι η περιοχή, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία (πέφτει κατά 6 ° Με κάθε χιλιόμετρο στην τροπόσφαιρα).

Επηρεάζει τη θερμοκρασία και την κατανομή της γης και του νερού, τα οποία θερμαίνονται διαφορετικά. Το έδαφος θερμαίνεται γρήγορα και κρυώνει γρήγορα, το νερό θερμαίνεται αργά αλλά διατηρεί τη θερμότητα περισσότερο. Έτσι, ο αέρας πάνω από την ξηρά είναι θερμότερος κατά τη διάρκεια της ημέρας από ό,τι πάνω από το νερό και πιο κρύος τη νύχτα. Αυτή η επίδραση αντανακλάται όχι μόνο στα καθημερινά, αλλά και στα εποχιακά χαρακτηριστικά των μεταβολών της θερμοκρασίας του αέρα. Έτσι, στις παράκτιες περιοχές, υπό πανομοιότυπες κατά τα άλλα συνθήκες, τα καλοκαίρια είναι πιο δροσερά και οι χειμώνες πιο ζεστοί.

Λόγω της θέρμανσης και της ψύξης της επιφάνειας της Γης μέρα και νύχτα, κατά τις θερμές και κρύες εποχές, η θερμοκρασία του αέρα αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας και του έτους. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες του επιφανειακού στρώματος παρατηρούνται στις περιοχές της ερήμου της Γης - στη Λιβύη κοντά στην πόλη της Τρίπολης +58 °C, στην Κοιλάδα του Θανάτου (ΗΠΑ), στο Termez (Τουρκμενιστάν) - έως +55 °С. Το χαμηλότερο - στο εσωτερικό της Ανταρκτικής - έως -89 ° C. Το 1983, -83,6 ° Ο C είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία αέρα στον πλανήτη.

Θερμοκρασία του αέρα- ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο και καλά μελετημένο χαρακτηριστικό του καιρού. Η θερμοκρασία του αέρα μετριέται 3-8 φορές την ημέρα, καθορίζοντας τη μέση ημερήσια. σύμφωνα με τους ημερήσιους μέσους όρους προσδιορίζεται ο μηνιαίος μέσος όρος· σύμφωνα με τους μηνιαίους μέσους όρους προσδιορίζεται ο ετήσιος μέσος όρος. Οι κατανομές θερμοκρασίας εμφανίζονται στους χάρτες. ισόθερμες.Συνήθως χρησιμοποιούνται θερμοκρασίες Ιουλίου, Ιανουαρίου και ετήσιες.

Ατμοσφαιρική πίεση.Ο αέρας, όπως κάθε σώμα, έχει μάζα: 1 λίτρο αέρα στο επίπεδο της θάλασσας έχει μάζα περίπου 1,3 g Για κάθε τετραγωνικό εκατοστό της επιφάνειας της γης, η ατμόσφαιρα πιέζει με δύναμη 1 kg. Αυτή είναι η μέση ατμοσφαιρική πίεση πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας σε γεωγραφικό πλάτος 45° σε θερμοκρασία 0 ° Το C αντιστοιχεί στο βάρος μιας στήλης υδραργύρου με ύψος 760 mm και διατομή 1 cm 2 (ή 1013 mb.). Αυτή η πίεση λαμβάνεται ως κανονική πίεση. Ατμοσφαιρική πίεση -η δύναμη με την οποία η ατμόσφαιρα πιέζει όλα τα αντικείμενα σε αυτήν και στην επιφάνεια της γης. Η πίεση καθορίζεται σε κάθε σημείο της ατμόσφαιρας από τη μάζα της υπερκείμενης στήλης αέρα με βάση ίση με ένα. Με την αύξηση του υψομέτρου, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται, επειδή όσο υψηλότερο είναι το σημείο, τόσο χαμηλότερο είναι το ύψος της στήλης αέρα πάνω από αυτό. Καθώς ανεβαίνει, ο αέρας αραιώνεται και η πίεσή του μειώνεται. Στα ψηλά βουνά, η πίεση είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτή η κανονικότητα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του απόλυτου ύψους της περιοχής από το μέγεθος της πίεσης.

βαρικό στάδιοείναι η κατακόρυφη απόσταση στην οποία η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται κατά 1 mm Hg. Τέχνη. Στα κατώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας, μέχρι το ύψος του 1 km, η πίεση μειώνεται κατά 1 mm Hg. Τέχνη. για κάθε 10 μέτρα ύψος. Όσο υψηλότερη, τόσο πιο αργά μειώνεται η πίεση.

Στην οριζόντια κατεύθυνση στην επιφάνεια της γης, η πίεση ποικίλλει άνισα, ανάλογα με το χρόνο.

βαρική κλίση- δείκτης που χαρακτηρίζει τη μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης πάνω από την επιφάνεια της γης ανά μονάδα απόστασης και οριζόντια.

Το μέγεθος της πίεσης, εκτός από το ύψος του εδάφους πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα. Η πίεση του θερμού αέρα είναι μικρότερη από αυτή του ψυχρού αέρα, γιατί ως αποτέλεσμα της θέρμανσης διαστέλλεται και όταν ψύχεται συστέλλεται. Καθώς η θερμοκρασία του αέρα αλλάζει, η πίεσή του αλλάζει. Δεδομένου ότι η μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα στην υδρόγειο είναι ζωνική, ο σχηματισμός ζωνών είναι επίσης χαρακτηριστικός της κατανομής της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της γης. Μια ζώνη χαμηλής πίεσης εκτείνεται κατά μήκος του ισημερινού, σε γεωγραφικά πλάτη 30-40 ° προς τα βόρεια και νότια - ζώνες υψηλής πίεσης, σε γεωγραφικά πλάτη 60-70 ° η πίεση είναι και πάλι χαμηλή και σε πολικά γεωγραφικά πλάτη - περιοχές υψηλής πίεσης. Η κατανομή των ζωνών υψηλής και χαμηλής πίεσης συνδέεται με τις ιδιαιτερότητες της θέρμανσης και της κίνησης του αέρα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Στα ισημερινά γεωγραφικά πλάτη, ο αέρας θερμαίνεται καλά καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, ανεβαίνει και εξαπλώνεται προς τα τροπικά γεωγραφικά πλάτη. Πλησιάζοντας τα γεωγραφικά πλάτη 30-40°, ο αέρας ψύχεται και βυθίζεται, δημιουργώντας μια ζώνη υψηλής πίεσης. Στα πολικά γεωγραφικά πλάτη, ο ψυχρός αέρας δημιουργεί περιοχές υψηλής πίεσης. Κρύος αέραςκατεβαίνει συνεχώς και στη θέση του έρχεται αέρας από εύκρατα γεωγραφικά πλάτη. Η εκροή αέρα προς τα πολικά γεωγραφικά πλάτη είναι ο λόγος που δημιουργείται μια ζώνη χαμηλής πίεσης στα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη.

Οι ιμάντες πίεσης υπάρχουν συνεχώς. Μετατοπίζονται ελαφρά μόνο προς τα βόρεια ή τα νότια, ανάλογα με την εποχή του χρόνου («ακολουθώντας τον Ήλιο»). Εξαίρεση αποτελεί η ζώνη χαμηλής πίεσης του Βορείου Ημισφαιρίου. Υπάρχει μόνο το καλοκαίρι. Επιπλέον, μια τεράστια περιοχή χαμηλής πίεσης σχηματίζεται πάνω από την Ασία με κέντρο στα τροπικά γεωγραφικά πλάτη - το ασιατικό χαμηλό. Ο σχηματισμός του εξηγείται από το γεγονός ότι σε μια τεράστια ξηρά ο αέρας είναι πολύ ζεστός. Το χειμώνα, η γη, που καταλαμβάνει σημαντικές περιοχές σε αυτά τα γεωγραφικά πλάτη, γίνεται πολύ κρύα, η πίεση πάνω της αυξάνεται και σχηματίζονται περιοχές υψηλής πίεσης στις ηπείρους - τα μέγιστα χειμερινής ατμοσφαιρικής πίεσης της Ασίας (Σιβηρίας) και της Βόρειας Αμερικής (Καναδά). . Έτσι, τον χειμώνα «σπάει» η ζώνη χαμηλής πίεσης στα εύκρατα γεωγραφικά πλάτη του Βορείου Ημισφαιρίου. Επιμένει μόνο πάνω από τους ωκεανούς με τη μορφή κλειστών περιοχών χαμηλής πίεσης - τα χαμηλά της Αλεούτιας και της Ισλανδίας.

Η επίδραση της κατανομής της γης και του νερού στα πρότυπα μεταβολών της ατμοσφαιρικής πίεσης εκφράζεται επίσης στο γεγονός ότι καθ' όλη τη διάρκεια του έτους βαρικά μέγιστα υπάρχουν μόνο στους ωκεανούς: Αζόρες (Βόρειος Ατλαντικός), Βόρειος Ειρηνικός, Νότιος Ατλαντικός, Νότιος Ειρηνικός, Νότια Ινδία.

Η ατμοσφαιρική πίεση αλλάζει συνεχώς. Ο κύριος λόγος για την αλλαγή της πίεσης είναι η αλλαγή της θερμοκρασίας του αέρα.

Η ατμοσφαιρική πίεση μετριέται χρησιμοποιώντας βαρόμετρα. Το βαρόμετρο ανεροειδούς αποτελείται από ένα ερμητικά σφραγισμένο κουτί με λεπτό τοίχωμα, μέσα στο οποίο ο αέρας αραιώνεται. Όταν η πίεση αλλάζει, τα τοιχώματα του κουτιού πιέζονται ή προεξέχουν. Αυτές οι αλλαγές μεταδίδονται στο χέρι, το οποίο κινείται σε κλίμακα βαθμολογημένη σε χιλιοστά ή χιλιοστά.

Στους χάρτες φαίνεται η κατανομή της πίεσης στη Γη ισοβαρείς. Τις περισσότερες φορές, οι χάρτες δείχνουν την κατανομή των ισοβαρών τον Ιανουάριο και τον Ιούλιο.

Η κατανομή των περιοχών και των ζωνών της ατμοσφαιρικής πίεσης επηρεάζει σημαντικά τα ρεύματα αέρα, τον καιρό και το κλίμα.

Ανεμοςείναι η οριζόντια κίνηση του αέρα σε σχέση με την επιφάνεια της γης. Εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της ανομοιόμορφης κατανομής της ατμοσφαιρικής πίεσης και η κίνησή της κατευθύνεται από περιοχές με υψηλότερη πίεση σε περιοχές όπου η πίεση είναι χαμηλότερη. Λόγω της συνεχούς αλλαγής της πίεσης σε χρόνο και χώρο, η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου αλλάζει συνεχώς. Η κατεύθυνση του ανέμου καθορίζεται από το τμήμα του ορίζοντα από το οποίο φυσά (ο βόρειος άνεμος φυσά από βορρά προς νότο). Η ταχύτητα του ανέμου μετριέται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Με το ύψος, η κατεύθυνση και η ισχύς του ανέμου αλλάζουν λόγω μείωσης της δύναμης τριβής, καθώς και λόγω αλλαγής στις βαρικές κλίσεις.

Έτσι, ο λόγος για την εμφάνιση του ανέμου είναι η διαφορά πίεσης μεταξύ διαφορετικών περιοχών και ο λόγος για τη διαφορά πίεσης είναι η διαφορά στη θέρμανση. Οι άνεμοι επηρεάζονται από τη δύναμη εκτροπής της περιστροφής της Γης.

Οι άνεμοι είναι διαφορετικοί ως προς την προέλευση, τον χαρακτήρα και τη σημασία. Οι κύριοι άνεμοι είναι τα αεράκια, οι μουσώνες, οι εμπορικοί άνεμοι.

Αεράκι— τοπικός άνεμος ( θαλάσσιες ακτές, μεγάλες λίμνες, δεξαμενές και ποτάμια), το οποίο αλλάζει την κατεύθυνσή του δύο φορές την ημέρα: κατά τη διάρκεια της ημέρας φυσά από την πλευρά της δεξαμενής στη στεριά και τη νύχτα - από τη γη στη δεξαμενή. Τα αεράκια προκύπτουν από το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της ημέρας η γη θερμαίνεται περισσότερο από το νερό, γι' αυτό ο θερμότερος και ελαφρύτερος αέρας πάνω από τη γη ανεβαίνει και στη θέση του μπαίνει ψυχρότερος αέρας από την πλευρά της δεξαμενής. Τη νύχτα, ο αέρας πάνω από τη δεξαμενή είναι θερμότερος (επειδή ψύχεται πιο αργά), επομένως ανεβαίνει και οι μάζες αέρα από την ξηρά μετακινούνται στη θέση του - πιο βαρύς, πιο ψυχρός (Εικ. 12). Άλλοι τύποι τοπικοί άνεμοιείναι πιστολάκι μαλλιών, βόριο κ.λπ.

Ρύζι. 12

αληγείς άνεμοι- σταθεροί άνεμοι στις τροπικές περιοχές του Βόρειου και Νοτίου ημισφαιρίου, που πνέουν από ζώνες υψηλής πίεσης (25-35 ° Β και Ν) στον ισημερινό (στη ζώνη χαμηλής πίεσης). Υπό την επίδραση της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, οι εμπορικοί άνεμοι αποκλίνουν από την αρχική τους κατεύθυνση. Στο βόρειο ημισφαίριο, φυσούν από τα βορειοανατολικά προς τα νοτιοδυτικά· στο νότιο ημισφαίριο, φυσούν από το νοτιοανατολικό προς το βορειοδυτικό. Οι εμπορικοί άνεμοι χαρακτηρίζονται από μεγάλη σταθερότητα κατεύθυνσης και ταχύτητας. Οι εμπορικοί άνεμοι έχουν μεγάλη επιρροήγια το κλίμα των εδαφών υπό την επιρροή τους. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στην κατανομή των βροχοπτώσεων.

Οι μουσώνες— άνεμοι που ανάλογα με τις εποχές του χρόνου αλλάζουν κατεύθυνση προς το αντίθετο ή κοντά σε αυτό. Την κρύα εποχή, φυσούν από την ηπειρωτική χώρα στον ωκεανό, και τη ζεστή εποχή, από τον ωκεανό στην ηπειρωτική χώρα.

Οι μουσώνες σχηματίζονται λόγω της διαφοράς στην ατμοσφαιρική πίεση που προκύπτει από την ανομοιόμορφη θέρμανση της ξηράς και της θάλασσας. Το χειμώνα, ο αέρας πάνω από τη γη είναι πιο κρύος, πάνω από τον ωκεανό είναι πιο ζεστός. Κατά συνέπεια, η πίεση είναι υψηλότερη πάνω από την ηπειρωτική χώρα, χαμηλότερη - πάνω από τον ωκεανό. Επομένως, το χειμώνα, ο αέρας μετακινείται από την ηπειρωτική χώρα (περιοχή υψηλότερης πίεσης) προς τον ωκεανό (πάνω από τον οποίο η πίεση είναι χαμηλότερη). Στη ζεστή εποχή - αντίθετα: οι μουσώνες πνέουν από τον ωκεανό προς την ηπειρωτική χώρα. Επομένως, στις περιοχές κατανομής των μουσώνων, η βροχόπτωση συνήθως πέφτει το καλοκαίρι. Λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, οι μουσώνες αποκλίνουν προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο από την αρχική τους διεύθυνση.

Οι μουσώνες είναι σημαντικοί αναπόσπαστο μέροςγενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. Διακρίνω εξωτροπικόΚαι τροπικός(ισημερινοί) μουσώνες. Στη Ρωσία, οι εξωτροπικοί μουσώνες λειτουργούν στο έδαφος της ακτής της Άπω Ανατολής. Οι τροπικοί μουσώνες είναι ισχυρότεροι και πιο χαρακτηριστικοί της Νότιας και Νοτιοανατολικής Ασίας, όπου σε μερικά χρόνια πέφτουν αρκετές χιλιάδες χιλιοστά βροχόπτωσης κατά την υγρή περίοδο. Ο σχηματισμός τους εξηγείται από το γεγονός ότι η ισημερινή ζώνη χαμηλής πίεσης μετατοπίζεται ελαφρώς προς τα βόρεια ή τα νότια, ανάλογα με την εποχή («ακολουθώντας τον Ήλιο»). Τον Ιούλιο, βρίσκεται στους 15 - 20 ° Β. SH. Επομένως, ο νοτιοανατολικός εμπορικός άνεμος του Νοτίου Ημισφαιρίου, ορμώντας σε αυτή τη ζώνη χαμηλής πίεσης, διασχίζει τον ισημερινό. Υπό την επίδραση της δύναμης εκτροπής της περιστροφής της Γης (γύρω από τον άξονά της) στο βόρειο ημισφαίριο, αλλάζει κατεύθυνση και γίνεται νοτιοδυτικός. Αυτός είναι ο καλοκαιρινός ισημερινός μουσώνας, ο οποίος μεταφέρει τις θαλάσσιες αέριες μάζες του ισημερινού αέρα σε γεωγραφικό πλάτος 20-28°. Συναντώντας τα Ιμαλάια στο δρόμο του, ο υγρός αέρας αφήνει σημαντικό όγκο βροχοπτώσεων στις νότιες πλαγιές τους. Στο σταθμό Cherrapunja στη Βόρεια Ινδία, η μέση ετήσια βροχόπτωση ξεπερνά τα 10.000 mm ετησίως και σε μερικά χρόνια ακόμη περισσότερο.

Από τις ζώνες υψηλής πίεσης οι άνεμοι πνέουν και προς τους πόλους, αλλά παρεκκλίνοντας προς τα ανατολικά αλλάζουν κατεύθυνση προς τα δυτικά. Επομένως, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, δυτικοί άνεμοι,αν και δεν είναι τόσο σταθεροί όσο οι εμπορικοί άνεμοι.

Οι άνεμοι που επικρατούν στις πολικές περιοχές είναι βορειοανατολικοί άνεμοι στο βόρειο ημισφαίριο και νοτιοανατολικοί άνεμοι στο νότιο ημισφαίριο.

Κυκλώνες και αντικυκλώνες.Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης της επιφάνειας της γης και της δύναμης εκτροπής της περιστροφής της Γης, σχηματίζονται τεράστιες (έως και αρκετές χιλιάδες χιλιόμετρα σε διάμετρο) ατμοσφαιρικές δίνες - κυκλώνες και αντικυκλώνες (Εικ. 13).

Ρύζι. 13. Σχέδιο κίνησης του αέρα

Κυκλώνας -μια ανοδική δίνη στην ατμόσφαιρα με μια κλειστή περιοχή χαμηλής πίεσης, στην οποία φυσούν άνεμοι από την περιφέρεια προς το κέντρο (αριστερόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο, δεξιόστροφα στο νότιο ημισφαίριο). μέση ταχύτητακίνηση κυκλώνα 35 - 50 km / h, και μερικές φορές μέχρι 100 km / h. Σε έναν κυκλώνα, ο αέρας ανεβαίνει, γεγονός που επηρεάζει τον καιρό. Με την εμφάνιση ενός κυκλώνα, ο καιρός αλλάζει αρκετά δραματικά: οι άνεμοι αυξάνονται, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται γρήγορα, δημιουργούν ισχυρά σύννεφα και πέφτουν βροχοπτώσεις.

Αντικύκλωνας- κατεβαίνοντας ατμοσφαιρική δίνημε μια κλειστή περιοχή υψηλής πίεσης, στην οποία οι άνεμοι πνέουν από το κέντρο προς την περιφέρεια (στο βόρειο ημισφαίριο - δεξιόστροφα, στο νότιο - αριστερόστροφα). Στον αντικυκλώνα, ο αέρας κατεβαίνει, γίνεται πιο ξηρός όταν ζεσταίνεται, αφού οι ατμοί που περικλείονται σε αυτόν απομακρύνονται από τον κορεσμό. Αυτό, κατά κανόνα, αποκλείει το σχηματισμό νεφών στο κεντρικό τμήμα του αντικυκλώνα. Συνεπώς κατά τη διάρκεια του αντικυκλώνα ο καιρός είναι αίθριος, ηλιόλουστος, χωρίς βροχοπτώσεις. Το χειμώνα - παγωμένος, το καλοκαίρι - ζεστό.

Υδρατμοί στην ατμόσφαιρα.Υπάρχει πάντα μια ορισμένη ποσότητα υγρασίας στην ατμόσφαιρα με τη μορφή υδρατμών που έχει εξατμιστεί από την επιφάνεια των ωκεανών, των λιμνών, των ποταμών, του εδάφους κ.λπ. Η εξάτμιση εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα, τον άνεμο (ακόμη και ένας ασθενής άνεμος αυξάνει την εξάτμιση τρία φορές, γιατί όλη η ώρα παρασύρει τον αέρα που είναι κορεσμένος με υδρατμούς και φέρνει νέες μερίδες ξηρού), τη φύση του αναγλύφου, τη βλάστηση, το χρώμα του εδάφους.

Διακρίνω αστάθεια -την ποσότητα νερού που θα μπορούσε να εξατμιστεί υπό δεδομένες συνθήκες ανά μονάδα χρόνου και εξάτμιση -πράγματι εξατμισμένο νερό.

Στην έρημο, η εξάτμιση είναι υψηλή και η εξάτμιση είναι αμελητέα.

Κορεσμός αέρα. Σε κάθε συγκεκριμένη θερμοκρασία, ο αέρας μπορεί να δέχεται υδρατμούς μέχρι ένα γνωστό όριο (μέχρι τον κορεσμό).

Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο περισσότερο μέγιστο ποσότο νερό μπορεί να περιέχει αέρα. Εάν η ψύξη δεν είναι κορεσμένο αέρα, σταδιακά θα πλησιάσει το σημείο κορεσμού. Η θερμοκρασία στην οποία ένας δεδομένος ακόρεστος αέρας γίνεται κορεσμένος ονομάζεται σημείο δρόσου.Εάν ο κορεσμένος αέρας ψύχεται περαιτέρω, τότε ο υπερβολικός υδρατμός θα αρχίσει να πυκνώνει σε αυτόν. Η υγρασία θα αρχίσει να συμπυκνώνεται, θα σχηματιστούν σύννεφα και στη συνέχεια θα πέσει η βροχόπτωση.

Επομένως, για να χαρακτηρίσουμε τον καιρό, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε σχετική υγρασίααέρας -το ποσοστό της ποσότητας υδρατμών που περιέχεται στον αέρα στην ποσότητα που μπορεί να συγκρατήσει όταν είναι κορεσμένος. Απόλυτη υγρασία- την ποσότητα των υδρατμών σε γραμμάρια , βρίσκεται αυτή τη στιγμή σε 1 m 3 αέρα.

Ατμοσφαιρικές βροχοπτώσεις και σχηματισμός τους.Κατακρήμνιση- νερό σε υγρή ή στερεή κατάσταση που πέφτει από τα σύννεφα. σύννεφασυσσωρεύσεις προϊόντων συμπύκνωσης υδρατμών που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα - σταγονίδια νερού ή κρυστάλλοι πάγου. Ανάλογα με το συνδυασμό θερμοκρασίας και βαθμού υγρασίας, σχηματίζονται σταγονίδια ή κρύσταλλοι. διαφορετικά σχήματακαι μέγεθος. Μικρά σταγονίδια επιπλέουν στον αέρα, μεγαλύτερα αρχίζουν να πέφτουν με τη μορφή ψιλόβροχο (βροχόβροχο) ή ψιλής βροχής. Σε χαμηλές θερμοκρασίες σχηματίζονται νιφάδες χιονιού.

Το μοτίβο σχηματισμού βροχοπτώσεων έχει ως εξής: ο αέρας ψύχεται (πιο συχνά όταν ανεβαίνει προς τα πάνω), πλησιάζει τον κορεσμό, συμπυκνώνονται υδρατμοί και σχηματίζονται κατακρημνίσεις.

Η κατακρήμνιση μετριέται χρησιμοποιώντας βροχόμετρο - κυλινδρικό μεταλλικό κουβά ύψους 40 cm και επιφάνειας διατομής ​​500 cm 2. Όλες οι ποσοτικές μετρήσεις κατακρήμνισησυνοψίζονται για κάθε μήνα και δίνουν τη μέση μηνιαία και στη συνέχεια την ετήσια βροχόπτωση.

Η ποσότητα της βροχόπτωσης σε μια περιοχή εξαρτάται από:

• θερμοκρασία αέρα (επηρεάζει την εξάτμιση και την ικανότητα υγρασίας του αέρα).
• θαλάσσια ρεύματα (πάνω από την επιφάνεια θερμά ρεύματαο αέρας θερμαίνεται και είναι κορεσμένος με υγρασία. όταν μεταφέρεται σε γειτονικές, ψυχρότερες περιοχές, η βροχόπτωση απελευθερώνεται εύκολα από αυτό. Πάνω από ψυχρά ρεύματα, συμβαίνει η αντίθετη διαδικασία: η εξάτμιση πάνω από αυτά είναι μικρή. όταν ο αέρας χαμηλής υγρασίας εισέρχεται σε μια θερμότερη υποκείμενη επιφάνεια, διαστέλλεται, ο κορεσμός του με υγρασία μειώνεται και δεν σχηματίζεται κατακρήμνιση.
• ατμοσφαιρική κυκλοφορία (όπου ο αέρας μετακινείται από τη θάλασσα στην ξηρά, υπάρχουν περισσότερες βροχοπτώσεις).
• το ύψος του τόπου και η κατεύθυνση των οροσειρών (τα βουνά αναγκάζουν τις αέριες μάζες που είναι κορεσμένες με υγρασία να ανέβουν, όπου λόγω ψύξης συμπυκνώνονται υδρατμοί και σχηματίζονται βροχοπτώσεις· υπάρχει μεγαλύτερη βροχόπτωση στις προσήνεμες πλαγιές των βουνών) .

Η βροχόπτωση είναι άνιση. Υπακούει στο νόμο της χωροταξίας, δηλαδή αλλάζει από τον ισημερινό στους πόλους. Σε τροπικά και εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η ποσότητα της βροχόπτωσης αλλάζει σημαντικά όταν μετακινείται από τις ακτές στα βάθη των ηπείρων, κάτι που εξαρτάται από πολλούς παράγοντες (ατμοσφαιρική κυκλοφορία, παρουσία ωκεάνιων ρευμάτων, τοπογραφία κ.λπ.).

Οι βροχοπτώσεις στο μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη εμφανίζονται άνισα καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους. Κοντά στον ισημερινό κατά τη διάρκεια του έτους, η ποσότητα της βροχόπτωσης ποικίλλει ελαφρώς· σε υποισημερινά γεωγραφικά πλάτη, διακρίνεται μια ξηρή περίοδος (έως 8 μήνες), που σχετίζεται με τη δράση των τροπικών αέριων μαζών και μια περίοδος βροχών (έως 4 μήνες). σχετίζεται με την άφιξη των μαζών του ισημερινού αέρα. Όταν μετακινούμαστε από τον ισημερινό στους τροπικούς, η διάρκεια της ξηρής περιόδου αυξάνεται και η περίοδος των βροχών μειώνεται. ΣΕ υποτροπικά γεωγραφικά πλάτηεπικρατούν χειμερινές βροχοπτώσεις (προσφέρονται από μέτριες αέριες μάζες). Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η βροχόπτωση εμφανίζεται καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, αλλά κατά τη διάρκεια εσωτερικά μέρηΣτις ηπείρους, περισσότερες βροχοπτώσεις πέφτουν κατά τη ζεστή περίοδο. Στα πολικά γεωγραφικά πλάτη κυριαρχούν και οι καλοκαιρινές βροχοπτώσεις.

Καιρός— φυσική κατάστασητο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας σε μια συγκεκριμένη περιοχή σε μια δεδομένη στιγμή ή για μια ορισμένη χρονική περίοδο.

Καιρικά χαρακτηριστικά - θερμοκρασία και υγρασία αέρα, ατμοσφαιρική πίεση, συννεφιά και βροχόπτωση, άνεμος. Ο καιρός είναι ένα εξαιρετικά μεταβλητό στοιχείο των φυσικών συνθηκών, που υπόκειται σε καθημερινούς και ετήσιους ρυθμούς. Ο ημερήσιος ρυθμός οφείλεται στη θέρμανση της επιφάνειας της γης από τις ακτίνες του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας και στην ψύξη τη νύχτα. Ο ετήσιος ρυθμός καθορίζεται από τη μεταβολή της γωνίας πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους.

Ο καιρός έχει μεγάλη σημασία στην ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα. Η μελέτη του καιρού πραγματοποιείται στις μετεωρολογικούς σταθμούςχρησιμοποιώντας μια ποικιλία συσκευών. Σύμφωνα με τις πληροφορίες που λαμβάνονται στους μετεωρολογικούς σταθμούς, καταρτίζονται συνοπτικοί χάρτες. συνοπτικός χάρτης- ένας χάρτης καιρού στον οποίο εφαρμόζονται ατμοσφαιρικά μέτωπα και δεδομένα καιρού σε μια συγκεκριμένη στιγμή με συμβατικά σήματα (πίεση αέρα, θερμοκρασία, κατεύθυνση και ταχύτητα ανέμου, συννεφιά, θέση θερμών και ψυχρών μετώπων, κυκλώνων και αντικυκλώνων, φύση της βροχόπτωσης) . Οι συνοπτικοί χάρτες καταρτίζονται πολλές φορές την ημέρα, η σύγκριση τους σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τις διαδρομές κίνησης των κυκλώνων, των αντικυκλώνων, ατμοσφαιρικά μέτωπα.

ατμοσφαιρικό μέτωπο- η ζώνη διαχωρισμού των μαζών αέρα διαφορετικών ιδιοτήτων στην τροπόσφαιρα. Συμβαίνει όταν οι μάζες του ψυχρού και ζεστού αέρα πλησιάζουν και συναντώνται. Το πλάτος του φτάνει πολλές δεκάδες χιλιόμετρα με ύψος εκατοντάδες μέτρα και μερικές φορές χιλιάδες χιλιόμετρα με μικρή κλίση προς την επιφάνεια της Γης. ατμοσφαιρικό μέτωπο που διέρχεται ορισμένη επικράτεια, αλλάζει δραματικά τον καιρό. Ανάμεσα στα ατμοσφαιρικά μέτωπα διακρίνονται τα θερμά και τα ψυχρά μέτωπα (Εικ. 14).

Ρύζι. 14

ζεστό μέτωποΣχηματίζεται από την ενεργό κίνηση του θερμού αέρα προς τον ψυχρό αέρα. Επειτα ζεστός αέραςρέει στην υποχωρούσα σφήνα της ψυχρής και ανεβαίνει κατά μήκος του επιπέδου διεπαφής. Καθώς ανεβαίνει, κρυώνει. Αυτό οδηγεί στη συμπύκνωση των υδρατμών, στην εμφάνιση νεφών Cirrus και Nimbostratus και σε βροχόπτωση. Με τον ερχομό ζεστό μέτωποΗ ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται, κατά κανόνα, η θέρμανση και η πτώση των εκτεταμένων βροχοπτώσεων συνδέονται με αυτήν.

ψυχρό μέτωποσχηματίζεται όταν ο ψυχρός αέρας κινείται προς τον θερμό αέρα. Ο κρύος αέρας, όντας βαρύτερος, ρέει κάτω από τον ζεστό αέρα και τον ωθεί προς τα πάνω. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη στρωμοσωρία σύννεφα βροχής, από την οποία πέφτουν βροχοπτώσεις με τη μορφή όμβρων με καταιγίδες και καταιγίδες. Η διέλευση ενός ψυχρού μετώπου συνδέεται με ψύξη, αυξημένους ανέμους και αύξηση της διαφάνειας του αέρα. Μεγάλης σημασίαςέχουν προγνώσεις καιρού. Οι προγνώσεις καιρού γίνονται για διαφορετικές χρονικές στιγμές. Συνήθως ο καιρός προβλέπεται για 24-48 ώρες.Το να κάνεις μακροπρόθεσμες μετεωρολογικές προβλέψεις συνδέεται με μεγάλες δυσκολίες.

Κλίμα- το μακροπρόθεσμο καιρικό καθεστώς που είναι χαρακτηριστικό της περιοχής. Το κλίμα επηρεάζει το σχηματισμό του εδάφους, της βλάστησης, της άγριας ζωής. καθορίζει το καθεστώς των ποταμών, λιμνών, ελών, επηρεάζει τη ζωή των θαλασσών και των ωκεανών, το σχηματισμό του αναγλύφου.

Η κατανομή του κλίματος στη Γη είναι ζωνική. Υπάρχουν πολλές κλιματικές ζώνες στον κόσμο.

Κλιματικές ζώνες- γεωγραφικές ζώνες της επιφάνειας της γης, που έχουν ομοιόμορφο καθεστώς θερμοκρασιών αέρα, λόγω των «κανόνων» της άφιξης της ηλιακής ακτινοβολίας και του σχηματισμού του ίδιου τύπου αέριων μαζών με τα χαρακτηριστικά της εποχιακής κυκλοφορίας τους (Πίνακας 2) . αέριες μάζες- μεγάλοι όγκοι αέρα στην τροπόσφαιρα, που έχουν πάνω κάτω τις ίδιες ιδιότητες (θερμοκρασία, υγρασία, περιεκτικότητα σε σκόνη κ.λπ.). Οι ιδιότητες των μαζών αέρα καθορίζονται από την επικράτεια ή την υδάτινη περιοχή στην οποία σχηματίζονται.

Χαρακτηριστικά των ζωνικών αέριων μαζών:

ισημερινό - ζεστό και υγρό.

τροπικό - ζεστό, ξηρό.

εύκρατο - λιγότερο ζεστό, πιο υγρό από τροπικό, οι εποχιακές διαφορές είναι χαρακτηριστικές.

Αρκτική και Ανταρκτική - κρύο και ξηρό.

Πίνακας 2.Οι κλιματικές ζώνες και οι αέριες μάζες που λειτουργούν σε αυτές

κλιματική ζώνη	Ενεργές ζωνικές αέριες μάζες
	Το καλοκαίρι	το χειμώνα
Ισημερινού	ισημερινού
υποισημερινός	ισημερινού	τροπικός
Τροπικός	τροπικός
Μισοτροπικός	τροπικός	Μέτριος
Μέτριος	Εύκρατα γεωγραφικά πλάτη (πολικά)
Υποαρκτική Υποανταρκτική	Μέτριος	Αρκτική Ανταρκτική
Αρκτική Ανταρκτική	Αρκτική Υποανταρκτική

Στους κύριους (ζωνικούς) τύπους VMs, υπάρχουν υποτύποι - ηπειρωτικοί (που σχηματίζονται πάνω από την ηπειρωτική χώρα) και ωκεάνιοι (που σχηματίζονται πάνω από τον ωκεανό). Μια μάζα αέρα χαρακτηρίζεται από μια γενική κατεύθυνση κίνησης, αλλά μέσα σε αυτόν τον όγκο αέρα μπορεί να υπάρχει διαφορετικούς ανέμους. Οι ιδιότητες των μαζών αέρα αλλάζουν. Έτσι, οι εύκρατες θαλάσσιες μάζες αέρα, που μεταφέρονται από τους δυτικούς ανέμους στο έδαφος της Ευρασίας, σταδιακά θερμαίνονται (ή ψύχονται) όταν κινούνται προς τα ανατολικά, χάνουν υγρασία και μετατρέπονται σε εύκρατο ηπειρωτικό αέρα.

Κλιματικοί παράγοντες:

• το γεωγραφικό πλάτος του τόπου, δεδομένου ότι η γωνία κλίσης των ακτίνων του ήλιου εξαρτάται από αυτό, που σημαίνει την ποσότητα θερμότητας.
• ατμοσφαιρική κυκλοφορία - οι άνεμοι που επικρατούν φέρνουν ορισμένες μάζες αέρα.
• ωκεάνια ρεύματα (βλ. για την ατμοσφαιρική βροχόπτωση).
• το απόλυτο υψόμετρο του τόπου (η θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο).
• απόσταση από τον ωκεανό - στις ακτές, κατά κανόνα, λιγότερο απότομες αλλαγές θερμοκρασίας (μέρα και νύχτα, εποχές του έτους). περισσότερες βροχοπτώσεις?
• ανακούφιση (οι οροσειρές μπορούν να παγιδεύσουν αέριες μάζες: εάν μια υγρή αέρια μάζα συναντά βουνά στο δρόμο της, υψώνεται, ψύχεται, συμπυκνώνεται η υγρασία και πέφτουν οι βροχοπτώσεις).

Οι κλιματικές ζώνες αλλάζουν από τον ισημερινό στους πόλους, καθώς αλλάζει η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου. Αυτό, με τη σειρά του, καθορίζει τον νόμο της χωροταξίας, δηλαδή την αλλαγή των συνιστωσών της φύσης από τον ισημερινό στους πόλους. Εντός των κλιματικών ζωνών διακρίνονται κλιματικές περιοχές - ένα τμήμα της κλιματικής ζώνης που έχει ένα συγκεκριμένο είδος κλίματος. κλιματικές περιοχέςπροκύπτουν ως αποτέλεσμα της επίδρασης της δράσης διαφόρων παραγόντων που σχηματίζουν το κλίμα (ιδιαιτερότητες της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας, η επίδραση των ωκεάνιων ρευμάτων κ.λπ.). Για παράδειγμα, σε μέτρια κλιματική ζώνηΤο βόρειο ημισφαίριο χωρίζεται σε περιοχές με ηπειρωτικό, εύκρατο ηπειρωτικό, θαλάσσιο και μουσώνα κλίματα.

Γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας- ένα σύστημα ρευμάτων αέρα στην υδρόγειο, το οποίο συμβάλλει στη μεταφορά θερμότητας και υγρασίας από τη μια περιοχή στην άλλη. Ο αέρας μετακινείται από περιοχές υψηλής πίεσης σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Οι περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ανομοιόμορφης θέρμανσης της επιφάνειας της γης. Υπό την επίδραση της περιστροφής της Γης, οι ροές του αέρα αποκλίνουν προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο. Στα ισημερινά γεωγραφικά πλάτη, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών, υπάρχει συνεχώς ζώνη χαμηλής πίεσης με ασθενείς ανέμους. Ο θερμαινόμενος αέρας ανεβαίνει και εξαπλώνεται σε ύψος προς τα βόρεια και τα νότια. Σε υψηλές θερμοκρασίες και ανοδική κίνηση του αέρα, με υψηλή υγρασία, σχηματίζονται μεγάλα σύννεφα. Πέφτει εδώ ένας μεγάλος αριθμός απόκατακρήμνιση.

Περίπου μεταξύ 25 και 30 ° Β. και εσυ. SH. ο αέρας κατεβαίνει στην επιφάνεια της Γης, όπου, ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται ζώνες υψηλής πίεσης. Κοντά στη Γη, αυτός ο αέρας κατευθύνεται προς τον ισημερινό (όπου η πίεση είναι χαμηλή), αποκλίνοντας προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο. Έτσι σχηματίζονται οι εμπορικοί άνεμοι. Στο κεντρικό τμήμα των ζωνών υψηλής πίεσης, υπάρχει μια ήρεμη ζώνη: οι άνεμοι είναι ασθενείς. Λόγω των καθοδικών ρευμάτων του αέρα, ο αέρας στεγνώνει και θερμαίνεται. Οι θερμές και ξηρές περιοχές της Γης βρίσκονται σε αυτές τις ζώνες.

Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη με κέντρα γύρω στους 60° Β. και εσυ. SH. η πίεση είναι χαμηλή. Ο αέρας ανεβαίνει και μετά ορμάει στις πολικές περιοχές. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, κυριαρχούν οι δυτικές αεροπορικές μεταφορές (ενεργεί η δύναμη εκτροπής της περιστροφής της Γης).

Τα πολικά γεωγραφικά πλάτη χαρακτηρίζονται από χαμηλές θερμοκρασίες αέρα και υψηλή πίεση. Ο αέρας που προέρχεται από εύκρατα γεωγραφικά πλάτη κατεβαίνει στη Γη και πάλι πηγαίνει σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη με βορειοανατολικούς (στο βόρειο ημισφαίριο) και νοτιοανατολικούς (στο νότιο ημισφαίριο) ανέμους. Η βροχόπτωση είναι χαμηλή (Εικ. 15).

Ρύζι. 15. Σχέδιο της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας

Η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης αντανακλά τη θέρμανση του αέρα σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη περιοχή του πλανήτη μας.

Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές για τη μέτρησή του - θερμόμετρα που βρίσκονται σε μικρούς θαλάμους. Η θερμοκρασία του αέρα μετριέται τουλάχιστον 2 μέτρα πάνω από το έδαφος.

Μέση θερμοκρασία επιφάνειας της Γης

Με τον όρο μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης, εννοούν τον αριθμό των βαθμών όχι σε κάποιο συγκεκριμένο μέρος, αλλά τον μέσο όρο από όλα τα σημεία της σφαίρα. Για παράδειγμα, εάν στη Μόσχα η θερμοκρασία του αέρα είναι 30 βαθμούς και στην Αγία Πετρούπολη 20, τότε η μέση θερμοκρασία στην περιοχή αυτών των δύο πόλεων θα είναι 25 βαθμοί.

(Δορυφορική εικόνα της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης τον μήνα Ιανουάριο με μια κλίμακα τιμών Kelvin)

Κατά τον υπολογισμό της μέσης θερμοκρασίας της Γης, οι μετρήσεις λαμβάνονται όχι από μια συγκεκριμένη περιοχή, αλλά από όλες τις περιοχές του πλανήτη. Αυτή τη στιγμή, η μέση θερμοκρασία της Γης είναι +12 βαθμοί Κελσίου.

Ελάχιστο και μέγιστο

Η χαμηλότερη θερμοκρασία καταγράφηκε το 2010 στην Ανταρκτική. Το ρεκόρ ήταν -93 βαθμοί Κελσίου. Το πιο καυτό σημείο στον πλανήτη είναι η έρημος Deshte Lut, που βρίσκεται στο Ιράν, όπου η θερμοκρασία ρεκόρ ήταν + 70 βαθμούς.

(μέση θερμοκρασία για τον Ιούλιο )

Η Ανταρκτική θεωρείται παραδοσιακά το πιο κρύο μέρος στη Γη. Η Αφρική και η Αφρική ανταγωνίζονται συνεχώς για το δικαίωμα να ονομάζονται η θερμότερη ήπειρος. Βόρεια Αμερική. Ωστόσο, όλες οι άλλες ήπειροι δεν είναι επίσης τόσο μακριά, υστερώντας από τους ηγέτες μόνο κατά μερικούς βαθμούς.

Κατανομή θερμότητας και φωτός στη Γη

Ο πλανήτης μας λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητάς του από ένα αστέρι που ονομάζεται Ήλιος. Παρά την μάλλον εντυπωσιακή απόσταση που μας χωρίζει, η ακτινοβολία που φτάνει είναι υπεραρκετή για τους κατοίκους της Γης.

(μέση θερμοκρασία για τον Ιανουάριοκατανεμημένη στην επιφάνεια της γης)

Όπως γνωρίζετε, η Γη περιστρέφεται συνεχώς γύρω από τον Ήλιο, ο οποίος φωτίζει μόνο ένα μέρος του πλανήτη μας. Εξ ου και η άνιση κατανομή της θερμότητας στον πλανήτη. Η Γη έχει ελλειψοειδές σχήμα, με αποτέλεσμα οι ακτίνες του Ήλιου να πέφτουν σε διάφορα μέρη της Γης υπό διαφορετικές γωνίες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ανισορροπία στην κατανομή της θερμότητας στον πλανήτη.

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την κατανομή της θερμότητας είναι η κλίση του άξονα της γης, κατά μήκος του οποίου ο πλανήτης κάνει πλήρης στροφήγύρω από τον ήλιο. Αυτή η κλίση είναι 66,5 μοίρες, επομένως ο πλανήτης μας κοιτάζει συνεχώς το βόρειο τμήμα προς το Βόρειο Αστέρι.

Χάρη σε αυτήν την κλίση έχουμε εποχιακές και χρονικές αλλαγές, δηλαδή, η ποσότητα του φωτός και της θερμότητας, ημέρα ή νύχτα, είτε αυξάνεται είτε μειώνεται, και το καλοκαίρι αντικαθίσταται από το φθινόπωρο.