Introduction

climat tropical équatorial latitude géographique

Les voyageurs et les marins de l’Antiquité prêtaient attention aux différences climatiques des différents pays qu’ils visitaient. Les scientifiques grecs ont été les premiers à tenter d'établir le système climatique de la Terre. On dit que l'historien Polybe (204 - 121 avant JC) fut le premier à diviser la terre entière en 6 zones climatiques - deux chaudes (inhabitées), deux tempérées et deux froides. A cette époque, il était déjà clair que le degré de froid ou de chaleur sur terre dépendait de l'angle d'inclinaison de la chute. rayons de soleil. C'est ici qu'est apparu le mot « climat » lui-même (klima - pente), qui pendant de nombreux siècles désignait une certaine zone la surface de la terre, limité par deux cercles latitudinaux.

À notre époque, la pertinence des études climatiques ne s’est pas estompée. A ce jour, la répartition de la chaleur et ses facteurs ont été étudiés en détail, de nombreuses classifications climatiques ont été données, dont la classification Alisov, la plus utilisée dans la région. ex-URSS, et Köppen, qui est répandu dans le monde. Mais le climat change avec le temps, donc ce moment les études climatiques sont également pertinentes. Les climatologues étudient en détail le changement climatique et les causes de ces changements.

Cible travail de cours: étudier la répartition de la chaleur sur Terre comme principal facteur de formation du climat.

Objectifs du cours :

1) Étudier les facteurs de répartition de la chaleur à la surface de la Terre ;

2) Considérez le principal zones climatiques Terre.

Facteurs de répartition de la chaleur

Le soleil comme source de chaleur

Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre, qui est une énorme boule de plasma chaud au centre du système solaire.

Tout corps dans la nature a sa propre température et, par conséquent, sa propre intensité de rayonnement énergétique. Plus l’intensité du rayonnement est élevée, plus la température est élevée. Ayant des températures extrêmement élevées, le Soleil est une très forte source de rayonnement. Des processus se déroulent à l’intérieur du Soleil au cours desquels des atomes d’hélium sont synthétisés à partir d’atomes d’hydrogène. Ces processus sont appelés processus de fusion nucléaire. Ils s'accompagnent de la libération d'une énorme quantité d'énergie. Cette énergie fait chauffer le Soleil à des températures de 15 millions de degrés Celsius en son centre. À la surface du Soleil (photosphère), la température atteint 5 500°C (11) (3, pp. 40-42).

Ainsi, le Soleil émet une énorme quantité d'énergie, qui apporte de la chaleur à la Terre, mais la Terre est située à une telle distance du Soleil que seule une petite partie de ce rayonnement atteint la surface, ce qui permet aux organismes vivants d'exister confortablement sur notre planète.

Rotation de la Terre et latitude

La forme du globe et son mouvement influencent d'une certaine manière le flux d'énergie solaire vers la surface de la Terre. Seule une partie des rayons du soleil tombe verticalement sur la surface du globe. Lorsque la Terre tourne, les rayons tombent verticalement uniquement dans une ceinture étroite située à égale distance des pôles. Une telle ceinture sur le globe est la ceinture équatoriale. À mesure que l'on s'éloigne de l'équateur, la surface de la Terre devient de plus en plus inclinée par rapport aux rayons du Soleil. C'est à l'équateur, là où les rayons du soleil tombent presque verticalement, que l'on observe le plus grand échauffement. La zone chaude de la Terre se trouve ici. Aux pôles, là où les rayons du Soleil tombent très obliquement, il y a de la neige et de la glace éternelles. Aux latitudes moyennes, la quantité de chaleur diminue avec la distance à l'équateur, c'est-à-dire à mesure que la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon diminue à mesure qu'il s'approche des pôles (Fig. 1,2).

Riz. 1. Répartition des rayons solaires à la surface de la Terre lors des équinoxes

Riz. 2.

Riz. 3. Rotation de la Terre autour du Soleil

Si l'axe de la Terre était perpendiculaire au plan de l'orbite terrestre, alors l'inclinaison des rayons du soleil serait constante à chaque latitude et les conditions d'éclairage et de chauffage de la Terre ne changeraient pas tout au long de l'année. En effet, l'axe de la Terre fait un angle de 66°33 avec le plan de l'orbite terrestre, ce qui fait que, tout en conservant l'orientation de l'axe dans l'espace du monde, chaque point de la surface terrestre rencontre les rayons du soleil à angles qui changent tout au long de l'année (Fig. 1-3). Le 21 mars et le 23 septembre, les rayons du soleil tombent verticalement au-dessus de l'équateur à midi. En raison de la rotation quotidienne et de la position perpendiculaire par rapport au plan de l'orbite terrestre, le jour est égal à la nuit à toutes les latitudes. Ce sont les jours des équinoxes de printemps et d'automne (Fig. 1). Le 22 juin est solaire. A midi, les rayons tombent verticalement au-dessus du parallèle 23°27" N. sh., qui s'appelle le tropique nord. Au-dessus de la surface au nord de 66°33" de latitude Nord. Le soleil ne se couche pas en dessous de l'horizon et le jour polaire y règne. Ce parallèle s'appelle le cercle polaire arctique, et la date du 22 juin est le solstice d'été. La surface au sud de 66° 33"S. w. Elle n'est pas du tout éclairée par le Soleil et la nuit polaire y règne. Ce parallèle s'appelle le cercle Antarctique. Le 22 décembre, les rayons du soleil tombent verticalement à midi au-dessus du parallèle 23°27" S, appelé tropique sud, et la date du 22 décembre est diurne. solstice d'hiver. À cette époque, la nuit polaire se couche au nord du cercle polaire arctique et le jour polaire se couche au sud du cercle antarctique (Fig. 2) (12).

Étant donné que les tropiques et les cercles polaires sont les limites des changements dans le régime d'éclairage et de chauffage de la surface de la Terre tout au long de l'année, ils sont considérés comme les limites astronomiques des zones thermiques de la Terre. Entre les tropiques il y a une zone chaude, des tropiques aux cercles polaires - deux les zones tempérées, des cercles polaires aux pôles il y a deux ceintures froides. Ce schéma de répartition de l'éclairage et de la chaleur est en réalité compliqué par l'influence de divers schémas géographiques, qui seront discutés ci-dessous (12).

Les changements dans les conditions de chauffage de la surface de la Terre au cours de l'année sont à l'origine du changement des saisons (hiver, été et saisons de transition) et déterminent le rythme annuel des processus dans la coque géographique ( cours annuel températures du sol et de l’air, processus vitaux, etc.) (12).

La rotation quotidienne de la Terre autour de son axe provoque d'importantes fluctuations de température. Le matin, au lever du soleil, l'arrivée radiation solaire commence à dépasser le propre rayonnement de la surface terrestre, de sorte que la température de la surface terrestre augmente. Le réchauffement le plus important se produira lorsque le Soleil sera à sa position la plus haute. À mesure que le Soleil se rapproche de l’horizon, ses rayons s’inclinent davantage vers la surface terrestre et la réchauffent moins. Après le coucher du soleil, le flux de chaleur s'arrête. Le refroidissement nocturne de la surface terrestre se poursuit jusqu'au nouveau lever du soleil (8).

Tutoriel vidéo 2 : Structure de l'atmosphère, signification, étude

Conférence: Atmosphère. Composition, structure, circulation. Répartition de la chaleur et de l'humidité sur Terre. Le temps et le climat

Atmosphère

Atmosphère peut être appelé une coquille omniprésente. Son état gazeux lui permet de combler les trous microscopiques du sol ; l’eau est dissoute dans l’eau ; les animaux, les plantes et les humains ne peuvent exister sans air.

L'épaisseur conventionnelle de la coque est de 1 500 km. Ses limites supérieures se dissolvent dans l’espace et ne sont pas clairement marquées. La pression atmosphérique au niveau de la mer à 0°C est de 760 mm. art. Art. L'enveloppe gazeuse est composée à 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'autres gaz (ozone, hélium, vapeur d'eau, dioxyde de carbone). La densité de l’enveloppe d’air change avec l’altitude : plus on monte en altitude, plus l’air est mince. C'est pourquoi les grimpeurs peuvent souffrir d'un manque d'oxygène. La surface terrestre elle-même présente la densité la plus élevée.

Composition, structure, circulation

Le shell contient des calques :

Troposphère, 8 à 20 km d'épaisseur. De plus, l’épaisseur de la troposphère aux pôles est moindre qu’à l’équateur. Environ 80 % de la masse totale d’air est concentrée dans cette petite couche. La troposphère a tendance à se réchauffer à partir de la surface de la Terre, sa température est donc plus élevée près de la Terre elle-même. Avec une montée de 1 km. la température de la coque d'air diminue de 6°C. Dans la troposphère, le mouvement actif des masses d'air se produit dans les directions verticale et horizontale. C’est cette coque qui est « l’usine » météo. Des cyclones et des anticyclones s'y forment, vers l'ouest et vents d'est. Il contient toute la vapeur d'eau qui se condense et est rejetée par la pluie ou la neige. Cette couche de l'atmosphère contient des impuretés : fumée, cendres, poussière, suie, tout ce que nous respirons. La couche qui borde la stratosphère s'appelle la tropopause. C’est là que s’arrête la baisse de température.

Limites approximatives stratosphère 11-55km. Jusqu'à 25 km. Des changements mineurs de température se produisent et au-dessus, elle commence à monter de -56°C à 0°C à une altitude de 40 km. Pendant encore 15 kilomètres, la température ne change pas, cette couche s'appelle la stratopause. La stratosphère contient de l'ozone (O3), une barrière protectrice pour la Terre. Grâce à la présence de la couche d’ozone, les rayons ultraviolets nocifs ne pénètrent pas à la surface de la terre. Dernièrement activité anthropique conduit à la destruction de cette couche et à la formation de « trous d’ozone ». Les scientifiques affirment que la cause des « trous » est une concentration accrue de radicaux libres et de fréon. Sous l'influence du rayonnement solaire, les molécules de gaz sont détruites, ce processus s'accompagne d'une lueur (aurores boréales).

De 50 à 55 km. commence couche suivante –mésosphère, qui s'élève à 80-90 km. Dans cette couche la température diminue, à une altitude de 80 km elle est de -90°C. Dans la troposphère, la température monte à nouveau jusqu'à plusieurs centaines de degrés. Thermosphère s'étend jusqu'à 800 km. Limites supérieures exosphère ne sont pas détectés, car le gaz se dissipe et s’échappe partiellement dans l’espace.

Chaleur et humidité

La répartition de la chaleur solaire sur la planète dépend de la latitude du lieu. L'équateur et les tropiques reçoivent davantage d'énergie solaire, puisque l'angle d'incidence des rayons solaires est d'environ 90°. Plus on se rapproche des pôles, plus l'angle d'incidence des rayons diminue et, par conséquent, la quantité de chaleur diminue également. Les rayons du soleil traversant la coque d'air ne la chauffent pas. Ce n’est que lorsqu’elle touche le sol que la chaleur solaire est absorbée par la surface de la terre, puis l’air est chauffé à partir de la surface sous-jacente. La même chose se produit dans l’océan, sauf que l’eau se réchauffe plus lentement que la terre et se refroidit plus lentement. La proximité des mers et des océans influence donc la formation du climat. En été, l'air marin nous apporte fraîcheur et précipitations, en hiver il se réchauffe, car la surface de l'océan n'a pas encore dépensé sa chaleur accumulée au cours de l'été et la surface de la terre s'est rapidement refroidie. Les masses d'air marin se forment au-dessus de la surface de l'eau et sont donc saturées de vapeur d'eau. En se déplaçant sur terre, les masses d’air perdent de l’humidité, entraînant des précipitations. Les masses d'air continentales se forment au-dessus de la surface de la terre et sont généralement sèches. La présence de masses d'air continentales en été apporte temps chaud, en hiver - clair glacial.

Le temps et le climat

Météo– l'état de la troposphère en un lieu donné pendant une certaine période de temps.

Climat– régime météorologique à long terme caractéristique d'une zone donnée.

Le temps peut changer au cours de la journée. Le climat est une caractéristique plus constante. Chaque région physico-géographique est caractérisée par un certain type de climat. Le climat se forme à la suite de l'interaction et de l'influence mutuelle de plusieurs facteurs : la latitude du lieu, les masses d'air dominantes, la topographie de la surface sous-jacente, la présence de courants sous-marins, la présence ou l'absence de plans d'eau.

À la surface de la Terre, il existe des ceintures de basse et de haute pression atmosphérique. Zones équatoriales et tempérées basse pression, aux pôles et sous les tropiques, la pression est élevée. Les masses d'air se déplacent d'une zone de haute pression vers une zone de basse pression. Mais comme notre Terre tourne, ces directions s’écartent, dans l’hémisphère nord vers la droite, dans l’hémisphère sud vers la gauche. Depuis zone tropicale Les alizés soufflent vers l'équateur, les vents d'ouest soufflent de la zone tropicale vers la zone tempérée et les vents polaires d'est soufflent des pôles vers la zone tempérée. Mais dans chaque zone, des espaces terrestres alternent avec des espaces aquatiques. Selon qu'il s'est formé sur terre ou sur océan masse d'air, cela peut apporter de fortes pluies ou une surface claire et ensoleillée. La quantité d’humidité dans les masses d’air dépend de la topographie de la surface sous-jacente. Sur les zones plates, les masses d'air saturées d'humidité passent sans obstacles. Mais s’il y a des montagnes sur le chemin, l’air lourd et humide ne peut pas traverser les montagnes et est obligé de perdre une partie, voire la totalité, de son humidité sur le versant de la montagne. La côte est de l'Afrique a une surface montagneuse (les montagnes du Drakensberg). Les masses d'air qui se forment au-dessus de l'océan Indien sont saturées d'humidité, mais elles perdent toute l'eau sur la côte et un vent chaud et sec arrive à l'intérieur des terres. C'est pourquoi la plupart de Afrique du Sud occupé par les déserts.

Il existe deux mécanismes principaux dans le réchauffement de la Terre par le Soleil : 1) l'énergie solaire est transmise à travers l'espace sous forme d'énergie radiante ; 2) l'énergie rayonnante absorbée par la Terre est convertie en chaleur.

La quantité de rayonnement solaire reçue par la Terre dépend :

sur la distance entre la Terre et le Soleil. La Terre est la plus proche du Soleil début janvier, la plus éloignée début juillet ; la différence entre ces deux distances est de 5 millions de km, de sorte que la Terre dans le premier cas reçoit 3,4 % de plus et dans le second 3,5 % de rayonnement en moins qu'avec la distance moyenne de la Terre au Soleil (début avril et début octobre) ;

sur l'angle d'incidence des rayons du soleil sur la surface terrestre, qui dépend à son tour de la latitude géographique, de la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon (changeant au cours de la journée et selon les saisons) et de la nature de la topographie du la surface de la terre;

de la transformation de l'énergie rayonnante dans l'atmosphère (diffusion, absorption, réflexion vers l'espace) et à la surface de la Terre. L'albédo moyen de la Terre est de 43 %.

L'image du bilan thermique annuel par zones latitudinales (en calories par 1 cm carré par 1 minute) est présentée dans le tableau II.

Le rayonnement absorbé diminue vers les pôles, mais le rayonnement à ondes longues reste pratiquement inchangé. Les contrastes de température qui apparaissent entre les basses et les hautes latitudes sont atténués par le transfert de chaleur par la mer et principalement par les courants d'air des basses et des hautes latitudes ; la quantité de chaleur transférée est indiquée dans la dernière colonne du tableau.

Pour des conclusions géographiques générales, les fluctuations rythmiques du rayonnement dues aux changements de saisons sont également importantes, car le rythme en dépend également. régime thermique dans un domaine ou un autre.

A partir des caractéristiques de l'irradiation terrestre à différentes latitudes, il est possible de tracer les contours « approximatifs » des ceintures thermiques.

Dans la zone située entre les tropiques, les rayons du Soleil à midi tombent toujours sous un grand angle. Le soleil est à son zénith deux fois par an, la différence entre la durée du jour et de la nuit est faible et l'apport de chaleur tout au long de l'année est important et relativement uniforme. C'est une zone chaude.

Entre les pôles et les cercles polaires, le jour et la nuit peuvent durer séparément plus d'une journée. Pendant les longues nuits (en hiver), il y a un fort refroidissement, car il n'y a aucun apport de chaleur, mais pendant les longues journées (en été), le chauffage est insignifiant en raison de la position basse du Soleil au-dessus de l'horizon, réflexion du rayonnement par la neige. et la glace, et le gaspillage de chaleur dû à la fonte de la neige et de la glace. C'est une ceinture froide.

Les zones tempérées se situent entre les tropiques et les cercles polaires. Comme le soleil est haut en été et bas en hiver, les fluctuations de température tout au long de l'année sont assez importantes.

Cependant, outre la latitude géographique (et donc le rayonnement solaire), la répartition de la chaleur sur Terre est également influencée par la nature de la répartition des terres et des mers, le relief, l'altitude au-dessus du niveau de la mer, les courants marins et aériens. Si nous prenons en compte ces facteurs, les limites des zones thermiques ne peuvent pas être combinées avec des parallèles. C'est pourquoi les isothermes sont prises comme limites : annuelles - pour mettre en évidence la zone dans laquelle amplitudes annuelles les températures de l'air sont basses et les isothermes du mois chaud- mettre en évidence les zones où les variations de température tout au long de l'année sont plus fortes. Sur la base de ce principe, on distingue sur Terre les zones thermiques suivantes :

1) tiède ou chaud, limité dans chaque hémisphère par l'isotherme annuel +20°, passant à proximité des 30e parallèles nord et 30e sud ;

2-3) deux zones tempérées, qui dans chaque hémisphère se situent entre l'isotherme annuel +20° et l'isotherme +10° du mois le plus chaud (respectivement juillet ou janvier) ; dans la Vallée de la Mort (Californie), la température de juillet la plus élevée du globe a été enregistrée à + 56,7° ;

4-5) deux ceintures froides, dans lequel la température moyenne du mois le plus chaud dans un hémisphère donné est inférieure à +10° ; on distingue parfois deux zones de gel perpétuel des ceintures froides avec une température moyenne du mois le plus chaud inférieure à 0°. Dans l'hémisphère nord, il s'agit de l'intérieur du Groenland et éventuellement de la zone proche du pôle ; dans l'hémisphère sud - tout ce qui se trouve au sud du 60e parallèle. L'Antarctique est particulièrement froid ; ici, en août 1960, à la station Vostok, la température de l'air la plus basse sur Terre a été enregistrée -88,3°.

Le lien entre la répartition de la température sur Terre et la répartition du rayonnement solaire incident est très clair. Cependant, une relation directe entre la diminution des valeurs moyennes du rayonnement entrant et la diminution de la température avec l'augmentation de la latitude n'existe qu'en hiver. L'été, pendant plusieurs mois dans la région pôle Nord en raison de la durée du jour plus longue ici, la quantité de rayonnement est sensiblement plus élevée qu'à l'équateur (Fig. 2). Si la répartition des températures estivales correspondait à la répartition des radiations, alors la température de l'air estivale dans l'Arctique serait proche de celle tropicale. Ce n'est pas seulement le cas parce qu'il y a une couverture de glace dans les régions polaires (l'albédo de la neige aux hautes latitudes atteint 70 à 90 % et une grande partie de la chaleur est dépensée pour faire fondre la neige et la glace). En son absence dans le centre de l'Arctique, les températures estivales seraient de 10 à 20°, celles d'hiver de 5 à 10°, soit Un climat complètement différent se serait formé, dans lequel les îles et les côtes de l'Arctique auraient pu être recouvertes d'une riche végétation, si cela n'avait pas été empêché par les nuits polaires de plusieurs jours, voire de plusieurs mois (impossibilité de photosynthèse). La même chose se produirait en Antarctique, avec seulement des nuances de « continentalité » : les étés seraient plus chauds que dans l’Arctique (plus proche des conditions tropicales), les hivers seraient plus froids. Par conséquent, la couverture de glace de l’Arctique et de l’Antarctique est davantage une cause qu’une conséquence des basses températures aux hautes latitudes.

Ces données et considérations, sans violer la régularité réelle observée de la répartition zonale de la chaleur sur Terre, posent le problème de la genèse des ceintures thermiques dans un contexte nouveau et quelque peu inattendu. Il s’avère, par exemple, que la glaciation et le climat ne sont pas une conséquence ni une cause, mais deux conséquences différentes d’une cause commune : une sorte de changement. conditions naturelles provoque la glaciation, et déjà sous l'influence de cette dernière, des changements climatiques décisifs se produisent. Et pourtant, le changement climatique au moins local doit précéder la glaciation, car l’existence de la glace nécessite des conditions de température et d’humidité très spécifiques. Une masse locale de glace peut affecter le climat local, lui permettant de se développer, puis modifier le climat d'une zone plus vaste, ce qui l'incite à se développer davantage, et ainsi de suite. Lorsqu’un tel « lichen des glaces » (terme de Gernet) couvre un espace immense, il entraîne un changement radical du climat de cet espace.

Atmosphère- une coquille d'air entourant le globe, reliée à lui par gravité et participant à sa rotation journalière et annuelle.

Air atmosphérique se compose d’un mélange mécanique de gaz, de vapeur d’eau et d’impuretés. La composition de l'air jusqu'à une altitude de 100 km est de 78,09 % d'azote, 20,95 % d'oxygène, 0,93 % d'argon, 0,03 % de dioxyde de carbone, et seulement 0,01 % est la part de tous les autres gaz : hydrogène, hélium, vapeur d'eau, ozone. . Les gaz qui composent l’air se mélangent constamment. Pourcentage la quantité de gaz est assez constante. Cependant, la teneur en dioxyde de carbone varie. La combustion de pétrole, de gaz, de charbon et la réduction du nombre de forêts entraînent une augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cela contribue à l'augmentation de la température de l'air sur Terre, car le dioxyde de carbone permet à l'énergie solaire d'atteindre la Terre et bloque le rayonnement thermique de la Terre. Ainsi, le dioxyde de carbone est une sorte d’« isolant » de la Terre.

Il y a peu d'ozone dans l'atmosphère. À une altitude de 25 à 35 km, on observe une concentration de ce gaz, ce qu'on appelle l'écran d'ozone (couche d'ozone). L'écran d'ozone remplit la fonction de protection la plus importante : il bloque le rayonnement ultraviolet du Soleil, qui est nocif pour toute vie sur Terre.

Eau atmosphérique se trouve dans l'air sous forme de vapeur d'eau ou de produits de condensation en suspension (gouttelettes, cristaux de glace).

Impuretés atmosphériques(aérosols) - particules liquides et solides situées principalement dans les couches inférieures de l'atmosphère : poussières, cendres volcaniques, suie, cristaux de glace et de sel marin, etc. La quantité d'impuretés atmosphériques dans l'air augmente lors de fortes feux de forêt, tempête de sable, éruptions volcaniques. La surface sous-jacente affecte également la quantité et la qualité des polluants atmosphériques présents dans l’air. Ainsi, au-dessus des déserts, il y a beaucoup de poussière, au-dessus des villes, beaucoup de petites particules solides et de suie.

La présence d'impuretés dans l'air est associée à la teneur en vapeur d'eau, car la poussière, les cristaux de glace et d'autres particules servent de noyaux autour desquels la vapeur d'eau se condense. Comme le dioxyde de carbone, la vapeur d’eau atmosphérique sert d’« isolant » pour la Terre : elle retarde le rayonnement de la surface terrestre.

La masse de l’atmosphère représente un millionième de la masse du globe.

La structure de l'atmosphère. L'atmosphère a une structure en couches. Les couches de l'atmosphère se distinguent en fonction des changements de température de l'air en fonction de l'altitude et d'autres facteurs. propriétés physiques(Tableau 1).

Tableau 1.La structure de l'atmosphère

Sphère d'atmosphère	Hauteur des bordures inférieure et supérieure	Changement de température en fonction de l'altitude
Troposphère		Rétrogradation
Stratosphère	8-18 — 40-50 km	Promotion
Mésosphère	40-50 km – 80 km	Rétrogradation
Thermosphère		Promotion
Exosphère	Au-dessus de 800 km (on estime classiquement que l'atmosphère s'étend jusqu'à 3000 km d'altitude)

Troposphère— la couche inférieure de l'atmosphère contenant 80 % d'air et presque toute la vapeur d'eau. L'épaisseur de la troposphère n'est pas la même. Aux latitudes tropicales - 16 à 18 km, aux latitudes tempérées - 10 à 12 km et aux latitudes polaires - 8 à 10 km. Partout dans la troposphère, la température de l'air baisse de 0,6 ° C tous les 100 m de dénivelé positif (ou 6 ° C par 1 km). La troposphère est caractérisée par des mouvements d'air verticaux (convection) et horizontaux (vent). Tous les types de masses d'air se forment dans la troposphère, des cyclones et des anticyclones apparaissent, des nuages, des précipitations et des brouillards se forment. Le temps se forme principalement dans la troposphère. L’étude de la troposphère revêt donc une importance particulière. La couche inférieure de la troposphère, appelée couche de sol, caractérisé par une teneur élevée en poussière et en micro-organismes volatils.

La couche de transition de la troposphère à la stratosphère est appelée tropopause. La raréfaction de l'air y augmente fortement, sa température descend à -60 ° Du dessus des pôles à -80 ° Du dessus des tropiques. Plus basse température l'air au-dessus des tropiques s'explique par de puissants courants d'air ascendants et une position plus élevée de la troposphère.

Stratosphère- couche de l'atmosphère située entre la troposphère et la mésosphère. La composition gazeuse de l’air est similaire à celle de la troposphère, mais contient beaucoup moins de vapeur d’eau et plus d’ozone. C'est à une altitude de 25 à 35 km que l'on observe la plus forte concentration de ce gaz (bouclier d'ozone). Jusqu'à 25 km d'altitude, la température change peu avec l'altitude et au-dessus elle commence à augmenter. Les températures varient selon la latitude et la période de l'année. Des nuages ​​nacrés sont observés dans la stratosphère ; ils sont caractérisés par des vitesses de vent élevées et des courants d'air-jet.

Pour couches supérieures l'atmosphère est caractérisée par des aurores et orages magnétiques. Exosphère- la sphère extérieure à partir de laquelle les gaz atmosphériques légers (par exemple, l'hydrogène, l'hélium) peuvent s'écouler dans l'espace. L'atmosphère n'a pas de limite supérieure nette et passe progressivement dans l'espace.

La présence d'une atmosphère est d'une grande importance pour la Terre. Il évite un réchauffement excessif de la surface terrestre pendant la journée et un refroidissement la nuit ; protège la Terre des rayons ultraviolets du Soleil. DANS couches denses une partie importante des météorites brûle dans l’atmosphère.

En interaction avec toutes les coquilles de la Terre, l'atmosphère participe à la redistribution de l'humidité et de la chaleur sur la planète. C'est une condition d'existence de la vie organique.

Rayonnement solaire et température de l'air. L'air est chauffé et refroidi par la surface de la Terre, qui à son tour est chauffée par le Soleil. La totalité du rayonnement solaire est appelée radiation solaire. La majeure partie du rayonnement solaire est dissipée dans l’espace ; seulement un deux milliardième du rayonnement solaire atteint la Terre. Le rayonnement peut être direct ou diffus. Le rayonnement solaire qui atteint la surface de la Terre sous forme de lumière directe du soleil émanant du disque solaire par temps clair est appelé rayonnement direct. Le rayonnement solaire qui s'est diffusé dans l'atmosphère et atteint la surface de la Terre depuis toute la voûte céleste est appelé rayonnement diffusé. Le rayonnement solaire diffusé joue un rôle important dans le bilan énergétique de la Terre, étant la seule source d'énergie dans les couches superficielles de l'atmosphère par temps nuageux, en particulier aux hautes latitudes. L’ensemble du rayonnement direct et diffusé arrivant sur une surface horizontale est appelé rayonnement total.

La quantité de rayonnement dépend de la durée d'éclairage de la surface par les rayons du soleil et de l'angle de leur incidence. Plus l'angle d'incidence des rayons du soleil est petit, moins la surface reçoit de rayonnement solaire et, par conséquent, moins l'air au-dessus d'elle se réchauffe.

Ainsi, la quantité de rayonnement solaire diminue lors du déplacement de l'équateur vers les pôles, car cela réduit l'angle d'incidence des rayons solaires et la durée d'éclairage du territoire en hiver.

La quantité de rayonnement solaire est également affectée par la nébulosité et la transparence de l'atmosphère.

Le rayonnement total le plus élevé existe dans déserts tropicaux. Aux pôles le jour des solstices (au Nord - le 22 juin, au Sud - le 22 décembre), lorsque le Soleil ne se couche pas, le rayonnement solaire total est plus important qu'à l'équateur. Mais du fait que la surface blanche de la neige et de la glace reflète jusqu'à 90 % des rayons du soleil, la quantité de chaleur est insignifiante et la surface de la terre ne se réchauffe pas.

Le rayonnement solaire total atteignant la surface de la Terre est partiellement réfléchi par celle-ci. Le rayonnement réfléchi par la surface de la terre, de l'eau ou des nuages ​​sur lesquels il tombe est appelé réfléchi. Néanmoins, la majeure partie du rayonnement est absorbée par la surface de la Terre et se transforme en chaleur.

Puisque l'air est chauffé depuis la surface de la terre, sa température dépend non seulement des facteurs énumérés ci-dessus, mais aussi de la hauteur au-dessus du niveau de l'océan : plus la zone est située en hauteur, plus la température est basse (diminue de 6 ° Avec chaque kilomètre dans la troposphère).

Affecte la température et la répartition de la terre et de l'eau, qui sont chauffées différemment. La terre se réchauffe et se refroidit rapidement, l'eau se réchauffe lentement mais retient la chaleur plus longtemps. Ainsi, l’air au-dessus de la terre est plus chaud pendant la journée qu’au-dessus de l’eau, et plus froid la nuit. Cette influence se reflète non seulement dans les schémas quotidiens, mais également saisonniers des changements de température de l'air. Ainsi, dans les zones côtières, dans des conditions identiques, les étés sont plus frais et les hivers plus chauds.

En raison du réchauffement et du refroidissement de la surface de la Terre jour et nuit, pendant les saisons chaudes et froides, la température de l'air change tout au long de la journée et de l'année. Les températures les plus élevées de la couche terrestre sont observées dans les zones désertiques de la Terre - en Libye près de la ville de Tripoli +58 °C, dans la Vallée de la Mort (États-Unis), à Termez (Turkménistan) - jusqu'à +55 °C. Les plus basses températures se situent à l'intérieur de l'Antarctique, jusqu'à -89 °C. En 1983, -83,6 a été enregistré à la station Vostok en Antarctique. ° C est la température minimale de l’air sur la planète.

Température de l'air- une caractéristique météo largement utilisée et bien étudiée. La température de l'air est mesurée 3 à 8 fois par jour, déterminant la moyenne quotidienne ; La moyenne quotidienne est utilisée pour déterminer la moyenne mensuelle et la moyenne mensuelle est utilisée pour déterminer la moyenne annuelle. Les distributions de température sont affichées sur des cartes isothermes. Des indicateurs de température pour juillet, janvier et les températures annuelles sont généralement utilisés.

Pression atmosphérique. L'air, comme tout corps, a une masse : 1 litre d'air au niveau de la mer a une masse d'environ 1,3 g. Pour chaque centimètre carré de la surface terrestre, l'atmosphère exerce une pression de 1 kg. Il s'agit de la pression atmosphérique moyenne au-dessus du niveau de l'océan à une latitude de 45° et à une température de 0. ° C correspond au poids d'une colonne de mercure d'une hauteur de 760 mm et d'une section de 1 cm 2 (soit 1013 mb.). Cette pression est considérée comme pression normale. Pression atmosphérique - la force avec laquelle l'atmosphère appuie sur tous les objets qui s'y trouvent et sur la surface de la Terre. La pression est déterminée en chaque point de l’atmosphère par la masse de la colonne d’air sus-jacente dont la base est égale à l’unité. Avec l'augmentation de l'altitude, la pression atmosphérique diminue, car plus le point est situé haut, plus la hauteur de la colonne d'air au-dessus de lui est basse. À mesure que l’air monte, il devient plus mince et sa pression diminue. En haute montagne, la pression est bien moindre qu’au niveau de la mer. Ce modèle est utilisé pour déterminer la hauteur absolue de la zone en fonction de la pression.

Etage de pression- distance verticale à laquelle la pression atmosphérique diminue de 1 mmHg. Art. Dans les couches inférieures de la troposphère, jusqu'à une hauteur de 1 km, la pression diminue de 1 mm Hg. Art. pour 10 m de hauteur. Plus elle est élevée, plus la chute de pression est lente.

Dans le sens horizontal près de la surface de la Terre, la pression change de manière inégale en fonction du temps.

Dégradé de pression- un indicateur caractérisant l'évolution de la pression atmosphérique au-dessus de la surface terrestre par unité de distance et horizontalement.

La quantité de pression, en plus de l’altitude de la zone au-dessus du niveau de la mer, dépend de la température de l’air. La pression de l'air chaud est inférieure à celle de l'air froid, car lorsqu'il est chauffé, il se dilate et lorsqu'il est refroidi, il se contracte. À mesure que la température de l’air change, sa pression change. Étant donné que le changement de température de l'air sur le globe est zonal, la zonalité est également caractéristique de la répartition de la pression atmosphérique à la surface de la Terre. Une ceinture de basse pression s'étend le long de l'équateur, à 30-40° de latitude au nord et au sud il y a des ceintures de haute pression, à 60-70° de latitude la pression est à nouveau faible et dans les latitudes polaires il y a des zones de haute pression. pression. La répartition des ceintures de haute et basse pression est associée aux caractéristiques du chauffage et du mouvement de l'air à proximité de la surface de la Terre. Aux latitudes équatoriales, l'air se réchauffe bien tout au long de l'année, monte et se propage vers les latitudes tropicales. À l’approche des latitudes 30-40°, l’air se refroidit et retombe, créant une ceinture de hautes pressions. Aux latitudes polaires, l’air froid crée des zones de haute pression. Air froid descend constamment et à sa place vient l'air des latitudes tempérées. L'écoulement de l'air vers les latitudes polaires est la raison pour laquelle une ceinture de basse pression se crée sous les latitudes tempérées.

Des ceintures de pression existent en permanence. Ils ne se décalent que légèrement vers le nord ou le sud selon la période de l'année (« en suivant le Soleil »). L'exception est la ceinture de basse pression de l'hémisphère nord. Il n'existe qu'en été. De plus, une vaste zone de dépression se forme sur l'Asie avec un centre aux latitudes tropicales - la dépression asiatique. Sa formation s'explique par le fait que l'air au-dessus d'un immense territoire se réchauffe considérablement. En hiver, la terre, qui occupe des zones importantes à ces latitudes, se refroidit considérablement, la pression au-dessus d'elle augmente et des zones de haute pression se forment sur les continents - les maximums hivernaux de pression atmosphérique d'Asie (Sibérie) et d'Amérique du Nord (Canada). . Ainsi, en hiver, la ceinture dépressionnaire des latitudes tempérées de l'hémisphère Nord « se brise ». Il ne persiste qu'au-dessus des océans sous la forme de zones fermées de dépression - les dépressions des Aléoutiennes et d'Islande.

L'influence de la répartition des terres et de l'eau sur les schémas d'évolution de la pression atmosphérique s'exprime également dans le fait que tout au long de l'année, les maxima bariques n'existent qu'au-dessus des océans : Açores (Atlantique Nord), Pacifique Nord, Atlantique Sud, Pacifique Sud, Inde du Sud.

La pression atmosphérique change constamment. Les changements de température de l’air sont la principale cause des changements de pression.

La pression atmosphérique est mesurée à l'aide baromètres. Un baromètre anéroïde est constitué d'une boîte hermétiquement fermée à paroi mince, à l'intérieur de laquelle l'air est raréfié. Lorsque la pression change, les parois de la boîte sont enfoncées ou retirées. Ces changements sont transmis à un pointeur qui se déplace le long d'une échelle graduée en millibars ou en millimètres.

Les cartes montrent la répartition de la pression sur la Terre isobares. Le plus souvent, les cartes indiquent la répartition des isobares en janvier et juillet.

La répartition des zones et des zones de pression atmosphérique influence considérablement les courants d’air, les conditions météorologiques et le climat.

Vent- mouvement horizontal de l'air par rapport à la surface terrestre. Cela résulte d'une répartition inégale de la pression atmosphérique et son mouvement est dirigé des zones à pression plus élevée vers les zones où la pression est plus faible. En raison du changement continu de pression dans le temps et dans l’espace, la vitesse et la direction du vent changent constamment. La direction du vent est déterminée par la partie de l'horizon d'où il souffle (le vent du nord souffle du nord au sud). La vitesse du vent est mesurée en mètres par seconde. Avec l'altitude, la direction et la force du vent changent en raison d'une diminution de la force de frottement, ainsi que de changements dans les gradients de pression.

Ainsi, la cause du vent est la différence de pression entre différentes zones, et la cause de la différence de pression est la différence de chauffage. Les vents sont affectés par la force de déviation de la rotation de la Terre.

Les vents sont variés dans leur origine, leur caractère et leur signification. Les vents principaux sont les brises, les moussons et les alizés.

Brise— vent local ( côtes de la mer, grands lacs, réservoirs et rivières), qui change de direction deux fois par jour : pendant la journée, il souffle du réservoir vers la terre, et la nuit - de la terre vers le réservoir. Les brises surviennent parce que pendant la journée, la terre se réchauffe plus que l'eau, ce qui fait que l'air plus chaud et plus léger au-dessus de la terre s'élève et est remplacé par de l'air plus froid provenant du côté du réservoir. La nuit, l'air au-dessus du réservoir est plus chaud (car il se refroidit plus lentement), donc il monte et à sa place se déplacent des masses d'air provenant de la terre - plus lourdes, plus fraîches (Fig. 12). Autres types vents locaux sont le sèche-cheveux, le bore, etc.

Riz. 12

Alizés- des vents constants dans les régions tropicales des hémisphères Nord et Sud, soufflant des zones anticycloniques (25-35° N et S) jusqu'à l'équateur (dans la zone basse pression). Sous l'influence de la rotation de la Terre autour de son axe, les alizés s'écartent de leur direction initiale. Dans l'hémisphère nord, ils soufflent du nord-est au sud-ouest, dans l'hémisphère sud, ils soufflent du sud-est au nord-ouest. Les alizés se caractérisent par une grande stabilité de direction et de vitesse. Les alizés ont grande influence sur le climat des zones sous leur influence. Cela se reflète particulièrement dans la répartition des précipitations.

Moussons— des vents qui, selon les saisons de l'année, changent de direction dans le sens opposé ou proche de celui-ci. Pendant la saison froide, ils soufflent du continent vers l'océan et pendant la saison chaude, de l'océan vers le continent.

Les moussons se forment en raison des différences de pression atmosphérique résultant d’un réchauffement inégal de la terre et de la mer. En hiver, l’air au-dessus de la terre est plus froid, tandis qu’au-dessus de l’océan, il est plus chaud. Par conséquent, la pression est plus élevée sur le continent et plus faible sur l’océan. Par conséquent, en hiver, l'air se déplace du continent (une zone de pression plus élevée) vers l'océan (au-dessus duquel la pression est plus faible). Pendant la saison chaude, c’est l’inverse : les moussons soufflent de l’océan vers le continent. Par conséquent, dans les zones de mousson, les précipitations surviennent généralement en été. En raison de la rotation de la Terre autour de son axe, les moussons s'écartent de leur direction d'origine vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud.

Les moussons sont importantes partie intégrante circulation atmosphérique générale. Distinguer extratropical Et tropical moussons (équatoriales). En Russie, des moussons extratropicales opèrent sur la côte extrême-orientale. Les moussons tropicales sont plus prononcées et sont plus caractéristiques de l'Asie du Sud et du Sud-Est, où certaines années, plusieurs milliers de millimètres de précipitations tombent pendant la saison des pluies. Leur formation s'explique par le fait que la ceinture dépressionnaire équatoriale se déplace légèrement vers le nord ou le sud selon la période de l'année (« en suivant le Soleil »). En juillet, elle se situe entre 15 et 20° N. w. Ainsi, l'alizé sud-est de l'hémisphère sud, se précipitant vers cette ceinture dépressionnaire, traverse l'équateur. Sous l'influence de la force de déviation de la rotation de la Terre (autour de son axe) dans l'hémisphère nord, elle change de direction et devient sud-ouest. Il s’agit de la mousson équatoriale d’été, qui transporte des masses d’air marin d’air équatorial jusqu’à une latitude de 20-28°. A la rencontre de l'Himalaya, l'air humide laisse une quantité importante de précipitations sur son versant sud. À la station de Cherrapunja, dans le nord de l'Inde, la pluviométrie annuelle moyenne dépasse 10 000 mm par an, voire même plus certaines années.

Depuis les ceintures anticycloniques, les vents soufflent vers les pôles, mais lorsqu'ils dévient vers l'est, ils changent de direction vers l'ouest. Par conséquent, sous les latitudes tempérées, ils prédominent vents d'ouest, bien qu'ils ne soient pas aussi constants que les alizés.

Les vents prédominants dans les régions polaires sont les vents du nord-est dans l’hémisphère nord et les vents du sud-est dans l’hémisphère sud.

Cyclones et anticyclones. En raison du chauffage inégal de la surface de la Terre et de la force de déviation de la rotation de la Terre, d'énormes tourbillons atmosphériques (jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres de diamètre) se forment - cyclones et anticyclones (Fig. 13).

Riz. 13. Modèle de mouvement de l'air

Cyclones - un vortex ascendant dans l'atmosphère avec une région fermée de basse pression, dans laquelle les vents soufflent de la périphérie vers le centre (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord, dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère sud). vitesse moyenne Le cyclone se déplace de 35 à 50 km/h, et parfois jusqu'à 100 km/h. Lors d'un cyclone, l'air monte, ce qui affecte la météo. Avec l'émergence d'un cyclone, le temps change de façon assez spectaculaire : les vents deviennent plus forts, la vapeur d'eau se condense rapidement, générant de fortes nébulosités et les précipitations tombent.

Anticyclone- descendant vortex atmosphérique avec une zone fermée de haute pression, dans laquelle les vents soufflent du centre vers la périphérie (dans l'hémisphère nord - dans le sens des aiguilles d'une montre, dans l'hémisphère sud - dans le sens inverse des aiguilles d'une montre). Dans un anticyclone, l'air descend, devenant plus sec à mesure qu'il se réchauffe, puisque les vapeurs qu'il contient s'éloignent de la saturation. Ceci exclut généralement la formation de nuages ​​​​dans la partie centrale de l'anticyclone. Ainsi, lors d’un anticyclone, le temps est clair, ensoleillé, sans précipitations. En hiver il fait glacial, en été il fait chaud.

Vapeur d'eau dans l'atmosphère. Il y a toujours une certaine quantité d'humidité dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau qui s'est évaporée de la surface des océans, des lacs, des rivières, du sol, etc. L'évaporation dépend de la température de l'air et du vent (même un vent faible augmente l'évaporation trois fois , car à tout moment emporte de l'air saturé de vapeur d'eau et apporte de nouvelles portions d'air sec), la nature du relief, le couvert végétal et la couleur du sol.

Distinguer volatilité - la quantité d'eau qui pourrait s'évaporer dans des conditions données par unité de temps, et évaporation - la quantité réelle d'eau qui s'est évaporée.

Dans le désert, l’évaporation est élevée et l’évaporation est insignifiante.

Saturation de l'air. A chaque température spécifique, l'air peut accepter de la vapeur d'eau jusqu'à une certaine limite (jusqu'à saturation).

Plus la température est élevée, plus quantité maximale l'eau peut contenir de l'air. Si tu n'es pas cool air saturé, il se rapprochera progressivement du point de saturation. La température à laquelle un air non saturé donné devient saturé est appelée point de rosée. Si l’air saturé est davantage refroidi, l’excès de vapeur d’eau commencera à s’épaissir. L'humidité commencera à se condenser, des nuages ​​se formeront, puis des précipitations tomberont.

Par conséquent, pour caractériser le temps, il est nécessaire de connaître humidité relative air - le rapport en pourcentage entre la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air et la quantité qu'il peut contenir une fois saturé. Humidité absolue— quantité de vapeur d'eau en grammes , actuellement situé dans 1 m 3 d'air.

Précipitations atmosphériques et leur formation.Précipitation- l'eau à l'état liquide ou solide qui tombe des nuages. Des nuages sont appelés accumulations de produits de condensation de vapeur d'eau en suspension dans l'atmosphère - gouttelettes d'eau ou cristaux de glace. Selon la combinaison de température et de degré d'humidité, des gouttelettes ou des cristaux se forment formes différentes et l'ampleur. De petites gouttelettes flottent dans l'air, les plus grosses commencent à tomber sous forme de bruine (bruine) ou de pluie légère. À basse température, des flocons de neige se forment.

Le schéma de formation des précipitations est le suivant : l'air se refroidit (plus souvent lorsqu'il monte), s'approche de la saturation, la vapeur d'eau se condense et des précipitations se forment.

La quantité de précipitations est mesurée à l'aide d'un pluviomètre - un seau métallique cylindrique d'une hauteur de 40 cm et d'une section transversale de 500 cm 2. Toutes les mesures de quantités précipitations atmosphériques sont résumées pour chaque mois, et les précipitations moyennes mensuelles puis annuelles sont affichées.

La quantité de précipitations dans une zone dépend :

• température de l'air (affecte la capacité d'évaporation et d'humidité de l'air);
• courants marins (au-dessus de la surface courants chauds l'air est chauffé et saturé d'humidité ; lorsqu’il est transporté vers des zones voisines plus froides, il libère facilement des précipitations. Le processus inverse se produit au-dessus des courants froids : l'évaporation au-dessus d'eux est faible ; lorsque l'air peu saturé d'humidité pénètre dans une surface sous-jacente plus chaude, il se dilate, sa saturation en humidité diminue et les précipitations ne s'y forment pas) ;
• la circulation atmosphérique (là où l'air se déplace de la mer vers la terre, il y a plus de précipitations) ;
• la hauteur du lieu et la direction des chaînes de montagnes (les montagnes forcent les masses d'air saturées d'humidité à s'élever vers le haut, où, en raison du refroidissement, se produisent la condensation de la vapeur d'eau et la formation de précipitations ; il y a plus de précipitations sur les pentes au vent des montagnes ).

Les précipitations sont inégales. Il obéit à la loi du zonage, c'est-à-dire qu'il passe de l'équateur aux pôles. Sous les latitudes tropicales et tempérées, la quantité de précipitations change considérablement lorsqu'on se déplace des côtes vers l'intérieur des continents, ce qui dépend de nombreux facteurs (circulation atmosphérique, présence de courants océaniques, topographie, etc.).

Précipitations sur territoire plus vaste le globe se produit de manière inégale tout au long de l'année. Près de l'équateur, la quantité de précipitations change légèrement tout au long de l'année ; aux latitudes subéquatoriales, il existe une saison sèche (jusqu'à 8 mois), associée à l'action des masses d'air tropicales, et une saison des pluies (jusqu'à 4 mois), associée à l’arrivée de masses d’air équatoriales. En passant de l'équateur aux tropiques, la durée de la saison sèche augmente et la saison des pluies diminue. DANS latitudes subtropicales Les précipitations hivernales prédominent (apportées par des masses d'air modérées). Sous les latitudes tempérées, les précipitations se produisent tout au long de l'année, mais dans pièces internes Sur les continents, les précipitations sont plus importantes pendant la saison chaude. Aux latitudes polaires, les précipitations estivales prédominent également.

Météo— état physique la couche inférieure de l'atmosphère dans une certaine zone à un moment donné ou pendant une certaine période de temps.

Caractéristiques météorologiques - température et humidité de l'air, pression atmosphérique, nébulosité et précipitations, vent. La météo est un élément extrêmement variable des conditions naturelles, soumis à des rythmes journaliers et annuels. Le rythme circadien est déterminé par le réchauffement de la surface terrestre par les rayons du soleil pendant la journée et son refroidissement la nuit. Le rythme annuel est déterminé par le changement de l'angle d'incidence des rayons solaires tout au long de l'année.

La météo compte beaucoup dans activité économique personne. Des études météorologiques sont réalisées sur stations météo en utilisant une variété d’appareils. Sur la base des informations reçues dans les stations météorologiques, des cartes synoptiques sont établies. Carte synoptique- une carte météo sur laquelle les fronts atmosphériques et les données météorologiques à un moment donné sont marqués de symboles (pression atmosphérique, température, direction et vitesse du vent, nébulosité, position des fronts chauds et froids, cyclones et anticyclones, régime des précipitations). Des cartes synoptiques sont établies plusieurs fois par jour, leur comparaison permet de déterminer les trajectoires de déplacement des cyclones, anticyclones, fronts atmosphériques.

Front atmosphérique— zone de séparation des masses d'air de propriétés différentes dans la troposphère. Se produit lorsque des masses d'air froid et chaud se rapprochent et se rencontrent. Sa largeur atteint plusieurs dizaines de kilomètres avec une hauteur de plusieurs centaines de mètres et une longueur de parfois des milliers de kilomètres avec une légère pente vers la surface de la Terre. Un front atmosphérique traversant certain territoire, le temps change radicalement. Parmi les fronts atmosphériques, on distingue les fronts chauds et fronts froids(Fig.14)

Riz. 14

Avant-poste se forme lorsque l’air chaud se déplace activement vers l’air froid. Ensuite, l’air chaud s’écoule sur le coin d’air froid en retrait et monte le long du plan d’interface. En montant, il refroidit. Cela conduit à la condensation de la vapeur d'eau, à la formation de cirrus et de nimbostratus et à des précipitations. Avec venir avant-poste la pression atmosphérique diminue, ce qui est généralement associé à un réchauffement et à de fortes précipitations.

Front froid formé lorsque l’air froid se déplace vers l’air chaud. L'air froid, étant plus lourd, circule sous l'air chaud et le pousse vers le haut. Dans ce cas, un stratocumulus se produit Nuages ​​de pluie, d'où tombent les précipitations sous forme d'averses avec des grains et des orages. Le passage d’un front froid est associé à des températures plus froides, des vents plus forts et une transparence accrue de l’air. Grande importance avoir des prévisions météorologiques. Les prévisions météorologiques sont faites sur temps différent. Habituellement, la météo est prévue pour 24 à 48 heures. Faire des prévisions météorologiques à long terme est associé à de grandes difficultés.

Climat- régime météorologique à long terme caractéristique d'une zone donnée. Le climat influence la formation du sol, de la végétation et de la faune ; détermine le régime des rivières, des lacs, des marécages, influence la vie des mers et des océans et la formation du relief.

La répartition du climat sur Terre est zonale. Il existe plusieurs zones climatiques sur le globe.

Zones climatiques— des bandes latitudinales de la surface terrestre qui ont un régime de température de l'air uniforme, déterminé par les « normes » d'arrivée du rayonnement solaire et la formation de masses d'air similaires avec les caractéristiques de leur circulation saisonnière (tableau 2). Masses d'air- de grands volumes d'air troposphérique ayant des propriétés plus ou moins identiques (température, humidité, poussières, etc.). Les propriétés des masses d'air sont déterminées par le territoire ou la zone d'eau sur laquelle elles se forment.

Caractéristiques des masses d'air zonales :

équatorial - chaud et humide ;

tropical - chaud, sec ;

tempéré - moins chaud, plus humide que tropical, caractérisé par des différences saisonnières ;

Arctique et Antarctique – froid et sec.

Tableau 2.Zones climatiques et masses d'air qui y opèrent

Zone climatique	Masses d'air zonales efficaces
	En été	en hiver
Équatorial	Équatorial
Sous-équatorial	Équatorial	Tropical
Tropical	Tropical
Subtropical	Tropical	Modéré
Modéré	Latitudes tempérées (polaires)
Subarctique Subantarctique	Modéré	Arctique Antarctique
Arctique Antarctique	Arctique Subantarctique

Au sein des principaux types (zonaux) de VM, il existe des sous-types : continentaux (se formant sur le continent) et océaniques (se formant au-dessus de l'océan). Une masse d'air est caractérisée par une direction générale de mouvement, mais à l'intérieur de ce volume d'air il peut y avoir vents différents. Les propriétés des masses d'air changent. Ainsi, les masses d'air marin tempéré transportées par les vents d'ouest vers le territoire de l'Eurasie, lorsqu'elles se déplacent vers l'est, se réchauffent (ou se refroidissent) progressivement, perdent de l'humidité et se transforment en air tempéré continental.

Facteurs de formation du climat :

• la latitude géographique du lieu, puisque l’angle d’inclinaison des rayons du soleil, et donc la quantité de chaleur, en dépend ;
• circulation atmosphérique - les vents dominants amènent certaines masses d'air ;
• courants océaniques (voir à propos des précipitations) ;
• altitude absolue du lieu (avec l'altitude la température diminue) ;
• distance de l'océan - sur les côtes, en règle générale, les changements de température sont moins brusques (jour et nuit, saisons de l'année); plus de précipitations ;
• relief (les chaînes de montagnes peuvent piéger des masses d'air : si une masse d'air humide rencontre des montagnes sur son chemin, elle s'élève, se refroidit, l'humidité se condense et des précipitations se produisent).

Les zones climatiques changent de l'équateur aux pôles, à mesure que l'angle d'incidence des rayons du soleil change. Ceci, à son tour, détermine la loi du zonage, c'est-à-dire le changement des composantes de la nature de l'équateur aux pôles. Au sein des zones climatiques, on distingue les régions climatiques, c'est-à-dire les parties d'une zone climatique qui ont un certain type de climat. Les régions climatiques apparaissent en raison de l'influence de divers facteurs de formation du climat (caractéristiques de la circulation atmosphérique, influence des courants océaniques, etc.). Par exemple, dans les régions tempérées zone climatique L'hémisphère Nord est divisé en zones de climats continentaux, continentaux tempérés, maritimes et de mousson.

Circulation atmosphérique générale- un système de courants d'air sur le globe qui favorise le transfert de chaleur et d'humidité d'une zone à une autre. L'air se déplace des zones de haute pression vers les zones de basse pression. Les zones de haute et basse pression se forment à la suite d'un chauffage inégal de la surface de la Terre. Sous l'influence de la rotation de la Terre, les flux d'air sont déviés vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Aux latitudes équatoriales, en raison des températures élevées, il existe une ceinture constante de dépression avec des vents faibles. L'air chauffé monte et se propage en altitude vers le nord et le sud. À des températures élevées et à un mouvement d'air ascendant, avec une humidité élevée, de gros nuages ​​se forment. Tombe ici un grand nombre de précipitation.

Environ entre 25 et 30° N. et Yu. w. l'air descend à la surface de la Terre, où se forment des ceintures de haute pression. Près de la Terre, cet air est dirigé vers l’équateur (là où règne la basse pression), en s’écartant vers la droite dans l’hémisphère nord et vers la gauche dans l’hémisphère sud. C'est ainsi que se forment les alizés. Dans la partie centrale des ceintures anticycloniques se trouve une zone calme : les vents sont faibles. Grâce aux courants d'air descendants, l'air s'assèche et se réchauffe. Les régions chaudes et sèches de la Terre se situent dans ces ceintures.

Sous des latitudes tempérées avec des centres autour de 60° N. et Yu. w. la pression est faible. L'air s'élève puis se précipite vers les régions polaires. Aux latitudes tempérées, le transport aérien vers l'ouest prédomine (la force de déviation de la rotation de la Terre agit).

Les latitudes polaires sont caractérisées par de basses températures de l'air et des pressions élevées. L'air provenant des latitudes tempérées descend vers la Terre et est à nouveau dirigé vers les latitudes tempérées avec des vents du nord-est (dans l'hémisphère nord) et du sud-est (dans l'hémisphère sud). Il y a peu de précipitations (Fig. 15).

Riz. 15. Schéma de la circulation générale de l'atmosphère

La température de la surface de la Terre reflète le réchauffement de l'air dans n'importe quelle zone spécifique de notre planète.

En règle générale, des appareils spéciaux sont utilisés pour le mesurer - des thermomètres situés dans de petites cabines. La température de l'air est mesurée à une hauteur minimale de 2 mètres du sol.

Température moyenne à la surface de la Terre

La température moyenne de la surface de la Terre ne signifie pas le nombre de degrés en un endroit particulier, mais le chiffre moyen de tous les points de notre planète. Globe. Par exemple, si à Moscou la température de l'air est de 30 degrés et à Saint-Pétersbourg de 20 degrés, alors la température moyenne dans la région de ces deux villes sera de 25 degrés.

(Image satellite de la température de la surface de la Terre au mois de janvier avec une échelle Kelvin)

Lors du calcul de la température moyenne de la Terre, les lectures ne sont pas prises dans une région spécifique, mais dans toutes les régions du globe. À l'heure actuelle, la température moyenne de la Terre est de +12 degrés Celsius.

Minimum et maximum

La température la plus basse a été enregistrée en 2010 en Antarctique. Le record était de -93 degrés Celsius. Le point le plus chaud de la planète est le désert de Dasht-Lut, situé en Iran, où la température record était de + 70 degrés.

(température moyenne pour juillet )

L’Antarctique est traditionnellement considérée comme l’endroit le plus froid de la planète. L'Afrique et l'Afrique se disputent constamment le droit d'être qualifiée de continent le plus chaud. Amérique du Nord. Cependant, tous les autres continents ne sont pas si loin non plus, avec un retard de quelques degrés seulement sur les leaders.

Répartition de la chaleur et de la lumière sur Terre

Notre planète reçoit l'essentiel de sa chaleur d'une étoile appelée Soleil. Malgré la distance assez impressionnante qui nous sépare, la quantité de rayonnement disponible est largement suffisante pour les habitants de la Terre.

(température moyenne pour janvier répartis sur la surface de la Terre)

Comme vous le savez, la Terre tourne constamment autour du Soleil, qui n'éclaire qu'une partie de notre planète. C’est là que se produit la répartition inégale de la chaleur sur la planète. La Terre a une forme ellipsoïdale, de sorte que les rayons du Soleil tombent sur différentes régions La Terre sous différents angles. C’est ce qui provoque un déséquilibre dans la répartition de la chaleur sur la planète.

Un autre facteur important influençant la répartition de la chaleur est l’inclinaison de l’axe de la Terre, le long duquel la planète se déplace. tour complet autour du Soleil. Cette inclinaison est de 66,5 degrés, notre planète fait donc constamment face à sa partie nord vers l'étoile polaire.

C'est grâce à cette pente que nous avons des changements saisonniers et temporaires, à savoir que la quantité de lumière et de chaleur pendant le jour ou la nuit augmente ou diminue, et l'été cède la place à l'automne.