Понятие об атмосфере, ее границы, состав, строение
Содержание предмета физическая география. Значение географии.
География - многоотраслевая наука. Это обусловлено сложностью и многообразием главного объекта ее исследования - географической оболочки Земли. Располагаясь на границе взаимодействия внутриземных и внешних (в том числе космических) процессов, географическая оболочка включает в себя верхние слои твердой коры, гидросферу, атмосферу и рассеянное в них органическое вещество. В зависимости от положения Земли на эклиптической орбите и благодаря наклону ее оси вращения различные участки земной поверхности получают разное количество солнечного тепла, дальнейшее перераспределение которого в свою очередь обусловлено неравномерным по широте соотношением суши и моря.Современное состояние географической оболочки следует рассматривать как результат ее длительной эволюции - начиная с возникновения Земли и становления ее на планетный путь развития.Роль географии в современном мире огромна. География касается всех сторон жизни человека, общества, наиболее тесно связана с реальной жизнью каждого гражданина страны; это: природа, труд, хозяйственная деятельность, отдых и др. Теперь люди очень часто путешествуют, посещают различные страны, а значит – огромные расстояния теперь не являются существенной преградой. И если когда-то географию можно было назвать наукой для общего ознакомления с миром, то сейчас она – важная часть всего образовательного процесса, такая же, как, например, изучение иностранных языков. Государства, их столицы, климат и т. д. – без знаний всего этого в современном мире прожить можно, но так как границы государств постепенно стираются, уроки географии становятся все более важными. Пространство в географии представляет собой не просто оболочку происходящих в нем процессов, а активный фактор, влияющий на характер самих этих объектов - хозяйственных, экономических, природных, общественных. Так, с точки зрения "чистой" экономики, не очевидно, почему два построенных по одному типовому проекту завода, но в разных регионах страны работают с различной эффективностью. Или - почему две одинаковые квартиры, расположенные на одинаковых этажах одинаковых домов, один из которых построен в центре города, а другой - в промышленной окраине, имеют разную цену. Для географа ответ ясен: в первую очередь, из-за различного географического положения, из-за различий в "качествах" пространства.
|
|
|
Форма и размеры Земли. Понятие о горизонте. Стороны горизонта.
Размеры Земли Специально произведенные измерения дают точные сведения о размерах Земли. Площадь поверхности нашей планеты составляет 510000000 км2. Расстояние от центра Земли до экватора равно 6378 км, а до полюсов — 6356 км, то есть у полюсов наша планета немного сплюснута. Для того чтобы объехать Землю вокруг на скором поезде, потребуется около месяца, так как длина нашей планеты по окружности равна 40 000 км. ВОСТОК – сторона восхода Солнца; ЮГ – сторона Солнца в полдень; ЗАПАД - закат Солнца; СЕВЕР – сторона Полярной звезды. На любой географической карте север всегда указывается вверху. Горизонт - часть земной поверхности, которая видна на открытой поверхности Диаметр видимого горизонта увеличивается с высотой места наблюдения, на высоте глаза взрослого человека он составляет 4,5-5 км, на высо Эти 100 м - до 36 км Линия, где небо будто Граничит с земной поверхностью, называется линией горизонта Стороны горизонта - четыре главные точки горизонта: север, юг, восток и запад границ ах уточные стороны горы зонта: северо-запад, северо-восток, юго-запад и югосхисх
|
|
|
План и карта. Масштаб. Измерение расстояний по картам. Градусная сеть и ее элементы
Топографическим планомназывают уменьшенное и подобное изображение на плоскости ( на листе бумаги ) в ортогональной проекции местных предметов и рельефа малых по размеру участков земной поверхности, принимаемых за плоскость ( размером 20х20 кв. км ). Иногда план составляют без изображения рельефа. В этом случае его называют ситуационным или контурным.Масштаб (от нем. Mashtab) — отношение длины линии на чертеже, плане или карте к длине соответствующей линии на местности. Масштаб обозначается в виде дроби, числитель которой равен 1 (единице), а знаменатель — числу, показывающему степень уменьшения длин линий, например М 1 : 80 000. Такой масштаб называется числовым и показывает, что уменьшение сделано в 80 тысяч раз. Если сравнить его с масштабом 1 : 20 000, при котором уменьшение сделано в 20 тысяч раз, то получим, что во втором масштабе уменьшение сделано в меньшее количество раз, т.е. он является более крупным по сравнению с первым. На физических картах используется линейный масштаб (на горизонтальной линейке откладываются отрезки длиной 1 см, над делением указывают, что размер расстояния на местности соответствует определенному расстоянию на карте). По территориальному охвату различают карты мировые и полушарий; материков, океанов и их частей; государств и их частей.Ориентироваться по карте и находить точное местоположение географических объектов на поверхности Земли позволяет градусная сеть, или система линий параллелей и меридианов.
|
|
|
Параллели (от греч. parallelos — букв, идущий рядом) — это линии, условно проведенные на поверхности Земли параллельно экватору. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10—20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам.
|
|
|
Экватор (от лат. aequator — уравнитель) — воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении Земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Все точки на экваторе оказываются равноудаленными от полюсов. Экватор делит Земной шар на два полушария — Северное и Южное.
Меридиан (от лат. meridians — полуденный) — кратчайшая линия, условно проведенная поверхности Земли от одного полюса до другого.Географические полюсы (от лат. polus — ось) — математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью. Меридианы можно провести через любые точки на земной поверхности, и все они будут проходить через оба полюса Земли. Меридианы ориентированы с севера на юг, и все имеют одинаковую длину (от полюса до полюса) — около 20000 км. Средняя длина 1° меридиана: 20004 км : 180° = 111 км. Направление местного меридиана в любой точке можно определить в полдень по тени от любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном полушарии — на юг.Географическая широта — это величина дуги меридиана в градусах от экватора до заданной точки. Так, Санкт-Петербург находится в Северном полушарии, на 60° северной широты (сокращенно с.ш.), Суэцкий канал — на 30° с.ш. Определить географическую широту любой точки на глобусе или карте — это определить, на какой параллели она находится. К югу от экватора любая точка будет иметь южную широту (сокращенно ю. ш.).
Географическая долгота — это величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до заданной точки. Начальный, или нулевой, меридиан выбран условно и проходит через Гринвичскую обсерваторию, находящуюся недалеко от Лондона. К востоку от этого меридиана определяется восточная долгота (в. д.), к западу — западная (з.д.)
Широта и долгота любой точки Земли составляют ее графические координаты. Так, географические координаты Москвы — 56° с.ш. и 38° в. д.
Понятие об атмосфере, ее границы, состав, строение
Атмосфера — это газовая оболочка (воздух), окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести. Она представляет собой смесь газов, водяного пара и примесей (аэрозолей). По составу воздух у поверхности земли содержит 78% азота (N2) и около 21% кислорода (О2), т.е. на эти два элемента приходится около 99% объема воздуха. Заметная доля принадлежит аргону (Аr) — 0,9%. Важные составные части атмосферы — озон (О3), углекислый газ (СО2), а также водяной пар. Значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности земли и атмосферы. Углекислый газ является одной из важнейших составных частей питания растений. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов и гниения, расходуется же в процессе усвоения его растениями. Озон, большая часть которого сосредоточена в так называемом озоновом слое (озоновый экран), служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для живых организмов. Содержание водяного пара в атмосфере колеблется в широких пределах: оно близко к нулю при очень низких температурах и может достигать 4% при высоких температурах. В состав атмосферного воздуха входят также многочисленные взвешенные в нем твердые и жидкие примеси — так называемые аэрозоли. Они имеют естественное и искусственное (антропогенное) происхождение (пыль, сажа, пепел, кристаллики льда и морской соли, капельки воды, микроорганизмы и т.д.). Характерным свойством атмосферы можно назвать то, что содержание по крайней мере основных газов (N2, О2, Ar) с высотой изменяется незначительно. Так, на высоте 65 км в атмосфере содержание азота — 86%, кислорода — 19, аргона — 0,91, а на высоте 95 км — 77, 21,3 и 0,82% соответственно. Постоянство состава атмосферного воздуха как по вертикали, так и по горизонтали поддерживается его перемешиванием. Современный состав воздуха Земли установился по крайней мере несколько сотен миллионов лет назад и оставался неизменным до тех пор, пока резко не возросла производственная деятельность человека. В текущем столетии отмечается увеличение содержания СО2 по всему земному шару примерно на 10 — 12%. Атмосфера имеет сложное строение. В соответствии с изменением температуры с высотой выделяют четыре слоя: тропосферу (до 12 км), стратосферу (до 50 к м), верхние слои атмосферы, в которые входят мезосфера (до 80 км) и термосфера, постепенно переходящая в межпланетное пространство. В тропосфере и мезосфере температура воздуха с высотой понижается, а в стратосфере и термосфере, наоборот, повышается. Тропосфера — нижний слой атмосферы, высота которого изменяется от 8 км над полюсами до 17 км над экватором (в среднем 12 км). В ней сосредоточено до 4/5 всей массы атмосферы и почти весь водяной пар. В составе воздуха преобладают азот, кислород, аргон и углекислый газ. Воздух тропосферы нагревается от земной поверхности — поверхности воды и суши. В тропосфере воздух постоянно перемешивается. Конденсируются водяные пары, образуются туманы и облака, выпадают дожди, происходят грозы и бури. Температура с высотой убывает в среднем на 0,6°С на каждые 100 м, а на верхней границе она составляет —70°С в районе экватора и -65°С над Северным полюсом. Стратосфера — второй слой атмосферы, расположенный над тропосферой. Он простирается до высоты 50 км. Газы в стратосфере постоянно перемешиваются, в нижней ее части наблюдаются устойчивые так называемые струйные течения воздуха скоростью до 300 км/ч. Цвет неба в стратосфере кажется не голубым, как в тропосфере, а фиолетовым. Это объясняется разреженностью воздуха, в результате которой солнечные лучи почти не рассеиваются. В стратосфере очень мало водяных паров, нет активных процессов облакообразования и осадков. Изредка в стратосфере на высоте » 30 км в высоких широтах возникают тонкие яркие облака, называемые перламутровыми. Именно в стратосфере, примерно на высоте 20-30 км выделяется слой максимальной концентрации озона — озоновый слой (озоновый экран, озоносфера). Благодаря озону температура в стратосфере и на верхней границе оказывается в пределах +50 +55°С. Выше стратосферы располагаются высокие слои атмосферы — мезосфера и термосфера. Мезосфера — средняя сфера простирается от 40-45 до 80-85 км. Цвет неба в мезосфере кажется черным, днем и ночью видны яркие немерцающие звезды. Температура снижается до 75-90°С ниже нуля. Термосфера простирается от мезосферы и выше. Ее верхнюю границу предполагают на высоте 800 км. Преимущественно состоит из ионов, образовавшихся под влиянием космических лучей, действие которых на молекулы газа приводит к их распаду на заряженные частицы атомов. Слой ионов в термосфере называют ионосферой, для которой характерна высокая наэлектризованность и от которой, как от зеркала, отражаются длинные и средние радиоволны. В ионосфере возникают полярные сияния — свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих от Солнца частиц. Термосфера характеризуется нарастающим повышением температуры: на высоте 150 км она достигает 220-240°С; на высоте 500-600 км превышает 1500°С. Выше термосферы (т.е. выше 800 км) расположена внешняя сфера, сфера рассеивания — экзосфера, простирающаяся до нескольких тысяч километров. Условно считается, что атмосфера простирается до высоты 3000 км.
Нагревание атмосферы
Основным источником тепла, нагревающим земную поверхность и атмосферу, служит солнце. Другие источники – луна, звезды, разогретые недра Земли – поставляют столь малое количество тепла, что ими можно пренебречь.
Солнце излучает в мировое пространство колоссальную энергию в виде тепловых, световых, ультрафиолетовых и других лучей. Вся совокупность лучистой энергии Солнца называется солнечной радиацией. Земля получает ничтожную долю этой энергии – одну двухмиллиардную часть, которой, однако, достаточно не только для поддержания жизни, но и для осуществления экзогнных процессов в литосфере, физико-химических явлений в гидросфере и атмосфере.
Различают радиацию прямую, рассеянную и суммарную.
При ясной, безоблачной погоде поверхность Земли нагревается в основном прямой радиацией, которую мы ощущаем как теплые или горячие солнечные лучи.
Проходя через атмосферу, солнечные лучи отражаются от молекул воздуха, капелек воды, пылинок, отклоняются от прямолинейного пути и рассеиваются. Чем пасмурнее погода, тем плотнее облачность и тем большее количество радиации рассеивается в атмосфере. При сильной запыленности воздуха, например во время пыльных бурь или в промышленных центрах, рассеивание ослабляет радиацию на 40–45 %.
Значение рассеянной радиации в жизни Земли очень велико. Благодаря ей освещаются предметы, находящиеся в тени. Она же обусловливает цвет неба.
Интенсивность радиации зависит от угла падения солнечных лучей на земную поверхность. Когда солнце находится высоко над горизонтом, его лучи преодолевают атмосферу более коротким путем, следовательно, меньше рассеиваются и сильнее нагревают поверхность Земли. По этой причине в солнечную погоду утром и вечером всегда прохладнее, чем в полдень.
На распределение радиации на поверхности Земли огромное влияние оказывают ее шарообразность и наклон земной оси к плоскости орбиты. В экваториальных и тропических широтах солнце в течение всего года находится высоко над горизонтом, в средних широтах его высота меняется в зависимости от времени года, а в Арктике и Антарктике высоко над горизонтом оно не поднимается никогда. В результате в тропических широтах солнечные лучи рассеиваются меньше, а на единицу площади земной поверхности приходится их большее количество, чем в средних или высоких широтах. По этой причине количество радиации зависит от широты места: чем дальше от экватора, тем меньше ее поступает на земную поверхность.
Поступление лучистой энергии связано с годичным и суточным движением Земли. Так, в средних и высоких широтах ее количество зависит от времени года. На Северном полюсе, например, летом солнце не заходит за горизонт 186 дней, т. е. 6 месяцев, и количество поступающей радиации даже больше, чем на экваторе. Однако солнечные лучи имеют малый угол падения, и большая часть радиации рассеивается в атмосфере. В результате поверхность Земли нагревается незначительно.
Зимой солнце в Арктике находится за горизонтом, и прямая радиация на поверхность Земли не поступает.
На количество поступающей солнечной радиации влияет и рельеф земной поверхности. На склонах гор, холмов, оврагов и т. д., обращенных к солнцу, угол падения солнечных лучей увеличивается, и они сильнее нагреваются.
Совокупность всех этих факторов приводит к тому, что на земной поверхности нет места, где интенсивность радиации была бы постоянной.
Неодинаково происходит и нагревание суши и воды. Поверхность суши нагревается и охлаждается быстро. Вода же нагревается медленно, но зато дольше удерживает тепло. Объясняется это тем, что теплоемкость воды больше теплоемкости горных пород, слагающих сушу.
На суше солнечные лучи нагревают только поверхностный слой, а в прозрачной воде тепло проникает на значительную глубину, в результате чего нагревание происходит медленнее. На его скорость влияет и испарение, так как на него нужно много тепла. Вода остывает медленно, в основном потому, что объем прогреваемой воды во много раз больше объема нагревающейся суши; к тому же при ее охлаждении верхние, остывшие слои воды опускаются на дно, как более плотные и тяжелые, а на смену им из глубины водоема поднимается теплая вода.Накопленное тепло вода расходует более равномерно. В результате море в среднем теплее суши, а колебания температуры воды никогда не бывают такими резкими, как колебания температуры суши.
6. Вода в атмосфере Вода в атмосфереземли содержится в виде пара(водяной газ,образующийся в процессе испарения воды),в жидком состоянии(облачные элементы в виде капель воды,дождевые капли),в замерзшем состоянии(облачные элементыв виде ледяных кристаллов,снежинки,градинки).Отличительная особенность воды от др.составныхэлементоватм-ры земли-это то что ее содержание в атм-ре постоянно меняется.Понятие о влажности воздуха. Определенная количество воды в виде прозрачной невидимой пара в воздухе есть всегда. В атмосферу водяной пар поступает в результате испарения с поверхности океанов, рек, озер, почв и др. Содержание водяного пара в воздухе называется влажностью воздуха. Но при испарении воздух не может содержать водяной пар безгранично. Этот предел зависит от его температуры. С рис. видно, что чем выше температура, тем больше пара в может содержащегося в 1 м3воздухаЕсли воздух вобрало максимально возможную по данной температуры количество пара, его называют насыщенным. Чаще воздуха бывает ненасыщенным, Т.е. оно содержит водяной пары меньше, чем могло бы. Например, над степями и пустынями воздух всегда сухой, ненасыщенные, поскольку испарение там небольшое.Абсолютная и относительная влажность воздуха.Абсолютная влажность - Это количество водяного пара (в граммах), что содержащегося в 1 м3 воздуха.. Самая маленькая в мире абсолютная влажность воздуха в Антарктиде - Сотые доли г / м3, Крупнейшая на экваторе - 23 г / м3. Для ненасыщенного воздуха указывают относительную влажность. Это отношение (в процентах) количества водяного пара, содержащегося в воздухе, в той ее количестве, может содержаться в воздухе при данной температуре. Для измерения относительной влажности используют прибор гигрометр.Образование облаков. Как известно, с высотой температура воздуха снижается. Испаряясь, вода переходит в воздух. Теплый воздух поднимается вверх и достигает такого уровня, где оно охлаждается и относительная влажность его становится 100%, т.е. воздух стал насыщенным.При дальнейшем понижении температуры насыщен воздух уже не может удержать в себе прежнее количество водяного пара. Определенная ее часть окажется лишней. Тогда происходит переход "избыточной" водяного пара в жидкое состояние -конденсация. Иногда водяной пар может перейти и в твердое состояние - превратиться в кристаллики льда. Следовательно, при охлаждении насыщенного водяным паром воздух выделяются капельки воды. При их скоплении на значительной высоте над землей образуются облака. Каждая капля в облаках в миллион раз меньше горошины. Именно поэтому их падение на землю очень медленное. Эти мини-капельки, подобно пушинка, зависают в воздухе. Виды облаков. Облака различаются по внешнему виду и по высотой, на которой образуются. По внешнему виду метеорологи различают десятки разных видов облаков. Основными из них являются перистые, кучевые, слоистые.Перистые облака высокие. Они образуются на высоте 6-10 км и состоят из очень мелких кристалликов льда, поскольку на таких высотах температура воздуха ниже нуля.лучи. Кучевые облака появляются на высотах 2-5 км. Они имеют вид огромных ослепительно белых куполов, башен, гор. Если кучевые облака темнеют, значит капли воды в них сливаясь, становятся крупнее. Тогда кучевые облака превращаются в кучево-дождевые, которые приносят ливни с грозами. Слоистые облака образуются низко - на высоте до 2 км. Они похожи на серый туман, поднявшийся над поверхностью земли. Слоистые облака покрывают небо плотной завесой. Из них может выпадать очень мелкий дождь (туман) или слабый снег.ТУман. Конденсация водяного пара может происходить не только на разной высоте, а и у земной поверхности. Тогда образуется туман- Скопление большого количества чрезвычайно мелких, взвешенных в воздухе, капелек.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 720; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!