§ 39. Тепло в атмосфере
Почему воздух у поверхности Земли теплее, чем на высоте
Солнечные лучи, проходя через атмосферу, почти не нагревают её. Нагреваются лишь поверхность Земли, твёрдые и жидкие тела, до которых доходят солнечные лучи. Если бы не было атмосферы, поверхность Земли очень быстро бы отдавала тепло, полученное от Солнца. Так происходит на планетах, лишённых атмосферы. Нашу Землю защищает её воздушная оболочка. Воздух задерживает часть тепла, уходящего от поверхности Земли, и сам при этом нагревается. Чем дальше от поверхности Земли, тем меньше тепла туда доходит, тем тоньше становится слой тропосферы, и он задерживает меньше тепла. Поэтому в горных районах холоднее. Правда, летом днём на солнце жарко, но в тени прохладно, а ночью может замёрзнуть вода во флягах.
Воздух нагревается от поверхности Земли.
Суша разогревается и остывает быстрее, чем водная поверхность.
Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается примерно на 6 °С на каждый километр высоты.
Какую часть земного тепла задерживает воздух? Это зависит прежде всего от его свойств. Влажный воздух задерживает больше идущего от Земли тепла, чем сухой. Если на небе облака, то они ещё больше задерживают тепло, воздух остывает медленно. Если небо ясное, то остывание идёт быстро.
ОСВЕЩАЯ ЗЕМЛЮ, СОЛНЦЕ НАГРЕВАЕТ ЕЁ ПОВЕРХНОСТЬ. ОТ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ НАГРЕВАЕТСЯ ВОЗДУХ.
Что мы знаем о температуре воздуха
Все мы каждый день интересуемся температурой воздуха, потому что для людей это очень важно. Вы из своего опыта знаете, что температура воздуха меняется в течение суток. Почти на всём земном шаре она меняется и по мере смены времён года.
Наиболее точные сведения об изменениях температуры в течение суток получают на метеорологических станциях. Температуру воздуха определяют с помощью термометра, помещённого в метеорологическую будку (в тень, рис. 88). Через определённые промежутки времени (через 3 ч) проводят измерение температуры (в °С), а затем из собранных показателей находят среднее арифметическое значение. Это и есть средняя суточная температура. Точно так же определяют средние значения за месяц или за год.
По значениям температур в разное время суток составляют графики суточного хода температуры. Графики годового хода температуры (рис. 89) строят на основе среднемесячных значений. Разность между самой высокой и самой низкой температурой в течение суток называют суточной амплитудой температуры.
Разница между максимальной и минимальной среднемесячной температурой за год называется годовой амплитудой температур.
Какой воздух содержит больше земного тепла
Тесты по географии 6 класс. Тема: «Тепло в атмосфере»
Правильный вариант ответа отмечен знаком +
1. Какое утверждение верно?
1) Воздух не задерживает идущее от Земли тепло
2) Сухой воздух задерживает больше идущего от Земли тепла, чем влажный
+3) Влажный воздух задерживает больше идущего от Земли тепла, чем сухой
4) Сухой и влажный воздух задерживает одинаковое количество идущего от Земли тепла
2. Примерно на сколько градусов температура воздуха понижается на каждый километр высоты?
3. Что изображено на картинке?
1) Метеорологическая станция
+2) Метеорологическая будка
3) Метеорологический термометр
4) Метеорологический зонд
4. Через какой промежуток времени проводят измерения температуры для определения средней суточной температуры?
тест 5. Где была зафиксирована самая высокая температура воздуха: +58°C?
7. Какое утверждение верно?
1) От угла падения солнечных лучей на Землю не зависит количество получаемого тепла
2) Зависимость количества получаемого Землей тепла от угла падения солнечных лучей невозможно измерить
3) Чем меньше угол падения солнечных лучей на Землю, тем больше тепла она получает
+4) Чем меньше угол падения солнечных лучей на Землю, тем меньше тепла она получает
8. Какое утверждение верно?
+1) Чем больше широта местности, тем ниже высота Солнца над горизонтом и на единицу земной поверхности приходится меньше солнечного тепла
2) Чем больше широта местности, тем ниже высота Солнца над горизонтом и на единицу земной поверхности приходится больше солнечного тепла
3) Чем больше широта местности, тем выше Солнце над горизонтом и на единицу земной поверхности приходится меньше солнечного тепла
4) Чем больше широта местности, тем выше Солнце над горизонтом и на единицу земной поверхности приходится больше солнечного тепла
Состав сухого и влажного воздуха
Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов, называемой воздухом, в которой находятся во взвешенном состоянии жидкие и твердые частички. Общая масса последних незначительна в сравнении со всей массой атмосферы.
Состав сухого атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли
по отношению к плотности
Диоксид углерода (CO2)
В состав реальной атмосферы входят три важных переменных компонента – водяной пар, озон и углекислый газ. Содержание водяного пара в воздухе меняется в значительных пределах, в отличие от других составных частей воздуха: у земной поверхности оно колеблется между сотыми долями процента и несколькими процентами (от 0,2% в полярных широтах до 2,5% у экватора, а в отдельных случаях колеблется почти от нуля до 4%). Это объясняется тем, что при существующих в атмосфере условиях водяной пар может переходить в жидкое и твердое состояние и, наоборот, может поступать в атмосферу заново вследствие испарения с земной поверхности.
Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу путем испарения с водных поверхностей, с влажной почвы и путем транспирации растений, при этом в разных местах и в разное время он поступает в различных количествах. От земной поверхности он распространяется вверх, а воздушными течениями переносится из одних мест Земли в другие.
В атмосфере может возникать состояние насыщения. В таком состоянии водяной пар содержится в воздухе в количестве, предельно возможном при данной температуре. Водяной пар при этом называют насыщающим (или насыщенным), а воздух, содержащий его, насыщенным.
Состояние насыщения обычно достигается при понижении температуры воздуха. Когда это состояние достигнуто, то при дальнейшем понижении температуры часть водяного пара становится избыточной и конденсируется, переходит в жидкое или твердое состояние. В воздухе возникают водяные капельки и ледяные кристаллики облаков и туманов. Облака могут снова испаряться; в других случаях капельки и кристаллики облаков, укрупняясь, могут выпадать на земную поверхность в виде осадков. Вследствие всего этого содержание водяного пара в каждом участке атмосферы непрерывно меняется.
С водяным паром в воздухе и с его переходами из газообразного состояния в жидкое и твердое связаны важнейшие процессы погоды и особенности климата. Наличие водяного пара в атмосфере существенно сказывается на тепловых условиях атмосферы и земной поверхности. Водяной пар сильно поглощает длинноволновую инфракрасную радиацию, которую излучает земная поверхность. В свою очередь и сам он излучает инфракрасную радиацию, большая часть которой идет к земной поверхности. Это уменьшает ночное охлаждение земной поверхности и тем самым также нижних слоев воздуха.
На испарение воды с земной поверхности затрачиваются большие количества тепла, а при конденсации водяного пара в атмосфере это тепло отдается воздуху. Облака, возникающие в результате конденсации, отражают и поглощают солнечную радиацию на ее пути к земной поверхности. Осадки, выпадающие из облаков, являются важнейшим элементом погоды и климата. Наконец, наличие водяного пара в атмосфере имеет важное значение для физиологических процессов.
Содержание водяного пара в воздухе называют влажностью воздуха. Основные характеристики влажности – это упругость водяного пара и относительная влажность.
Водяной пар, как всякий газ, обладает упругостью (давлением). Упругость водяного пара е пропорциональна его плотности (содержанию в единице объема) и его абсолютной температуре. Она выражается в тех же единицах, что и давление воздуха, т.е. либо в миллиметрах ртутного столба, либо в миллибарах.
Упругость водяного пара в состоянии насыщения называют упругостью насыщения. Это максимальная упругость водяного пара, возможная при данной температуре. Например, при температуре 0° упругость насыщения равна 6,1 мб. На каждые 10° температуры упругость насыщения увеличивается примерно вдвое.
Если воздух содержит водяного пара меньше, чем нужно для насыщения его при данной температуре, можно определить, насколько воздух близок к состоянию насыщения. Для этого вычисляют относительную влажность. Так называют отношение фактической упругости е водяного пара, находящегося в воздухе, к упругости насыщения Е при той же температуре, выраженное в процентах, т.е.
Например, при температуре 20° упругость насыщения равна 23,4 мб.Если при этом фактическая упругость пара в воздухе будет 11,7 мб,то относительная влажность воздуха равна
Упругость водяного пара у земной поверхности меняется от сотых долей миллибара (при очень низких температурах зимой в Антарктиде и в Якутии) до 35 мби более (у экватора). Чем теплее воздух, тем больше водяного пара может он содержать без насыщения и, стало быть, тем больше может бытьв нем упругость водяного пара.
Относительная влажность воздуха может принимать все значения – от нуля для вполне сухого воздуха (е = 0) до 100% для состояния насыщения (е = Е).
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Пытливые умы наверняка обращали внимание на любопытную природную особенность: Южный полюс значительно холоднее Северного, однако в странах Южного полушария зимы гораздо теплее северных.
Почему в Аргентине, Австралии и Южной Африке нет таких же суровых зим, как в России и Канаде?
Почему Южный полюс холоднее Северного?
«Север» – понятие, с которым обычно ассоциируют суровые зимы и пронизывающие ветра, в то время как «юг» выступает антиподом негостеприимной стихии.
Однако стоит учитывать то, что Антарктида покрыта многокилометровым слоем льда, а потому Южный полюс оказался выше уровня моря почти на 2,8 тыс. метров. Воздух является плохим проводником, из-за чего тепло плохо проникает в верхнее воздушное пространство.
Однако это всё равно куда холоднее тропического и экваториального климата. Почему в таком случае в странах Южного полушария нет таких же суровых зим, как в Норвегии, Финляндии, России и Канаде?
Почему в странах Южного полушария тёплые зимы?
Счастливых жителей Патагонии и Океании, а также беззаботных африканцев спасает от зимы наличие вокруг Антарктиды Южного океана. Холодные воздушные массы, образующиеся над полюсом, добираются до соседних материков уже прогретыми от воды.
Северному полушарию повезло меньше. Жители России и Канады находятся далеко от океанов и крупных водоёмов – тепловых резервуаров, которые дольше хранят тепло и смягчают перепады температур. Поэтому на материках господствует континентальный климат: суровая зима и жаркое лето с малым количеством осадков.
Климатическая карта поясов планеты. В России, странах Скандинавии и Канаде самый распространённый климат – континентальный. В Южном полушарии его нигде нет
Кроме того, даже крайние точки стран Южного полушария несопоставимы по широте с холодными регионами России. Самые южные места Аргентины и Чили находятся на 55° и 56° ю.ш. соответственно – это соответствует координатам Москвы.
Лишь в этих регионах Южной Америки температура доходит до 0°С. В Австралии это 43° ю.ш. – широта Сочи. Даже в холодные месяцы термометр там не опускается ниже +3°C, и только горы покрыты снегом. В остальных регионах климат умеренный или тропический, круглый год тепло.
Патагония, южный регион Аргентины, сочетает тёплый климат на равнинах и холодный в горах
Благодаря близости к океану климат в странах Южного полушария гораздо мягче, чем в странах Севера. Кроме того, в Аргентине и Чили нет крупных городов, расположенных на той же широте, что в России. Потому жители этих стран не привыкли к суровым зимам и низким температурам.
ГДЗ география 7 класс Коринская, Душина, Щенев Дрофа Задание: § 5 Распределение температуры воздуха и осадков на Земле Воздушные массы
Вопросы в начале параграфа
1. Какова мощность атмосферы и какие газы её образуют?
2. Из каких слоёв состоит атмосфера?
Атмосфера состоит из тропосферы, стратосферы, мезосферы и термосферы (включая ионосферу).
3. Как определяют средние месячные и средние годовые температуры Земли?
Средние месячные и средние годовые температуры Земли определяют исходя из многолетних наблюдений на местности. Средние месячные определяют получением среднего числа значений температур за месяц (сумма температур, деленная на число дней), средние годовые – путем получения среднего значения за календарный год.
4. Какие условия необходимы для образования атмосферных осадков? Может ли холодный воздух содержать много влаги? Какой воздух называют насыщенным водяными парами?
Для образования осадков необходимо изменение давления и температуры, когда капельки воды, содержащиеся в воздухе, конденсируются, и под действием силы тяжести выпадают на поверхность земли в виде осадков. Холодный воздух не может содержать больше количество влаги, так как вода начинает конденсироваться. Насыщенный водяной пар – пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью, т.е. с водой. Когда количество испаряющихся молекул равно количеству конденсирующихся молекул воды.
5. Что такое атмосферное давление? Как оно влияет на погоду вашей местности?
Атмосферное давление – давление атмосферы (всего воздуха атмосферы), действующее на земную поверхность и все объекты, расположенные на ней. Моя местность – Санкт-Петербург. На погоду моей местности атмосферное давление влияет при его изменении, при высоком атмосферным давлении погода безоблачная и безветренная (летом жара, зимой морозы), при низком давлении наблюдаются сильные ветры, пасмурно, возможны осадки (летом похолодания, зимой оттепели).
6. Какое влияние на погоду вашей местности оказывает направление ветра, а также воздушные массы?
Моя местность – Санкт-Петербург. На погоду моей местности направление ветра оказывает значительное влияние. Так как преобладают западные ветры, то климат территории города влажный, так как велика роль влажных воздушных масс Атлантического океана. Они приносят оттепели зимой и похолодание летом.
Вопросы из текста параграфа (рис. 19)
1. Определите: а) изотермы пересекает меридиан 80° з. д.; б) каковы годовые температуры в тропическом, умеренных, полярных поясах освещённости
2. Какую закономерность подтверждают данные карты?
Данные карты подтверждают закономерность о широтной зональности климата – чем дальше от экватора к полюсам, тем ниже температура на поверхности Земли, и наоборот.
Вопросы из текста параграфа
1. По климатическим картам определите: а) какие изотермы годовых температур пересекают меридиан 40° в. д.; б) среднюю годовую температуру на юге Африки; в) годовое количество осадков в Сахаре, в районе Москвы, в бассейне реки Амазонки.
б) Средняя годовая температура на юге Африки: +16 0 С.
в) Годовое количество осадков в Сахаре: 250 мм и менее (в основном менее 100 мм); в районе Москвы: 600-700 мм; в бассейне реки Амазонки: от 2000 мм до 3000 мм и более.
2. По климатической карте Австралии определите: средние температуры января и июля; годовое количество осадков на западе и востоке материка; господствующие ветры.
Средние температуры в Австралии в январе: +24 0 С…+32 0 С; в июле: +8 0 С…+24 0 С. Годовое количество осадков на западе материка: от менее 250 мм до 1000 мм; на востоке материка: от 1000 до 2000 мм. Господствующие ветры в январе северные (на севере материка) и южные (на юге материка); в июле: южные (на севере материка) и северный (на юге материка)
Вопросы из текста параграфа
Зависимость температуры воздуха от географической широты подтвердите данными карты (см. рис. 19).
Зависимость температуры воздуха от географической широты подтверждена в задании 2 (стр. 34 учебника «Вопросы из текста параграфа (рис. 19)»)
По карте атласа определите, где на Земле выпадает много осадков, где – мало.
Много осадков на Земле выпадает на пути следования морских воздушных масс. В особенности на наветренных склонах гор, а также в экваториальном и субэкваториальном поясах. Мало осадков выпадает в тропических полярных широтах, а также во внутренних континентальных районах Евразии, на подветренных склонах горных систем.
Вопросы из текста параграфа
Сопоставьте рисунки 21 и 22, укажите пояса давления на рисунке 22 и объясните образование пассатов, западных ветров в умеренных широтах.
Западные ветры образуются из-за пониженного давления в умеренных широтах Южного и Северного полушарий и повышенного давления в тропических широтах. Пассаты образуются из-за пониженного давления в экваториальных широтах и повышенного давления в тропических широтах. Их направление в полушариях обусловлено за счет вращения Земли вокруг своей оси против часовой стрелки (с запада на восток).
Вопросы и задания
1. Назовите главную причину распределения температур на поверхности Земли.
Главная причина распределения температур на поверхности Земли – поступление солнечного тепла на земную поверхность.
2. Что можно узнать по климатическим картам?
По климатическим картам можно узнать годовые температуры воздуха (в январе и июле), направление господствующих ветров, распределение количества осадков, абсолютные минимумы и максимумы температуры на территории.
3. Почему близ экватора выпадает много осадков, а в тропических областях — мало? Какая существует зависимость между поясами атмосферного давления и количеством осадков?
Близ экватора выпадает большое количество осадков, так как у экватора в поясе низкого давления постоянно нагретый воздух содержит много влаги, поднимаясь, он охлаждается и становится насыщенным, благодаря чему происходит обильное выпадение осадков. В тропических областях в поясах преобладают нисходящие потоки воздуха, холодный воздух содержит мало влаги и при опускании становится суше, поэтому раз в воздухе нет избытка влаги, то осадки не выпадают. В поясах высокого атмосферного давления осадков выпадает мало, а в поясах низкого атмосферного давления – много.
4. Назовите постоянные ветры и объясните их образование. По каким признакам можно группировать ветры?
Постоянные ветры: пассаты и западные ветры. Пассаты образуются в области повышенного атмосферно давления над тропиком и дуют в область низкого давления – экваториальный пояс. Западные ветры также образуются аналогично в области повышенного атмосферного давления над тропиком и дуют в область низкого давления – в сторону полюсов. Ветры можно сгруппировать по направлению (северные, южные, западные, восточные и т.д.), температуре и влажности.
5. Что такое воздушная масса?
Воздушная масса – большие объемы воздуха тропосферы, обладающие однородными свойствами.
6. Какова роль воздушных течений в распределении тепла и влаги на поверхности Земли?
Роль воздушных течений в распределении тепла и влаги на поверхности Земли велика. Так как они переносят тепло и холод, влагу и сухость по поверхности Земли, благодаря им формируются зональные типы климата.
7. Люди каких профессий заняты изучением атмосферы и происходящих в её пределах процессов?
Изучением атмосферы и происходящих в её пределах процессы изучают метеорологи, климатологи, аэрологи, синоптики и экологи.
