65. Основные климатообразующие процессы; состав атмосферного воздуха и строение атмосферы, жидкие и твердые примеси в атмосферном воздухе

1. Понятие о метеорологии, климатологии, атмосфере, погоде, климате, основные климатообразующие процессы; состав атмосферного воздуха и строение атмосферы, жидкие и твердые примеси в атмосферном воздухе.

Метеорология – это наука об атмосфере, т.е. воздушной оболочке Земли. Она относиться к геофизическим наукам, поскольку в ней на основе законов физики изучаются определённые категории физических процессов, свойственных земному шару.

Климатология – это нацка о климате, т.е. совокупности атмосферных явлений, свойственных тому или иному месту, в зависимости от географической обстановки. Климат явл-ся одной из физико-географических характеристик местности.

Атмосфера - газообразная оболочка Земли простирающаяся вверх до 100 км, включающая на Земле смесь различных газов, водяных паров и пылевых (аэрозольных) частиц (делится на страто-, тропо-, мезо-, термосферу; в биосферу входит тропосфера- наземная и подземная).

Погода – это физическое состояние атмосферы у земной поверхности в нижних 30-50 км в данный физический момент времени. Характеризуется определённым набором метеорологических величин и явлений (это естественные изменения температуры, влажности, атмосферного давления, облачности и кол-ва осадков, состояние атмосферы на данный момент).

Климат – это многолетний режим погоды, определяемый географической широтой местности, высотой над уровнем моря и рельефом. Основные особенности климата определяются поступлением солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности. Климат явл-ся одной из физико-географических характеристик местности. Он влияет на хозяйственную деят-сть людей, на специализацию с/х, на географ-ое размещение промышленности, на воздушный, водный и наземный транспорт.

Климатообразующие процессы - процессы в атмосфере, формирующие климат Земли, природной зоны или отдельного региона. Они происходят по трем направлениям:

- прогрев Земли солнечными лучами (радиацией) и обмен теплом ее поверхности с атмосферой;

- общая циркуляция атмосферы;

- влагооборот между атмосферой и земной поверхностью.

На климатообразование каждого региона влияют также три причины (фактора):

1) количество солнечной радиации, что зависит от широты местности;

2) движение воздушных масс (циркуляция атмосферы);

3) характер подстилающей поверхности.

Состав атмосферного воздуха.

Воздух — это физическая смесь газов, образующая земную атмосферу. Состав сухого и чистого атмосферного воздуха везде одинаков. В лесу и в поле, на море и на суше основные газы входят в него в одних и тех же объемных соотношениях: азот — 78%, кислород — 21%, аргон — около 1%. На долю всех прочих составных частей сухого и чистого атмосферного воздуха — углекислого газа, неона, гелия, криптона, водорода, озона, радона и других — приходится в общей сложности не более 0,04%. Однако в естественных условиях воздух, которым мы дышим, не бывает абсолютно сухим. В нем всегда имеется водяной пар, содержание которого меняется в очень широких пределах — от самых ничтожных количеств до 3—4% по объему. Не бывает воздух и совершенно чистым. Он постоянно содержит во взвешенном состоянии большее или меньшее количество пыли, дыма, частиц соли и других примесей. Взвешенная в воздухе пыль имеет различное происхождение. Наибольшее ее количество поднимается ветром с поверхности земли. Иногда пыль возникает вследствие вулканических извержений, а также при сгорании метеоритов. Образование дыма нередко связано с лесными, степными или торфяными пожарами. Частицы соли попадают в воздух главным образом в результате испарения мелких капелек морской воды, уносимых ветром с поверхности морей и океанов. Количество примесей в атмосферном воздухе очень непостоянно, кроме того, с высотой оно быстро уменьшается. Наличие в воздухе естественных примесей иногда создаёт для людей не вполне благоприятную гигиеническую обстановку. Однако, как правило, эти примеси безвредны и не достигают таких концентраций, при которых они могли бы оказывать отрицательное воздействие на организм человека. Существенно более вредным является загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами

Строение атмосферы:

Тропосфера – t-ра в этом слое в среднем убывает с высотой. Простирается на 8-9 км до 15-17 км, в тропиках же в среднем до 11 км. Величина падения t-ры с высотой в среднем равна 0,6 ⁰с/100 м. Здесь сосредоточено 4/5 массы воздуха, почти весь водяной пар и возникают почти все облака и наблюдаются почти все метеоявления. Верхняя граница тропосферы толщиной 1-2 км, где падение t-ры с высотой сменяется её постоянством, наз-ся стратопаузой.

Стратосфера – расположена выше тропопаузы и до высоты 50-55 км.t-ра с этом слое в среднем растёт с высотой. Для этого слоя харак-на большая устойчивость: здесь нет неупорядоченных вертикальных движений и активного перемещения. Здесь образуются перламутровые облака. Состав воздуха отличается от тропосферы присутствием озона. Озоновый слой расположен на высоте 22 км. Озон формируется из молекулярного кислорода в рез-те фотохим-их реакций. На высоте такие реакции не протекают, и озон сходит на нет. Ряд антропогенных процессов приводит к образованию «озоновых дыр», особенно хорошо заметных над полюсами. Парниковый эффект обусловлен, как и озоновые дыры, фотохим-ими превращениями, но в длинноволновой части спектра (1400-2300 нм). Именно в этой части спектра max-ая мощность излучения от Земли в космос и задержка энергии позволяет поддерживать tру на поверхности планеты +15 ⁰с, т.е. на 33 ⁰ с выше той, к-ая была бы при отсутствии атмосферы. Вклад молекул воды – 62%, закиси СО₂ – 4,2 %, диоксида азота – 21,7 %, озона – 7,2 %, метана – 2,4 %.

Термосфера – выше стратосферы и до высоты 800 км . t-ра в этом слое очень резко растёт с высотой. В год активного солнца она превышает +1500 ⁰ сна высоте 200-250 км. На больших высотах дальнейший рост t-ры с высотой практически уже не наблюдается. Выше 100 км воздух очень тонизирован. Содержание ионов здесь во много раз больше, чем в нижних слоях, несмотря на сильную разреженность воздуха. По возрастанию этого кол-ва выделяют несколько слоёв: слой Д – 60-90 км; слой Е – 105-160 км; слой F – выше 180 км.

Экзосфера – лежит выше 800-1000 км. Скорости частиц здесь очень велики и некот-ые из них покидают атмосферу и улетают в мировое пространство. Поэтому этот слой также наз-ся сферой ускользания газов.

Мезосфера – лежит выше стратосферы и до высоты 80-83 км. Здесь t-ра снова понижается до -110⁰ св её верхнеё части. В этом слое образуются серебристые облака