Загальна географія

Будова атмосфери

Атмосфера - повітряна оболонка Землі, пов'язана з нею силою тяжіння, яка бере участь у її добовому і річному русі. Це верхня і найменш щільна з усіх оболонок.

Ат­мосферне повітря заповнює всі тріщини й щілини, розчиняється у воді, міститься у ґрунті. Воно необхідне не тільки для дихання. Атмосферне повітря розсіює сонячні промені вдень, вночі оберігає Землю від охолодження, є своєрідним щитом планети. Метеорні тіла, проходячи через атмосферу, згоряють від тертя об повітря. Воно захищає землян від смертоносних космічних променів, як скафандр космонавта.

Земна атмосфера - це суміш багатьох газів.

Основні з них - азот (78 %) і кисень (21 %), інші становлять лише близько 1 % (в тому числі вуглекислий газ - 0,03 %). Таке співвідношення газів зберігається на висоті до 100 км. Кожний із газів виконує свою роль.

Кисень забезпечує дихання та горіння. Азот входить до складу білків - речовин, з яких складається все живе. В організми тварин, рослин і людини він потрапляє з до­помогою бактерій ґрунту, які поглинають його з повітря. Вуглекислий газ необхідний рослинам для фотосинтезу.

Крім основних газів, у повітрі є домішки: водяна пара, дим, сажа, пил та інші ре­човини, їхня кількість збільшується після виверження вулканів, лісових пожеж, пи­лових бур, викидів шкідливих речовин у результаті господарській діяльності людини (особливо під час роботи автомобілів, теплових електростанцій, металургії, хімічної промисловості).

Атмосфера має шарувату будову. Її нижня межа проходить по поверхні земної кулі. Чітку верхню межу визначити неможливо, оскільки сила земного тяжіння, яка утримує повітря біля планети, зменшується поступово. Умовно її проводять на висоті 2000 - 3000 км. Кожний шар відрізняється щільністю повітря, вмістом водяної пари, температурою, іншими особливостями.

1)Тропосфера = найнижчий і найщільніший шар атмосфери. У зв'язку з приплюснутою формою Землі, яка викликає неоднакову силу тяжіння, верх­ня межа тропосфери над екватором становить 18 км, а над полюсами - 8-9 км. У тропосфері міститься 80 % усього повітря атмосфери і майже вся водяна пара. Всі атмосферні явища (опади, хмарність, грози) відбуваються у тропосфері. У зв'язку з тим, що повітря нагрівається від поверхні Землі, а не від Сонця, темпе­ратура повітря в тропосфері знижується з висотою в середньому на б °С з кожним кілометром підняття. Тому на вершинах гір лежить сніг, а за бортом літака, навіть у літню спеку, температура повітря нижча від нуля.

2)Стратосфера = простягається в середньому до висоти 50-55 км. Повітря в ній розріджене, холодне й сухе. Хмар у стратосфері майже немає. З висоти 20 км температура починає поступово підвищуватися, але дуже повільно.

3)Верхні шари атмосфери (мезосфера, термосфера та екзосфера). Повітря там настільки розріджене, що космічні кораблі літають, як у безповітряному просторі. Саме тут виникають полярні сяйва і магнітні бурі.

На висоті від 21 до 29 км, у стратосфері, розташований шар найбільшої концентрації газу озону. Саме озон поглинає ультрафіолетові промені Сонця, згубні для живих істот. Ось чому порушення цього шару промисловими викидами газів не­безпечне для життя людини.

З розвитком промисловості і транспорту назріла проблема охорони повітря від забруднення, наслідками якого є кислі опади, смоги, озонові дірки.

У зв'язку з виділенням під час згоряння палива величезної кількості вуглекисло­го газу змінюється газовий склад повітря. Щороку в атмосферу надходить набагато більше вуглекислого газу, ніж його можуть поглинути всі рослини Землі. Вирубуван­ня лісів, використання літаків і автомобілів зменшують кількість кисню в атмосфері. Зростання частки вуглекислого газу в повітрі призводить до наростання «парнико­вого ефекту», тобто поступового зростання температури на планеті. Це може при­звести до танення льодовиків та затоплення прибережних низовин, де живе значна частина людства.

Розв'язати проблему охорони повітря можна, усунувши причини його забруд­нення. Необхідно створювати безвідходні виробництва. Для транспорту слід ви­користовувати нові види палива, які не забруднюють атмосферу, наприклад, при­родний газ, спирти. Екологічно чистими видами транспорту є такі, що працюють на електроенергії. Розробляються автомобілі, що працюватимуть на сонячній енергії. Важливого значення надається очисним спорудам на промислових об'єктах. Охоро­на лісів, їхні насадження значно поліпшать стан повітря.

Погода

Поняття «погода» включає шість показників стану тропосферного повітря:

1)тем­пература повітря,

2)атмосферний тиск,

3)вітер (його швидкість, сила та напрям),

4)вологість повітря,

5)хмарність

6)атмосферні опади

Всі ці показники можуть змінюватися в часі та у просторі.

Погода - це стан повітря у тропосфері (нижньому шарі атмосфери) в даний час в даному місці.

Метеорологія = наука, що вивчає атмосферу Землі та зміни основних показників стану повітря. Спостереження за погодою ведуться на метеорологічних стан­ціях за допомогою спеціальних приладів. Ці станції розміщені по території всієї земної кулі.

Наукові передбачення погоди вимагають великої кількості даних, глибоких знань і найсучаснішої техніки. Щоб скласти прогноз погоди, наприклад, для Києва терміном на три доби, необхідні дані усіх основних показників її стану з метеостанцій всієї Північної півкулі, а на 5-7 діб - з усієї Землі.

Усі показники стану повітря взаємопов'язані, і зміна одного з них призводить до зміни всіх інших.

Так, температура повітря зворотно впливає на атмосферний тиск. При нагріванні повітря розширюється і підіймається вгору, тому менше тисне на поверх­ню. Відповідно, при охолодженні воно стискається і, осідаючи, сильніше тисне.

Від формування областей високого та низького тиску залежить напрям вітру (повітря переміщується з області високого тиску до низького), а від перепаду показників тиску - швидкість та сила вітру.

Напрям вітру впливає на кількість опадів: переміщення повітря з моря викликає вологу погоду, а з суходолу - суху.

Атмосферний тиск впливає на утворення опадів. При його зниженні повітря підіймається вгору і, охолоджуючись, може втримати менше води. Тому зростає вірогідність опадів. При зростанні тиску, навпаки, опадів не буде.

Від температури повітря прямо залежить, скільки водяної пари може ввібрати повітря, тобто вологість повітря.

Вологість впливає на хмарність та кількість опадів. Хмарність, опади та вітер впливають на температуру повітря.

Знаючи ці закономірності, можна передбачити погоду на найближчий час і про­гнозувати її на майбутнє.

Температура повітря

Повітря, як скло, пропускає сонячні промені на поверхню Землі, при цьому не нагріваючись безпосередньо від Сонця. Тропосфера нагрівається від земної поверхні, нагрітої Сонцем. Тому чим далі (вище) від Землі, тим воно холодніше.

Термічна ступінь = закономірна зміна температури повітря з висотою. Вона стано­вить зниження температури на 6 °С на кожний кілометр підйому.

Температуру повітря на метеостанціях визначають за допомогою термометра, знімаючи показники через кожні три години. Термометр має бути в затінку, куди про­тягом дня не проникають прямі сонячні промені. Інакше дістанемо не температуру повітря, а температуру нагрітої Сонцем скляної трубки.

Сонячні промені протягом доби нагрівають Землю нерівномірно.

Чим вище Сонце над горизонтом, тим сильніше воно гріє, тим вища температура. Отже, чим більший кут падіння сонячних променів, тим вища температура.

Температура повітря залежить від кута падіння сонячних променів на земну по­верхню. Чим ближчим є кут до прямого, тим меншу площу обігріває проміння. Тобто воно падає на поверхню більш концентровано. І навпаки, чим кут гостріший, тим на більшу площу розсіюються сонячні промені.

Кут падіння сонячних променів залежить від часу доби та від широти місцевості. Протягом доби він є найбільшим опівдні.

Кут падіння променів сонця на земну по­верхню закономірно зменшується від екватора до полюсів.

Тропіки обмежують території, де кут падіння променів сонця найбільший (до 90°). Тому й температури повітря протягом року тут найвищі на планеті.

У помірних широтах температури повітря змінюються чітко за сезонами. Це пов'язано з тим, що земна вісь нахилена до площини орбіти і планета нахилена ближче до Сонця то Північною, то Південною півкулею. Це впливає на кут падіння променів Сонця на її поверхню. Протягом року

в Північній півкулі кут падіння соняч­них променів найбільший 22 червня (у Києві він становить 63° 12'), у день літнього сонцестояння, коли Сонце буває в зеніті над Північним тропіком. Тому в цей час найтепліша пора року.

Під найменшим кутом Сонце піднімається над горизонтом у Північній півкулі 22 грудня (у Києві 16° 2'), у день зимового сонцестояння. З цим пов'язані низькі зимові температури повітря. У Південній півкулі все навпаки.

За полярними колами взагалі довго триває полярна ніч, коли Сонце не з'являється з-за горизонту і не нагріває поверхню. У полярний день тут теж холодно, оскільки Сонце дуже низько стоїть над горизонтом і його косі промені розсіюються на великі території. Крім того, є великим

альбедо - відбиваюча здатність поверхні. Сніг відбиває 85 % із всієї сонячної радіації, що надходить.

При обробці даних на метеостанції обчислюють різні характеристики, пов'язані з температурою повітря. Середню добову температуру дістають шляхом обчислення середньоарифметичного числа.

Амплітудою коливань температур = різниця між найвищою і найнижчою температурами повітря називають

Добова амплітуда - різницю між найвищою і найнижчою темпера­турами протягом доби,

Місячна = різниця середніх температур діб протягом місяця,

Річна - різниця між найтеплішим і найхолоднішим місяцями року.

Річні амплітуди коливань температур збільшуються від екватора до полюсів. На екваторі вони становлять близько 0 °С, на широті Києва - 27,7 °С. Найвищі річні амплітуди коливань температур зафіксовані у Східному Сибіру (Росія) і становлять понад 105 °С.

Для обробки даних, одержаних під час спостережень за змінами температури повітря, складають графіки ходу температур: добові, місячні, річні.

Кут падіння сонячних променів - головна причина зміни температури повітря, але не єдина. На температуру впливають прозорість атмосфери, хмарність та опади. До розсіювання сонячних променів призводить також запиленість повітря. Тому за цих умов температура повітря знижується.

На температуру повітря впливає й напрям вітру. Вітер з материка приносить влітку жарку погоду, взимку - холодну. Вітер з моря влітку несе прохолоду, а взимку - потепління. Це пов'язане з тим, що суходіл нагрівається й охолоджується швидше, ніж море, а це впливає на різницю температур повітря між ними в різні пори року.

Атмосферний тиск

Повітря дуже легке, проте має вагу. Біля поверхні Землі воно тисне на всі предмети, в тому числі і на тіло людини. На 1 см² цей тиск становить 1 кг 33 г. Ми цього тиску не відчуваємо через те, що тиск всередині нашого організму відповідає атмосферному.

Атмосферний тиск - сила, з якою повітря тисне на земну поверхню. Атмосфер­ний тиск вимірюють у міліметрах ртутного стовпчика, паскалях або барах.

Тиск вимірюють за допомогою приладів - барометрів. Розрізняють два основні їх види - ртутний та анероїд.

Ртутний барометр являє собою запаяну з одного боку скляну метрову трубку, заповнену ртуттю . Коли тиск повітря підвищується, стовпчик ртуті у трубці зростає, коли знижується - падає.

Нормальний атмосферний тиск = висота стовпчика ртуті на рівні моря при температурі 0 °С на широті 45° становить 760мм.

Громіздкі ртутні барометри незручні у побуті, тому використовують анероїд. Головна частина при­ладу - пружна металева коробочка, з якої викачане повітря. При збільшенні тиску вона стискається, при зменшенні - розширюється. Система важелів передає зміни стрілці, що обертається по колу зі шкалою, де позначені одиниці тиску. За зміною тиску можна перед­бачити характер погоди.

Зниження тиску передвіщає опади, підвищення - суху погоду.

З

Барометр-анероїд

висотою тиск знижується.

На кожні 100 м підйому тиск знижується на 10 мм ртутного стовпчика. Це явище характерне тільки для нижніх шарів тропосфери. У верхніх шарах тро­посфери, стратосфери та вище тиск падає значно менше.

Повітря має властивості, характерні для бага­тьох речовин. Нагріваючись, воно розширюється, стає легшим і піднімається вгору. При цьому тиск на поверхню Землі зменшується. При охолодженні повітря стискається, стає важчим і опускається, більше тисне на поверхню.

Повітря переміщується з місць високого тиску в місця низького атмосферного тиску. Так формується

Атмосферний тиск та вітер

Вітер - горизонтальний рух повітря з області висо­кого тиску в область низького тиску.

Повітря переміщується з місць високого тиску в місця низь­кого атмосферного тиску.

В ітер характеризується напря­мом, силою та швидкістю.

Напрям вітру можна визначити за напрямом диму з дима­ря, за прапором, який розвивається на вітрі. Та найбільш точно його визначають за приладом - флюгером.

Стрілка флюгера (флюгарка) обертається на стержні, показу­ючи гострим кінцем напрям, звідки дме вітер. Нижче від стрілки нерухомо прикріплені вісім стрижнів - покажчиків основних і проміжних сторін горизонту. Сторони горизонту визначили наз­ви вітрів. Наприклад, якщо вітер дме з півдня, його називають південним.

З

З а допомогою флюгера визначають також силу вітру (у балах). Вище флюгарки розміщена рамка, яка обертається. До цієї рамки вільно прикріплена металева пластинка. Чим сильніший вітер, тим більше відхиляється пластинка.

Швидкість вітру вимірюють анемометром, який має вигляд чашечок, що обертаються та пов'язані системою важелів зі стрілкою на шкалі.

Одиниці вимірювання швидкості вітру - м/с, рідше - км/год.

Сила і швидкість вітру залежать від різниці ти­ску між ділянками поверхні Землі, де виникає вітер. Чим більша різниця тиску, тим більша сила і швидкість вітру.

Утворення областей високого та низького атмосферного тиску є причиною виникнення різних типів вітрів. Деякі з них є:

І) періодичними (бризи та мусони),

ІІ) постійними (пасати, західне перенесення, західні вітри) стокові (північно-східні і південно - східні).

І)Періодичні вітри форму­ються на межі суходолу та во­дойм. На узбережжях морів, річок та озер

формуються добові вітри - бризи. Вони міняють свій напрям двічі на добу: вдень вітер дме з води на суходіл, вночі - навпаки. Фор­мування бризів пов'язане з різною швидкістю нагрівання води і суходолу, а значить, і бризів зміною атмосферного тиску

Вдень суходіл нагрівається швидше від води і повітря над ним легше, отже, і тиск менший; над водою повітря холодніше, отже, тиск більший. Тому дме вітер від водойми на берег. Вночі все навпаки. Таким чином, розрізняють

денний бриз, який дме з моря на суходіл,

нічний бриз - з суходолу на море.

Є сезонні вітри, які змінюють свій напрям два рази на рік = мусони. Принцип їхньої дії той самий, що й у бризів, тільки періоди руху різні: там «день - ніч», тут «зима - літо». Більша тривалість дії мусонів пов'язана з їхнім формуванням на межі великих ділянок суходолу (материків) з величезними просторами океанів. Для їхнього нагрівання та охолодження потрібно значно більше часу. Потужні мусони спостерігаються на східних і південних узбережжях Євразії. Літній мусон приносить багато дощів, зимовий - суху погоду.

ІІ)Постійні вітри = існування на земній поверхні областей постійного атмосферного тиску є причиною виникнення постійних вітрів, якими є пасати, західні та стокові вітри.

Пасати - вітри, що дмуть від тропічних широт (де протягом року існує область високого тиску) до екватора (де тиск низький). Під впливом обертання Землі навко­ло своєї осі пасати відхиляються в Північній півкулі вправо, тобто мають напрям з північного сходу на південний захід,

в Південній півкулі - уліво і дмуть з південного сходу на північний захід.

Пасати є пануючими на просторах трьох найбільших океанів Землі: Тихого, Атлантичного та Індійського.

Західні вітри - вітри помірних широт. Вони дмуть з поясів високого тиску тропічних широт у помірні, де переважає низький тиск. Під впливом обертання Землі вони відхиляються і дмуть із заходу на схід.

Стокові вітри дмуть з районів областей підвищеного тиску на по­люсах до помірних широт. Вони також відхиляються і мають напрям

з північного сходу на південний захід у півкулі.

Вологість повітря

При температурі вище 0 °С вода здатна випаровуватися.

Випаровування - це перехід води (чи іншої речовини) з рідкого стану в газоподібний.

Вода випаровується з поверхні всієї планети. 86 % водяної пари надходить в ат­мосферу з поверхні Світового океану, решта 14 % - з поверхні суходолу.

Невидимої для ока водяної пари у тропосфері величезна кількість, тому мож­на говорити, що повітря вологе. Кількість водяної пари в кожному кубічному метрі повітря визначають у грамах. Її кількість у 1 м³ повітря залежить від температури.

Чим вища температура повітря, тим більше водяної пари може міститися в кожному кубічному метрі повітря. Охолоджуючись, повітря здатне утримувати менше води, тому вона

конденсується - переходить з пароподібного стану в рідкий. При цьому випадають опади.

Так, у 1 м³ повітря може міститися при температурі:

-20 °С не більш як 1 г води;

-10 °С не більш як 2 г води;

-5 °С не більш як 3 г води;

0. °С не більш як 5 г води;

+10 °С не більш як 9 г води;

+20 °С не більш як 17 г води;

+30 °С не більш як ЗО г води;

+40 °С не більш як 51 г води.

Абсолютна вологість - це кількість водяної пари у грамах, яка реально міститься в 1 м³ повітря при даній температурі. Наприклад, якщо температура повітря стано­вить +20 °С, у повітрі може максимально утримуватися 17 г/м³ водяної пари.

Проте найчастіше вміст водяної пари в повітрі є меншим за максимально мож­ливий. Для того, щоб показати, наскільки повітря насичене вологою, застосовують відносну вологість, яка вимірюється у відсотках.

Відносна вологість - відношення фактичного вмісту водяної пари в повітрі до можливого при даній температурі, виражене у відсотках. Наприклад, при температурі +20 °С, коли у повітрі утримується тільки 8,5 г/м³ водяної пари, відносна вологість становить 50 %, тобто набагато менше тієї кількості водяної пари, яку повітря могло б вмістити при цій температурі.

Ч

гігрометр

им більша відносна вологість повітря, тим більша ймовірність випадання опадів. У пустелях відносна вологість становить 50 %, а при 30 % погодні умови стають небезпечними для життя.

Насиченим водяною парою вважається повітря, що має відносну вологість 100%. При меншій відносній вологості повітря є ненасиченим.

В Україні відносна вологість змінюється за сезонами: влітку вона нижча, взимку - вища. Показники відносної вологості повідомляють у метеозведеннях по радіо і телебаченню.

Вимірюють відносну вологість приладом, який називається гігрометром (мал.61).

Головна його частина - знежирена людська волосина. Із збільшенням вологості вона

видовжується, що передається на стрілку приладу.

Хмарність та атмосферні опади

Хмари формуються лише у тропосфері. У більш високих шарах атмосфери їх немає. Механізм утворення хмар такий: з висотою температура у тропосфері знижується і повітря, насичене водяною парою, не може утримувати його в собі. Пара конденсується, тобто перетворюється у крапельки води, які зависають у повітрі на великій висоті. Вони і утворюють хмари. Якщо температура тут нижча від 0 °С, то крапельки перетворюються у дрібні кристалики льоду.

Хмари - скупчення завислих у атмосфері дрібних крапель води або кристалів льоду. Розрізняють кілька десятків видів хмар. Та найчастіше трапляються перисті, шаруваті, купчасті.

.

Перисті хмари Шаруваті хмари Купчасті хмари

1)Перисті хмари утворюються на висоті понад 6000 м. Вони напівпрозорі і склада­ються з кристаликів льоду, за формою нагадуючи пір'я птаха, звідси і назва . Поява їх на небі - ознака зміни погоди.

2)Шаруваті хмари розташовуються на висоті близько 200 м, покриваючи щільною пеленою небо. Найчастіше вони виникають восени, викликаючи похмуру погоду, тривалі обложні дощі.

3)Купчасті хмари висять над землею на висоті 1000-2000 м. Вони нагадують шмат­ки вати, розкидані по небу. Поява їх у великій кількості свідчить про можливі зливи чи грози, град.

Хмарність = ступінь покриття небозводу хмарами. Хмарність визнача­ють на око у балах:

від 0 (при ясному небі) до 10 (небо суцільно затягнуте хмарами). Се­редня хмарність Землі - 5,5 балів. Над материками вона менша, над океанами - більша.

Х марність впливає на інші показники погоди, особливо на температуру. Хмари по­глинають і відбивають велику кількість сонячних променів, а також затримують тепло, що йде від Землі. Тому в ясну ніч прохолодніше, ніж у хмар­ну, а в хмарний день прохолодніше, ніж у ясний. Хмарність залежить від температури повітря, що визначає відносну вологість, і від вітру. Безпосередньо хмарність пов'язана з атмосферними опадами.

Атмосферні опади - це вода, що випадає з хмар чи без­посередньо з повітря, у рідкому чи твердому стані.

До рідких опадів належать дощ, роса, туман.

До твер­дих - сніг, град, іній.

Вимірюється кількість опадів шаром води (в мм), який утворюється, якщо вода, яка випала, не стікає і не випаровується. Для цього використовують прилад - опадомір. Він складається з дощомірного відра

і дощомірної склянки з поділками. Тверді опади . Опадомір

вимірюванням розморожують. Товщину снігу вимірюють снігомірною рейкою.

Дощ, сніг, град випадають безпосередньо з хмар. Найдрібніші крапельки води, що містяться у хмарах, за п евних умов зливаються одна з одною, поступово збільшуючись. Хмара темнішає, збільшені крапельки води не можуть більше утримуватися в повітрі і падають на зем­лю. Іде дощ. Коли хмари складаються не з крапельок води, а з кристаликів льоду, утво­рюються сніжинки. Під час дощу відносна вологість повітря звичайно перевищує 90 %.

За характером випадання опади бувають: обложні (довгочасний дощ або снігопад), зливові (короткочасний дощ або сніг),

мрячні (маленькі крапельки води або крижані голочки).

Град - це крупинки снігу, вкриті кірочкою льоду. Він буває тільки влітку. Град випадає з купчастих хмар, які тепле повітря підняло на висоту 10 км. Він утворюється у хмарах при великих висхідних потоках повітря в теплу пору року. Крапельки води в цих умовах, потрапляючи на велику висоту, замерзають і на них шарами нарощуються водяні кристалики. Під час падіння вниз вони від зустрічі з краплями переохолодженої води збільшуються. Величина градинок буває від часток міліметра до розмірів курячо­го яйця. Град часто завдає великої шкоди: знищує посіви, ламає гілки фруктових дерев, іноді пошкоджує дахи будинків і навіть вбиває дрібних тварин.

Опади, що виділяються безпосередньо з повітря, - це туман, роса, іній.

Туман виникає біля поверхні охолодженої землі, тобто там, де є умови для зни­ження температури повітря. У холодному повітрі водяна пара конденсується в дрібні крапельки води, які висять у ньому. Ось чому туман буває вранці, коли поверхня землі ще не встигла прогрітися. Туман, що піднявся від поверхні землі, є хмарою.

Роса спостерігається літньої ночі у ясну погоду, коли повітря стикається з охоло­дженою поверхнею землі і залишає на ній крапельки води. Якщо поверхня ґрунту та предмети на ньому охолоджуються до температури нижче від 0 °С, то утворюється іній. Він буває пізньої осені або ранньої весни.

Клімат. Кліматотвірні чинники. Сонячна радіація та підстилаюча поверхня

На земній кулі погода дуже різноманітна. У будь-якому куточку планети вона змінюється протягом року, сезону, місяця. Спостерігаючи за змінами погоди у якій- небудь місцевості протягом кількох десятків років, можна помітити основні її риси для кожної пори року. Якщо під погодою ми розуміємо стан нижніх шарів атмосфе­ри у даний час і в даному місці, то багаторічну сукупність цих умов, характерну для даної місцевості, можна розглядати як клімат.

Клімат - це багаторічний режим погоди в даній місцевості.

Взаємозв'язок між поняттями «погода» і «клімат» очевидний. Клімат більш стійкий до змін, ніж погода, тому для виявлення його змін необхідні десятиліття, століття, а то й тисячоліття. Питаннями клімату займається наука кліматологія.

Відмінності клімату різних територій визначаються кліматотвірними чин­никами - причинами, від яких залежить клімат даної місцевості. їх три:

1)Сонячна радіація (кількість якої визначається переважно широтою місцевості),

2)Атмосферна циркуляція

3)Характер підстилаючої поверхні.

1)Сонячна радіація - це кількість теп­лової та світлової енергії, що надходить на Землю від Сонця. Сонячна радіація вимірюється в кілокалоріях (ккал) на одиницю площі (на 1 см²) сумарно за рік.

Розсіяна = надходячи в атмосферу, сонячна радіація поглинається нею, тобто розсіюється.

Пряма = сонячна радіація, що у вигляді променів Сонця досягає поверхні Землі.

Сумарна = загальна кількість пря­мої і розсіяної радіації, що надходить на земну поверхню.

Кількість сонячної радіації залежить від кута падіння променів, тобто від висоти Сонця над горизонтом.

Висота Сонця над горизонтом знаходиться в прямій залежності від географічної широти місцевості. Найбільше сонячного тепла надходить у районі між тропіками, тому що кут падіння променів Сонця тут майже постійно дорівнює 90°.

Найменше сонячної енергії отримують райони, що знаходять­ся за Полярним колом, де кут падіння сонячних променів менший за 24°.

Сонячна радіація визначає температуру повітря певної місцевості. Оскільки кількість сонячної радіації в цілому закономірно зменшується від екватора до полюсів, та сама тенденція спостерігається і в розподілі температур повітря. На кліматичних картах для зображення температури повітря використовують спеціальні лінії –

Ізотерми = які з'єднують точки земної поверхні з однаковою температурою.

2)Підстилаюча поверхня = нагрівання поверхні Землі залежить не тільки від висоти Сонця над горизонтом, а й від характеру поверхні, що нагрівається, тобто підстилаючої поверхні.

Альбедо (відбиваюча здатність) снігового покриву становить близько 90 %, пісків пустель - 35 %, а чорного зораного поля - всього 4 %.

З підстилаючої поверхні на клімат також впливає рельєф.

Гірські хребти затри­мують повітряні маси. Наприклад, Кримські гори не пропускають взимку холодне повітря північних широт. Тому на південному березі Криму морозів майже не буває. Відомо, що з висотою температура повітря знижується. У місцях, розташованих ви­соко над рівнем моря, клімат холодніший. Там коротше літо, довша зима. Рівнини, навпаки, пропускають повітряні маси на тисячі кілометрів. Цим пояснюються похо­лодання на території нашої країни, коли дмуть північні вітри.

Океанічні течії істотно порушують закономірності розподілу температур і опадів на континенті.

Теплі течії зігрівають повітря узбережжя. Наприклад, на півдні Скандинавсько­го півострова, біля берегів якого протікає тепла Північноатлантична течія, ростуть мішані ліси, а південь острова Гренландія, що лежить приблизно на тих самих широ­тах, покритий льодом. Повітря, що утворилося над водами теплих течій, рухаючись з океану на суходіл, приносить у прибережні частини материка багато опадів.

Холодні течії різко знижують кількість опадів. У тих частинах суходолу, де біля берегів протікають холодні течії, зазвичай утворюються пустелі. Охолоджене над течіями повітря, просуваючись углиб материка, не утворює хмар. Опади в таких районах - велика рідкість.

Атмосферна циркуляція

Атмосферна циркуляція - система горизон­тальних і вертикальних переміщень повітряних мас у тропосфері.

Основним видом прояву циркуляції атмосфери є постійні і періодичні вітри, а також великі завих­рення повітря - циклони і антициклони. Формування постійних вітрів пов'язане з існуванням областей сталого атмосферного тиску в різних широтах.

Протягом року в екваторіальних широтах температура повітря вища 20 °С. Те­пле повітря має властивість розширюватись, стає легшим і підіймається вгору. У результаті цього біля поверхні Землі на екваторі формується область низького ат­мосферного тиску. А в полярних широтах, навпаки, температура повітря постійно низька. Тому холодне і, відповідно, більш важке повітря спускається до земної поверхні, утворюючи при цьому області високого атмосферного тиску над полюсами.

У верхніх шарах тропосфери відбувається все навпаки: над екватором тиск висо­кий, а над полярними широтами - низький. Оскільки, як відомо, повітря рухається з областей високого тиску в області низького, то повітря, яке підіймається над еквато­ром, починає рухатись до полюсів. Але поступово охолоджуючись, воно стає важчим і, не досягши полюсів, опускається до земної поверхні між ЗО і 35° широтами Північної та Південної півкуль.

Внаслідок цього в тропічних широтах утворилися області ви­сокого атмосферного тиску. Відповідно, між"ґюясами високого тиску (тропічними і полярними)

над помірними широтами 60-65° в обох півкулях формуються області низького тиску. Отже, на поверхні Землі виділяють три пояси низького і чотири пояси високого тиску.

До постійних вітрів належать:

1)пасати (дмуть з тропіків на екватор),

2)західні (пере­суваються з тропіків до помірних широт)

3)стокові вітри (з полюсів до помірних широт).

У середніх і високих широтах в атмосфері постійно утворюються області низько­го і високого тиску діаметром кілька тисяч кілометрів.

Циклон = область низького тиску (у перекладі з грецької мови - той, що кружляє).У центрі циклону найнижчий тиск. У циклоні повітря рухається до центра. Під дією обертання Землі воно відхиляється і спрямовується у напрямі проти годинникової стрілки у Північній півкулі і за годиннико­вою стрілкою - у

Південній. У центрі циклону повітря підіймається і розтікається в різні боки, утворюючи висхідний вихор

Антициклон = область високого тис, у центрі антициклону - найвищий. Проходження антициклону встановлюється безхмарна сонячна погода, влітку-жар­ка, взимку - морозна.

Атмосферні опади залежать від розміщення областей атмосферного тиску.

Там, де формуються пояси низького тиску - опадів завжди багато,

де переважає високий тиск - кількість опадів незначна.

Повітряні маси. Атмосферні фронти

Повітряні маси (ПМ) - значні об'єми повітря тропосфери (займають тисячі і мільйони квадратних кілометрів) з однорідними властивостями:

1)температурою,

2)ти­ском,

3)вологістю,

4)прозорістю тощо.

Властивості повітряної маси визначаються при­родними умовами місцевості, над якою вона формується. Під час переміщення повітряної маси вона трансформується, тобто її властивості поступово змінюються.

Залежно від того, в яких теплових поясах формуються повітряні маси, виділяють чотири основних їхні типи:

1)екваторіальні,

2)тропічні,

3)помірні

4)полярні (арктичні й антарктичні).

Вони дзеркально повторюються у Північній та Південній півкулях.

1)Екваторіальні повітряні маси (ЕПМ) є теплими та вологими.

2)Тропічні повітряні маси (ТПМ) теплі та сухі.

3)Помірні повітряні маси (ППМ) характеризуються сезонними змінами температури повітря та достатньою вологістю.

4)Арктичні та антарктичні повітряні маси (АПМ) холодні і сухі.

Тропічні та помірні повітряні маси залежно від місця їхнього формування та вла­стивостей поділяють на підтипи: