В этом уроке познакомимся с воздушной оболочкой Земли, узнаем, для чего она служит и почему бывает очень холодно на крайнем юге нашей планеты.

Атмосфера – это воздушная оболочка планеты Земля, удерживаемая около неё силой гравитации. Она представляет собой самую верхнюю, самую легкую и подвижную оболочку Земли и состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа, инертных газов, а также водяного пара и примесей (аэрозолей). Воздух находится во взаимодействии с другими земными оболочками, он входит в состав горных пород, живых организмов и гидросферы.

По предположениям ученых, атмосфера сформировалась в результате вулканических выбросов водяного пара с примесями различных газов из лона Земли в результате извержений. Газы удерживались планетой благодаря её большой массе.

Воздушная оболочка состоит из 5 слоев: тропосферы – стратосферы – мезосферы – термосферы – экзосферы.

Слои сменяют друг друга в зависимости от температуры по мере возрастания высоты. Самым нижним слоем атмосферы является тропосфера, она имеет наибольшее значение для форм жизни и процессов, происходящих на Земле. В ней содержится большая часть воздуха всей оболочки, примерно 80%, и весь водяной пар, а температура изменяется с высотой: при подъеме на каждый километр высоты температура снижается на 6 градусов. Воздух тропосферы нагревается от поверхности воды и суши, происходит его постоянное перемещение. Это настоящая «фабрика погоды», здесь образуются облака, выпадают осадки, рождаются циклоны и антициклоны, ураганы и смерчи и т.п. Но толщина этого слоя не одинакова. Максимальной мощности он достигает у экватора и составляет примерно18 км, в районе полюсов – 8-10 км.

Атмосфера играет огромную роль в жизни Земли и всего живого.

Неслучайно, когда хотят подчеркнуть значимость чего-то, говорят: «Нужен как воздух!» Мы живем на дне воздушного океана. Воздух прозрачен, и мы не видим, не замечаем его. Но он постоянно необходим человеку и всем живым организмам для жизни. В среднем ежесуточно человеку требуется примерно 11 тысяч литров воздуха.

Но атмосфера нужна не только для дыхания. Это также мир звуков, без неё Земля превратилась бы в безжизненную пустыню, а голубое небо над головой – в черное. Воздушная оболочка является «броней» от метеоритов, которые сгорают в плотных слоях атмосферы, не долетая до земной поверхности.

Она обладает чудесным свойством пропускать через себя солнечное излучение и задерживать большую часть вредных космических излучений, губительных для всего живого. Роль барьера выполняет озоновый слой, расположенный примерно на высоте 20-25 км (для тропической широты) от поверхности Земли, в стратосфере. Толщина этого слоя небольшая – всего 0,25 см. В течение года количество озона разное: к весне увеличивается, а к осени уменьшается.

Неконтролируемые выбросы промышленными предприятиями вредных химических веществ вызывают сокращение этого защитного слоя, в результате возникают озоновые дыры. Под этим понимают не полное отсутствие озона в атмосфере, а уменьшение его концентрации в 2-2,5 раза. Ослабление озонового слоя приводит к увеличению потока солнечной радиации, что отрицательно влияет на все живое, вызывая, например, у людей увеличение количества раковых заболеваний.

Благодаря атмосфере на нашей планете не бывает резких колебаний температуры, например, как на Луне. Естественный спутник, находятся примерно на таком же расстоянии от Солнца как и наша планета Земля, , но днем на Луне температура поднимается до +100-170°С, а ночью опускается до -200°С. Это происходит из-за отсутствия атмосферы на Луне, которая обладает меньшей массой, не способной удерживать газовую оболочку.

Атмосфера – это воздушное «одеяло» нашей планеты. Солнечные лучи проникают сквозь неё, нагревая поверхность Земли. Разогретая поверхность отдает тепло окружающему пространству – воздуху, повышая его температуру. Если бы в атмосфере не было водяного пара, углекислого газа и др. веществ, то это тепло беспрепятственно уходило бы в космическое пространство. Примеси задерживают уходящее от Земли тепло, возникает явление парникового эффекта. Вследствие чего средняя температура на Земле увеличилась на 38°С и находится в пределах +15°С.

Однако увеличение в атмосфере количества диоксида углерода, оксидов азота, метана, фреонов и т.д. приводит к накоплению избыточной теплоты в приземном слое воздуха, т.е. нарушается тепловой баланс планеты. В результате температура воздуха у земной поверхности увеличивается, а это может привести к значительному увеличению средних показателей температуры на Земле и вызвать таяние полярных льдов, повышение уровня Мирового океана и подтопление равнинных территорий Земли, как правило, густо населенных.

Многие страны мира выбрасывают в атмосферу ядовитые вещества, вырабатываемые транспортом, промышленными предприятиями. К токсическим веществам относят свинец, ртуть, окись углерода и др. Когда концентрация ядовитых веществ превышает природные показатели, происходит загрязнение атмосферы. А это может повлечь за собой неконтролируемые изменения на Земле, например, резко увеличить количество различных заболеваний у человека. Следовательно, воздушную оболочку нашей планеты нужно беречь и защищать.

Изучением и наблюдениями за состоянием атмосферы Земли, океанов и климата на нашей планете занимается Всемирная метеорологическая организация, членом которой является Россия.

Климат – это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу ее географического местоположения.

Погода – состояние тропосферы в данный момент (или промежуток) времени и в данной местности Земли. Основными характеристиками погоды являются: температура воздуха, влажность, атмосферное давление.

Климат местности зависит от количества солнечного тепла, которое поступает на поверхность Земли.

Это количество определяется высотой Солнца над горизонтом в полдень, а высота обусловлена географической широтой. По поверхности Земли, имеющей форму шара, тепло и свет распределяются неравномерно. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5°. Теперь представим себе, что Земля движется вокруг Солнца так, что ее ось все время перпендикулярна плоскости орбиты. Солнечный луч и поверхность Земли образуют угол, который называется углом падения солнечного луча. Чем ближе к экватору, тем больше угол падения солнечных лучей, следовательно, сильнее нагревается земная поверхность и выше температура приземного слоя атмосферы. Поэтому на экваторе среднегодовая температура равна +25-26˚С, на севере Евразиии Северной Америки – +10˚С и ниже, самые низкие температуры наблюдаются в полярных поясах, т.к. солнечные лучи скользят по поверхности, слабо прогревая земную поверхность. Поэтому так холодно бывает на крайнем юге нашей планеты.

Специальные климатические карты позволяют разобраться в вопросах образования и размещения климатических зон на Земле.

С их помощью можно получить данные об основных характеристиках климата: температурах, ветрах, давлении, осадках, климатических поясах и т.д. Поскольку климатических элементов много, то существует несколько видов климатических карт.

На них могут отображаться как один, так и несколько климатических элементов. Распределение температур, например, можно посмотреть на карте «Среднегодовые температуры воздуха на Земле» либо на климатической карте мира.

Чтобы наглядно показать зоны одинаковых температур в разных местах земной поверхности, используют изотермы. Изотермы – линии, соединяющие территории с одинаковой температурой. Для этого на карту наносят цифровые значения температур и плавными кривыми линиями – изотермами – соединяют в сеточки с одинаковыми значениями. Обычно при помощи изотерм на климатических картах изображают средние годовые температуры, а также средние температуры наиболее теплого и наиболее холодного месяцев в году.

Для характеристики климата используют также такие понятия, как абсолютный максимум температуры – это самая высокая температура, которая когда-либо наблюдалась в данном месте, и абсолютный минимум температуры – это самая низкая температура, которая когда-либо наблюдалась там же.

Итак, подведем итоги:

1. Атмосфера — воздушная оболочка планеты, удерживаемая около неё силой гравитации. Воздух – это смесь газов, водяного пара и примесей (аэрозолей).

2. Функции атмосферы: защита от метеоритов, вредного солнечного излучения и резких перепадов температур в течение суток. Также воздух необходим для дыхания живым организмам, в том числе и человеку.

3. Температура воздуха зависит от географической широты.

4. Существуют специальные климатические карты, с их помощью можно получить данные об основных характеристиках климата: температурах, ветрах, давлении, осадках, климатических поясах и т.д.