Лекция 6

Тема: СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ. ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ

Вопросы:

1. Атмосфера: состав, строение, происхождение

2. Солнечная радиация. Альбедо

3. Температура воздуха. Тепловые пояса

4. Вода в атмосфере

5. Давление атмосферы

6. Ветры

7. Циркуляция атмосферы, воздушные массы и фронты

8. Погода

9. Климат. Охрана атмосферы

 

1.Атмосфера: состав, строение, происхождение

Земля окутана воздушной оболочкой – атмосферой. Благодаря атмосфере Земля защищена от губительных ультрафиолетовых и космических лучей, космической пыли.

Атмосфера – смесь газов: азота (78,1%), кислорода (21%), инертных газов (1%). В нижних слоях атмосферы содержится 0,03 % углекислого газа. В атмосфере содержится водяной пар (от 0,1 % до 4 % в жаркую погоду).

Атмосферу разделяют на пять концентрических слоев (сфер): тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу.

Тропосфера (от греч. tropos – поворот, направление) – нижний слой атмосферы толщиной 10 – 11 км. В ней сосредоточены почти весь воздух и водяной пар. Температура воздуха понижается на 0,6 на каждые 100 м. в тропопаузе – переходном слое между тропосферой и стратосферой температура всегда 45 – 55°С мороза. В этой сфере воздух перемещается, образуются облака, дожди, снегопады, грозы.

Стратосфера – слой атмосферы, расположенный над тропосферой, простирается до высоты 50 – 55 км. В нижней части этой сферы есть струйные течения воздуха со скоростью до 300 км/ч. Здесь нет влаги, нет обычных облаков, появляются лишь перламутровые.

Мезосфера (средняя сфера) расположена на высоте от 40-50 до 90-95 км. От стратосферы она отделена слоем стратопаузой. Температура в этой сфере сначала повышается, а с высотой падает до 107°С. В пределах страто- и мезосфер на высоте около 30 км находится азоносфера, слой максимальной концентрации О3. Азоносфера поглощает вредное для живых организмов ультрафиолетовое излучение. Озон неустойчив, его содержание меняется по сезонам, зевисит от гроз и экологической обстановки в атмосфере. У верхней границы мезосферы на высоте 90 км появляются серебристые облака. Водород, входящий в их воду, солнечного происхождения.

Термосфера простирается от 90-95 до 900 км. До высоты 250 км температура возрастает, а выше остается постоянной. В годы максимума солнечной активности температура колеблется от 2280 °С днем до 1500 °С ночью. Эту температуру называют потенциальной, т.к. воздух сильно разрежен и температура не ощущается живыми организмами. Ионосфера расположена в пределах термосферы на высоте 50-80 км. В ней много ионов, причина их образования – космическое излучение. В ионосфере возникают полярные сияния – свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных, летящих от Солнца частиц.

Экзосфера – внешняя сфера, простирается от 800 до нескольких тысяч километров. Она постепенно переходит к межпланетному пространству, идет непрерывная утечка газов. Величину 2 – 3 тыс. км считают верхней границей атмосферы.

Происхождение атмосферы связано с формированием Земли. Газы выделялись из земной коры и мантии. Под воздействием солнечной радиации молекулы газов расщеплялись. Первичная газовая оболочка состояла из водорода и аммиака, которые Земля захватила из протопланетного облака. На начальном этапе истории Земли в результате интенсивной вулканической деятельности сформировалась углекислая атмосфера. Современный кислород возник в результате фотосинтеза зеленых растений.