Лъчите на Слънцето, както вече споменахме, преминавайки през атмосферата, претърпяват някои промени и отдават част от топлината на атмосферата. Но тази топлина, разпределена в цялата дебелина на атмосферата, има много малък ефект по отношение на отоплението. На температурни условияпо-ниските слоеве на атмосферата се влияят основно от температурата на земната повърхност. От нагрятата повърхност на земята и водата се нагряват долните слоеве на атмосферата, от охладената повърхност се охлаждат. Така основният източник на нагряване и охлаждане на долните слоеве на атмосферата е именно земна повърхност.Въпреки това, терминът "земна повърхност" в този случай (т.е., когато се разглеждат процесите, протичащи в атмосферата) понякога е по-удобно да се замени терминът подлежаща повърхност.С термина земна повърхност най-често свързваме идеята за формата на повърхността, като се вземе предвид сушата и морето, докато терминът подлежаща повърхност означава земна повърхностс всички присъщи му свойства, които са важни за атмосферата (форма, характер на скалите, цвят, температура, влажност, растителна покривка и др.).
Обстоятелствата, които отбелязахме, ни карат преди всичко да насочим вниманието си към температурните условия на земната повърхност или по-точно на подлежащата повърхност.
Топлинен баланс върху долната повърхност. Температурата на подлежащата повърхност се определя от съотношението на входящата и изходящата топлина. Приходно-разходният баланс на топлината на земната повърхност през деня се състои от следните количества: приход - топлина, идваща от пряка и дифузна слънчева радиация; потребление - а) отражение от земната повърхност на част от слънчевата радиация, б) до изпаряване, в) земно излъчване, г) пренос на топлина към съседните слоеве въздух, д) пренос на топлина в дълбочината на почвата.
През нощта се променят компонентите на топлинния баланс на подлежащата повърхност. През нощта няма слънчева радиация; топлината може да идва от въздуха (ако температурата му е по-висока от температурата на земната повърхност) и от по-ниските слоеве на почвата. Вместо изпарение може да има кондензация на водни пари върху повърхността на почвата; отделената при този процес топлина се абсорбира от земната повърхност.
Ако топлинният баланс е положителен (входът на топлина е по-голям от потока), тогава температурата на подлежащата повърхност се повишава; ако салдото е отрицателно (доходът е по-малък от потреблението), тогава температурата намалява.
Условията за нагряване на повърхността на земята и повърхността на водата са много различни. Нека първо разгледаме условията за отопление на земята.
Отопление за суши. Повърхността на земята не е еднаква. На някои места има обширни степи, ливади и обработваеми земи, на други - гори и блата, на трети - пустини, почти лишени от растителност. Ясно е, че условията за нагряване на земната повърхност във всеки един от случаите, които цитирахме, далеч не са еднакви. Най-лесният начин те ще бъдат там, където земната повърхност не е покрита с растителност. Именно тези най-прости случаи ще разгледаме първо.
За измерване на температурата на повърхностния слой на почвата се използва обикновен живачен термометър. Термометърът се поставя на незасенчено място, но по такъв начин, че долната половина на резервоара с живак да е в дебелината на почвата. Ако почвата е покрита с трева, тогава тревата трябва да бъде отрязана (в противен случай изследваната площ на почвата ще бъде засенчена). Трябва обаче да се каже, че този метод не може да се счита за напълно точен. За да получите по-точни данни, използвайте електротермометри.
Измерване на температурата на почвата на дълбочина 20-40 смпроизвеждат почвени живачни термометри.За измерване на по-дълбоките слоеве (от 0,1 до 3, а понякога и повече метра) се използва т.нар. термометри за изгорели газове.По същество това са същите живачни термометри, но само вградени в ебонитова тръба, която е заровена в земята на необходимата дълбочина (фиг. 34).
През деня, особено през лятото, повърхността на почвата е много гореща, а през нощта се охлажда. Обикновено максималната температура е около 13:00 часа, а минималната - преди изгрев слънце. Разликата между най-високата и най-ниската температура се нарича амплитудаежедневни колебания. През лятото амплитудата е много по-голяма, отколкото през зимата. Така например за Тбилиси през юли достига 30°, а през януари 10°. При годишния ход на температурата на повърхността на почвата максимумът обикновено се наблюдава през юли, а минимумът през януари. От горния нагрят почвен слой топлината се предава частично на въздуха, частично на по-дълбоките слоеве. През нощта процесът е обратен. Дълбочината, до която прониква дневните температурни колебания, зависи от топлопроводимостта на почвата. Но като цяло той е малък и варира от около 70 до 100 см.В същото време дневната амплитуда намалява много бързо с дълбочината. Така че, ако на повърхността на почвата дневната амплитуда е 16°, то на дълбочина 12 смвече е само 8°, на дълбочина 24 см - 4° и на дълбочина 48 см-1°. От казаното става ясно, че погълнатата от почвата топлина се натрупва основно в горния й слой, чиято дебелина се измерва в сантиметри. Но този горен слой на почвата е именно основният източник на топлина, от който зависи температурата.
слой въздух в близост до почвата.
Годишните колебания проникват много по-дълбоко. IN умерени ширини, където годишната амплитуда е особено голяма, температурните колебания намаляват на дълбочина 20-30 м.
Пренасянето на температурите в Земята е доста бавно. Средно за всеки метър дълбочина температурните колебания се забавят с 20-30 дни. Така най-високите температури, наблюдавани на земната повърхност са през юли, на дълбочина 5 мще бъде през декември или януари, а най-ниската през юли.
Влияние на растителността и снежната покривка. Растителността покрива земната повърхност и по този начин намалява притока на топлина към почвата. През нощта, напротив, растителната покривка предпазва почвата от радиация. Освен това растителната покривка изпарява водата, която също изразходва част от лъчистата енергия на Слънцето. В резултат на това почвите, покрити с растителност, се нагряват по-малко през деня. Това е особено забележимо в гората, където през лятото почвата е много по-студена, отколкото на полето.
Още по-голямо влияние оказва снежната покривка, която поради ниската си топлопроводимост предпазва почвата от прекомерно зимно охлаждане. От наблюдения, направени в Лесной (близо до Ленинград), се оказа, че почвата без снежна покривка е средно със 7° по-студена през февруари от почвата, покрита със сняг (данни са получени от 15-годишни наблюдения). В някои години през зимата температурната разлика достига 20-30°. От същите наблюдения се оказа, че почви, лишени от снежна покривка, са замръзнали до 1,35 мдълбочина, докато под снежната покривка замръзването е не по-дълбоко от 40 см.
Замръзване на почвата и вечна замръзване . Въпросът за дълбочината на замръзване на почвата е от голямо практическо значение. Достатъчно е да си припомним изграждането на водопроводи, резервоари и други подобни конструкции. IN средна лентаВ европейската част на СССР дълбочината на замръзване варира от 1 до 1,5 м,в южните райони - от 40 до 50 см.В Източен Сибир, където зимите са по-студени и снежната покривка е много малка, дълбочината на замръзване достига няколко метра. При тези условия през летния период почвата има време да се размрази само от повърхността, а трайно замръзнал хоризонт остава по-дълбок, известен като вечна замръзване.Площта, където се среща вечна замръзване, е огромна. В СССР (главно в Сибир) заема над 9 милиона кв. км 2.Затопляне на водната повърхност. Топлинният капацитет на водата е два пъти по-голям от този на скалите, които изграждат земята. Това означава, че при същите условия за определен период от време повърхността на земята ще има време да се нагрее два пъти повече от повърхността на водата. Освен това при нагряване водата се изпарява, което също отнема много енергия.
количество топлинна енергия. И накрая, трябва да се отбележи още една много важна причина, която забавя нагряването: това е смесването на горните слоеве вода поради вълни и конвекционни течения (до дълбочина 100 и дори 200). м).
От всичко казано става ясно, че повърхността на водата се нагрява много по-бавно от повърхността на сушата. В резултат на това дневните и годишните амплитуди на температурата на морската повърхност са многократно по-малки от дневните и годишните амплитуди на земната повърхност.
Въпреки това, поради по-големия топлинен капацитет и по-дълбокото нагряване, водната повърхност акумулира топлина много повече от повърхността на сушата. В резултат на това средната температура на повърхността на океаните, според изчисленията, надвишава средната температура на въздуха на цялото земно кълбо с 3 °. От всичко казано става ясно, че условията за затопляне на въздуха над морската повърхност се различават до голяма степен от тези на сушата. Накратко тези разлики могат да бъдат обобщени, както следва:
1) в райони с голяма дневна амплитуда ( тропическа зона) през нощта температурата на морето е по-висока от температурата на сушата, следобед явлението е обратно;
2) в райони с голяма годишна амплитуда (умерена и полярна зона) морската повърхност е по-топла през есента и зимата и по-студена през лятото и пролетта от повърхността на сушата;
3) морската повърхност получава по-малко топлина от повърхността на сушата, но я задържа по-дълго и я изразходва по-равномерно. В резултат на това морската повърхност е средно по-топла от сушата.
Методи и инструменти за измерване на температурата на въздуха. температуравъздухът обикновено се измерва с помощта на живачни термометри. В студените страни, където температурата на въздуха пада под точката на замръзване на живака (живакът замръзва при -39°C), се използват алкохолни термометри.
При измерване на температурата на въздуха трябва да се поставят термометри взащита, за да ги предпази от прякото действие на слънчевата радиация и от земната радиация. В нашия СССР за тези цели се използва психрометрична (с решетки) дървена кабина (фиг. 35), която е монтирана на височина 2 мот повърхността на почвата. И четирите стени на тази кабина са направени от двоен ред наклонени дъски под формата на щори, покривът е двоен, дъното се състои от три дъски, разположени на различни височини. Такова устройство на психрометричната кабина предпазва термометрите от пряка слънчева радиация и в същото време позволява на въздуха свободно да прониква в него. За да се намали отоплението на кабината, тя е боядисана в бяло. Вратите на кабината се отварят на север, за да не попадат слънчевите лъчи върху термометрите по време на отчитане.
В метеорологията са известни термометри с различна конструкция и предназначение. От тях най-често срещаните са: психрометричен термометър, слинг термометър, максимален и минимален термометър.
е основният възприет към момента за определяне на температурата на въздуха по време на неотложни часове на наблюдение. Това е живачен термометър (фиг. 36) със скала за вмъкване, чиято стойност на деление е 0 °.2. При определяне на температурата на въздуха с психрометричен термометър той се монтира във вертикално положение. В райони с ниски температури на въздуха, в допълнение към живачен психрометричен термометър, подобен алкохолен термометър се използва при температури под 20 °.
При експедиционни условия, за да се определи температурата на въздуха, слинг термометър(фиг. 37). Този инструмент е малък живачен термометър със скала тип пръчка; деленията на скалата са отбелязани чрез 0°.5. Добре, към горния край на термометъра се завързва кабел, с помощта на който по време на измерването на температурата термометърът бързо се завърта над главата, така че резервоарът му с живак да влиза в контакт с големи въздушни маси и да се нагрява по-малко от слънчева радиация. След завъртане на термометъра-прашка за 1-2 минути. температурата се отчита, докато устройството трябва да бъде поставено на сянка, така че пряката слънчева радиация да не пада върху него.
служи за определяне на най-високата температура, наблюдавана за всеки изминал период от време. За разлика от конвенционалните живачни термометри, максималният термометър (фиг. 38) има стъклен щифт, запоен в дъното на живачния резервоар, чийто горен край навлиза леко в капилярния съд, като силно стеснява отвора му. Когато температурата на въздуха се повиши, живакът в резервоара се разширява и се втурва в капилярния съд. Стесненият му отвор не е голяма пречка. Живачен стълб в капилярния съд ще се повиши с повишаване на температурата на въздуха. Когато температурата започне да пада, живакът в резервоара ще се свие и ще се откъсне от живачната колона в капилярния съд поради наличието на стъклен щифт. След всяко отчитане термометърът се разклаща, както се прави с медицински термометър. По време на наблюдения максималният термометър се поставя хоризонтално, тъй като капилярът на този термометър е сравнително широк и живакът може да се движи в него в наклонено положение, независимо от температурата. Стойността на деление на скалата на максималния термометър е 0°.5.
За да определите най-ниската температура за определен период от време, минимален термометър(фиг. 39). Минималният термометър е алкохол. Мащабът му е разделен на 0°.5. При измерване минималният термометър, както и максималният, се монтират в хоризонтално положение. В капилярния съд на минималния термометър, вътре в алкохола, се поставя малък щифт от тъмно стъкло с удебелени краища. С понижаване на температурата алкохолната колона се скъсява и повърхностният филм на алкохола ще премести щифта.
тик към резервоара. Ако след това температурата се повиши, алкохолната колона ще се удължи и щифтът ще остане на място, фиксирайки минималната температура.
За непрекъснато регистриране на промените в температурата на въздуха през деня се използват саморегистриращи устройства - термографи.
В момента в метеорологията се използват два вида термографи: биметални и манометрични. Най-широко използваните термометри с биметален приемник.
(фиг. 40) има биметална (двойна) плоча като температурен приемник. Тази плоча се състои от две тънки различни метални пластини, споени заедно, с различни коефициенти на топлинно разширение. Единият край на биметалната плоча е фиксиран в устройството, другият е свободен. Когато температурата на въздуха се промени, металните плочи ще се деформират по различен начин и следователно свободният край на биметалната плоча ще се огъне в една или друга посока. И тези движения на биметалната плоча се предават посредством система от лостове към стрелката, към която е прикрепена писалката. Писалката, движейки се нагоре и надолу, чертае извита линия на хода на промяната на температурата върху хартиена лента, навита на барабан, който се върти около ос с помощта на часовников механизъм.
В манометрични термографиТемпературният приемник е извита месингова тръба, пълна с течност или газ. Иначе са подобни на биметалните термографи. При повишаване на температурата обемът на течност (газ) се увеличава, когато намалява, намалява. Промяната в обема на течността (газ) деформира стените на тръбата и това от своя страна се предава чрез система от лостове към стрела с перо.
Вертикално разпределение на температурите в атмосферата. Загряването на атмосферата, както вече казахме, става по два основни начина. Първият е директното поглъщане на слънчева и земна радиация, вторият е предаването на топлина от нагрятата земна повърхност. Първият път е описан адекватно в главата за слънчевата радиация. Да поемем по втория път.
Топлината се предава от земната повърхност към горните слоеве на атмосферата по три начина: молекулярна топлопроводимост, термична конвекция и турбулентно смесване на въздуха. Молекулната топлопроводимост на въздуха е много малка, така че този метод за нагряване на атмосферата не играе голяма роля. Топлинната конвекция и турбулентността в атмосферата са от най-голямо значение в това отношение.
Долните слоеве на въздуха, нагрявайки, се разширяват, намаляват плътността си и се издигат нагоре. Получените вертикални (конвективни) потоци предават топлина към горните слоеве на атмосферата. Този трансфер (конвекция) обаче не е лесен. Покачване на топъл въздух, навлизане в условия на по-малка атмосферно налягане, разширява се. Процесът на разширение е свързан с разхода на енергия, в резултат на което въздухът се охлажда. От физиката е известно, че температурата на възходяща въздушна маса по време на покачване на всеки 100 мпада с около 1°.
Нашето заключение обаче се отнася само за сух или влажен, но ненаситен въздух. Наситеният въздух, когато се охлажда, кондензира водна пара; в този случай се отделя топлина (латентна топлина на изпаряване) и тази топлина повишава температурата на въздуха. В резултат на това при издигане на въздух, наситен с влага за всеки 100 мтемпературата пада не с 1°, а приблизително с 0,6.
Когато въздухът се спусне, процесът се обръща. Тук за всеки 100 мпри понижаване температурата на въздуха се повишава с 1°. Степента на влажност на въздуха в този случай не играе роля, тъй като с повишаване на температурата въздухът се отдалечава от насищане.
Ако вземем предвид, че влажността на въздуха е подложена на силни колебания, тогава цялата сложност на условията за нагряване на долните слоеве на атмосферата става очевидна. Като цяло, както вече беше споменато на негово място, в тропосферата има постепенно намаляване на температурата на въздуха с височина. А на горната граница на тропосферата температурата на въздуха е по-ниска с 60-65 ° в сравнение с температурата на въздуха близо до земната повърхност.
Денонощното изменение на амплитудата на температурата на въздуха намалява доста бързо с надморската височина. Дневна амплитуда при 2000 мизразено в десети от градуса. Що се отнася до годишните колебания, те са много по-големи. Наблюденията показват, че те намаляват до височина 3 км.Над 3 кмима увеличение, което нараства до 7-8 кмвисочина и след това отново намалява до приблизително 15 км.
температурна инверсия. Има моменти, когато долните земни слоеве на въздуха могат да бъдат по-студени от тези, които лежат отгоре. Това явление се нарича температурна инверсия; изразена е рязка температурна инверсия, когато времето е спокойно през студените периоди. В страни с дълги студени зими температурната инверсия е често срещано явление през зимата. Тя е особено изразена в Източен Сибир, където благодарение на доминанта високо наляганеи без вятър температурата на преохладения въздух в дъното на долините е изключително ниска. Като пример може да се посочи Верхоянската или Оймяконската депресия, където температурата на въздуха пада до -60 и дори -70 °, докато по склоновете на околните планини е много по-висока.
Произходът на температурните инверсии е различен. Те могат да се образуват в резултат на потока на охладен въздух от склоновете на планините в затворени котловини, поради силното излъчване на земната повърхност (радиационна инверсия), по време на адвекция на топъл въздух, обикновено в началото на пролетта, над снежната покривка (снежна инверсия), когато студените въздушни маси атакуват топлите (фронтална инверсия), поради турбулентно смесване на въздуха (турбулентна инверсия), при адиабатно понижаване на въздушните маси със стабилна стратификация (компресионна инверсия).
слана. В преходните сезони на годината през пролетта и есента, когато температурата на въздуха е над 0 °, често се наблюдават слани на повърхността на почвата в сутрешните часове. Според произхода си сланите се делят на два вида: радиационни и адвективни.
Радиационна слана се образуват в резултат на охлаждане на подстилащата повърхност през нощта поради земна радиация или поради оттичане от склоновете на хълмовете в депресии на студен въздух с температура под 0 °. Появата на радиационни студове се улеснява от липсата на облаци през нощта, ниската влажност на въздуха и спокойното време.
адвективни студове възникват в резултат на нахлуването на определена територия на студени въздушни маси (арктически или континентални полярни маси). В тези случаи сланите са по-устойчиви и обхващат големи площи.
Смразовете, особено късните пролетни слани, често причиняват голяма вреда селско стопанство, защото често ниски температури, наблюдавани по време на слани, унищожават земеделските растения. Тъй като основната причина за замръзване е охлаждането на подстилащата повърхност от земната радиация, борбата срещу тях върви по линията на изкуствено намаляване на радиацията на земната повърхност. Големината на такова излъчване може да бъде намалена чрез дим (при изгаряне на слама, оборски тор, игли и други горими материали), изкуствено овлажняване на въздуха и създаване на мъгла. За предпазване на ценни земеделски култури от замръзване понякога се използва директно нагряване на растенията по различни начини или се изграждат навеси от ленени, сламени и тръстикови рогозки и други материали; такива навеси намаляват охлаждането на земната повърхност и предотвратяват появата на измръзване.
ежедневен курс температура на въздуха.През нощта повърхността на Земята излъчва топлина през цялото време и постепенно се охлажда. Заедно със земната повърхност се охлажда и долният слой въздух. През зимата моментът на най-голямо охлаждане обикновено настъпва малко преди изгрев слънце. При изгрев слънцето лъчите падат върху земната повърхност под много остри ъгли и почти не я нагряват, особено след като Земята продължава да излъчва топлина в световното пространство. Тъй като Слънцето се издига все по-високо и по-високо, ъгълът на падане на лъчите се увеличава и печалбата от слънчева топлина става по-голяма от разхода на топлина, излъчвана от Земята. От този момент нататък температурата на земната повърхност, а след това и на въздуха, започва да се повишава. И колкото по-високо се издига Слънцето, толкова по-стръмни падат лъчите и толкова по-висока се повишава температурата на земната повърхност и въздуха.
След обяд притокът на топлина от Слънцето започва да намалява, но температурата на въздуха продължава да се повишава, тъй като намаляването на слънчевата радиация се попълва от топлинното излъчване от земната повърхност. Това обаче не може да продължи дълго време и идва момент, в който земната радиация вече не може да покрие загубата на слънчева радиация. Този момент по нашите ширини настъпва през зимата около два, а през лятото около три часа следобед. След този момент започва постепенно спадане на температурата до изгрев на следващата сутрин. Това ежедневен курстемпературата се вижда много ясно на диаграмата (фиг. 41).
В различните зони на земното кълбо дневният ход на температурите на въздуха е много различен. В морето, както вече споменахме, дневната амплитуда е много малка. В пустинните страни, където почвите не са покрити с растителност, през деня повърхността на Земята се нагрява до 60-80°, а през нощта се охлажда до 0°, дневните амплитуди достигат 60 и повече градуса.
Годишни колебания на температурите на въздуха. Повърхността на Земята в северното полукълбо получава най-голямо количество слънчева топлина в края на юни. През юли слънчевата радиация намалява, но това намаление се компенсира от все още доста силна слънчева радиация и радиация от силно нагрята земна повърхност. В резултат на това температурата на въздуха през юли е по-висока, отколкото през юни. По морския бряг и на островите най-високите температури на въздуха се наблюдават не през юли, а през август. Това е обяснено
фактът, че водната повърхност се нагрява по-дълго и изразходва топлината си по-бавно. Приблизително същото се случва в зимни месеци. Земната повърхност получава най-малко слънчева топлина в края на декември, а най-ниските температури на въздуха се наблюдават през януари, когато нарастващият приток на слънчева топлина все още не може да покрие потреблението на топлина в резултат на земното излъчване. Така най-топлият месец за земята е юли, а най-студеният месец януари.
Годишният ход на температурата на въздуха за различните части на земното кълбо е много различен (фиг. 42). На първо място, това, разбира се, се определя от географската ширина на мястото. В зависимост от географската ширина се разграничават четири основни типа годишни температурни колебания.
1. екваториален тип.Има много малка амплитуда. За вътрешните части на континентите е около 7°, за бреговете около 3°, за океаните 1°. Най-топлите периоди съвпадат с зенитното положение на Слънцето на екватора (през пролетното и есенното равноденствие), а най-студените сезони съвпадат с лятното и зимното слънцестоене. Така през годината има два топли и два студени периода, разликата между които е много малка.
2. Тропически тип.Най-високото положение на Слънцето се наблюдава по време на лятното слънцестоене, а най-ниското през зимното слънцестоене. В резултат на това през годината има един период на максимални температури и един период на минимални температури. Амплитудата също е малка: на брега - около 5-6 °, а във вътрешността на континента - около 20 °.
3. Умерен тип.Тук най-високите температури са през юли, а най-ниските през януари (в южното полукълбо обратно). В допълнение към тези два екстремни периода на лятото и зимата се разграничават още два преходни периода: пролет и есен. Годишните амплитуди са много големи: в крайбрежните страни 8°, вътре в континентите до 40°.
4. полярен тип.Характеризира се с много дълги зими и кратко лято. Вътре в континентите през зимата настъпват големи студове. Амплитудата в близост до брега е около 20-25°, докато вътре в континента е повече от 60°. Като пример за изключително големи зимни студове и годишни амплитуди може да се посочи Верхоянск, където се регистрира абсолютен минимум от температури на въздуха от -69°.8 и където средната температура през януари е -51°, а през юли -+-. 15°; абсолютният максимум достига +33°.7.
Разглеждайки отблизо температурните условия на всеки от посочените тук видове годишни температурни колебания, трябва преди всичко да отбележим поразителната разлика между температурите на морските брегове и вътрешността на континентите. Тази разлика отдавна води до идентифицирането на два типа климати: морскиИ континентален.В рамките на същата географска ширина земята е по-топла през лятото и по-студена през зимата от морето. Така, например, край бреговете на Бретан януарската температура е 8 °, инча южна Германияна същата географска ширина 0°, а в района на Долно Волга -8°. Разликата е още по-голяма, когато сравним температурите на океанските станции с тези на континентите. Така на Фарьорските острови (станция Grochavy) най-студеният месец (март) има средна температура от +3°, а най-топлият (юли) +11°. В Якутск, разположен на същите географски ширини, средната температура през януари е 43°, а средната температура през юли е +19°.
Изотерми. Различните условия на отопление във връзка с географската ширина на мястото и влиянието на морето създават много сложна картина на разпределението на температурата върху земната повърхност. За да визуализирате това местоположение на географска карта, местата със същата температура са свързани с линии, известни като изотермиПоради факта, че височината на станциите над морското равнище е различна и височината оказва значително влияние върху температурите, обичайно е температурните стойности, получени на метеорологичните станции, да се намалят до морското равнище. Обикновено изотермите на средните месечни и средни годишни температури се нанасят на карти.
Януарски и юлски изотерми. Най-ярката и най-характерна картина на разпределението на температурата дават картите на изотермите на януари и юли (фиг. 43, 44).
Помислете първо за картата на януарските изотерми. Тук, на първо място, ефектът на затопляне е поразителен. Атлантически океан, и по-специално топлото течение на Гълфстрийм върху Европа, както и охлаждащият ефект на обширни територии в умерените и полярните страни на северното полукълбо. Това влияние е особено голямо в Азия, където затворени изотерми от -40, -44 и -48° обграждат полюса на студа. Прави впечатление сравнително малкото отклонение на изотермите от посоката на паралелите в умерено студената зона на южното полукълбо, което е следствие от преобладаването на обширни водни площи там. На картата на изотермите на юли рязко се разкрива по-високата температура на континентите в сравнение с океаните на същите географски ширини.
Годишни изотерми и термични коланиЗемята. За да получите представа за разпределението на топлината върху земната повърхност средно за цялата година, използвайте карти на годишните изотерми (фиг. 45). Тези карти показват, че най-топлите места не съвпадат с екватора.
Математическата граница между горещите и умерените зони са тропиците. Действителната граница, която обикновено се очертава по годишната изотерма от 20°, не съвпада значително с тропиците. На сушата най-често се движи към полюсите, а в океаните, особено под въздействието на студени течения, към екватора.
Много по-трудно е да се направи граница между студените и умерените зони. За това не годишната, а юлската изотерма от 10 ° е най-подходяща. На север от тази граница горската растителност не навлиза. На сушата тундрата доминира навсякъде. Тази граница не съвпада с полярния кръг. Очевидно най-студените точки на земното кълбо също не съвпадат с математическите полюси. Същите карти на годишните изотерми ни позволяват да забележим, че северното полукълбо е малко по-топло от южното на всички географски ширини и че западните брегове на континентите в средните и високите ширини са много по-топли от източните.
Isanomals. Проследявайки хода на януарските и юлските изотерми на картата, лесно може да се забележи, че температурните условия на едни и същи географски ширини на земното кълбо са различни. В същото време някои точки имат по-ниска температура от средната температура за даден паралел, докато други, напротив, имат по-висока температура. Отклонението на температурата на въздуха на която и да е точка от средната температура на паралела, на който се намира тази точка, се нарича температурна аномалия.
Аномалиите могат да бъдат положителни или отрицателни в зависимост от това дали температурата на дадена точка е по-висока или по-ниска от средната температура на паралела. Ако температурата на точката е по-висока от средната температура за дадения паралел, тогава аномалията се счита за положителна,
при обратно температурно съотношение, аномалията е отрицателна.
Линиите на картата, свързващи места на земната повърхност със същата величина на температурни аномалии, се наричат температурни аномалии(фиг. 46 и 47). От картата и аномалията на януари се вижда, че през този месец континентите Азия и Северна Америкаимат температура на въздуха под средната януарска температура за тези географски ширини. Атлантическия и
Тихият океан, както и Европа, напротив, имат положителна температурна аномалия. Такова разпределение на температурните аномалии се обяснява с факта, че през зимата земята се охлажда по-бързо от водните пространства.
През юли се наблюдава положителна аномалия на континентите. Над океаните на северното полукълбо по това време има отрицателна температурна аномалия.
- Източник-
Половинкин, А.А. Основи на общата география / A.A. Половинкин.- М.: Държавно учебно-педагогическо издателство на Министерството на образованието на РСФСР, 1958.- 482 с.
Преглеждания на публикацията: 1391
Целите на училищния етап на олимпиадата по география са: стимулиране на интереса на учениците към географията; идентифициране на ученици, интересуващи се от география; оценка на знанията, уменията и способностите, придобити от учениците в училищен курсгеография; активиране креативностстуденти; идентифициране на ученици, които могат да представляват своите образователна институцияна следващите етапи на олимпиадата; популяризиране на географията като наука и учебен предмет.
Изтегли:
Визуализация:
6-ти клас
Тестове: (за верен отговор 1 точка)
1. Дроб, показваща колко километра на земята се съдържат в 1 см на картата, се нарича:
А) Числова скала;
Б) Именована скала;
Б) линеен мащаб.
2. Най-големият континент по площ:
А) Австралия Б) Африка;
Б) Евразия; Г) Антарктида.
3. Най-големите форми на релефа на земната повърхност:
А) хълмове и дерета; Б) Планини и равнини;
В) хълмове и плата; Г) Хребети и възвишения.
4. Изберете правилното твърдение:
а) Америка е най-големият континент.
Б) Европа е част от света;
В) На планетата Земя има 5 континента;
Г) Най-дълбокият океан е Атлантическият.
5. Ямал-Ненец автономна областразположен в северната част на най-голямата равнина на планетата:
А) източноевропейски; Б) Големите равнини;
Б) западносибирски; Г) Централен Сибир. (5 точки)
II. Поправете географски грешки:(за верен отговор - 1 точка)
Град Мадагаскар ________________;
Арабски залиф ________________;
Ладожко море ___________________;
остров Хималаи ___________________;
езерото Амазонка ___________________;
Червено езеро ____________________;
Вулкан Гренландия ________________. (7 точки)
III. (правилен отговор 1 точка)
На южния полюс е по-студено, отколкото на северния
Берингов проток, открит от Витус Беринг
Картата е в по-голям мащаб от топографския план.
Азимут Изток означава 180 градуса
Най-големият остров в света е Сахалин
Най-високият връх в света се нарича Чомолунгма
На юг Евразия се измива от Индийския океан (3 точки)
IV. Подредете страните от запад на изток:(3 точки)
САЩ, Япония, Индия, Испания, Германия, Китай, Украйна
v. Има градове на Земята, където, когато настъпи сурова зима в Ямало-Ненецкия автономен окръг, хората не се нуждаят от кожени палта, кожени шапки и ръкавици. Изберете от изброените градове тези, чиито жители нямат нужда от топли зимни дрехи през януари.
Канбера, Пекин, Париж, Буенос Айрес, Отава. (2 точки)
ОБЩО: 20 точки
Ключове към задачите на училищния етап по география в 6 клас:
тестове:
НО; 2. Б; 3. Б; 4. Б; 5. Б;
остров Мадагаскар, арабскиморе, езеро Ладога, Хималаи, река Амазонка, Червенаморе, Гренландия.
1,6,7
САЩ, Испания, Германия, Украйна, Индия, Китай, Япония
v. Канбера, Буенос Айрес.
олимпиадни задачи по география, училищен етап
7-ми клас
тестове: (правилен отговор 1 точка)
Кое твърдение за земната кора е вярно?
А) Земната кора под континентите и океаните има същата структура.
Б) Под силата на океаните земната кораповече, отколкото под континентите.
В) Границите на литосферните плочи съвпадат с контурите на континентите.
ж) Литосферни плочисе движат бавно по повърхността на мантията.
2. Когато на всичко ГлобусътПродължителността на деня равна ли е на дължината на нощта?
3. Поради разликата в атмосферното налягане над различните части на земната повърхност има (-yut):
А) вятърът Б) облаци;
Б) дъга Г) мъгла.
4. Свържете имената на държавите и техните характерни особености на територията или географското местоположение.
А) "континентална страна"; 1. Австралия
Б) "състояние на джуджета"; 2. Монако
Б) островна държава 3. Монголия
Г) крайбрежно положение; 4. Филипини
Г) няма достъп до морето. 5. Франция
5. Този океан се намира главно в Южното полукълбо, с малък брой острови и слабо вдлъбнатина на брега. За какъв океан говорим?
А) Атлантическия океан Б) индийски;
Б) Арктика Г) Тихо.
II. Определете кои продукти от вулканично изригване са описани в стихотворението на А. С. Пушкин.
Везувий Зев отвори -
Дим бликна като тояга - пламък
разработен широко,
Като бойно знаме.
Земята е притеснена
От разбити колони
Идолите падат!
Народ, воден от страх
Под каменен дъжд
Под пепелта.
Тълпи, стари и млади,
Изтича от града. (3 точки)
Направете логическа верига от основните елементи на световния воден цикъл.(3 точки)
Къде се намират най-дълбоките реки в света? Обяснете причината за тяхното изобилие.(3 точки)
Определете кои от изброените ветрове са постоянни: мусон, пасат, сешоар, бриз, катабатичен, западен вятър.
(3 точки)
ОБЩО: 17 точки
Ключове към задачите на училищния етап по география в 7 клас
Тестове
G; 2. Б; 3. А; 4. А) - 1; Б) - 2; AT 4; Г) - 5; Г) - 3,
Лава, вулканични бомби, пепел.
Океан - пара - облаци - валежи - суша - реки - океан
Най-пълноводните реки се намират в екваториалните ширини. Това се дължи на най-голямото количество валежи през годината. Средните годишни валежи са 2000-3000 мм. през годината.
Постоянни ветрове: пасат, западни ветрове.
олимпиадни задачи по география, училищен етап
8 клас
1. Кое растение е типично за Австралия?
а) евкалипт
б) баобаб
в) секвоя
г) хевея
2. Кои морета принадлежат към басейна на Атлантическия океан?
а) Карибски и Черен в) Баренцов и Арабски
б) Белое и Баренц г) Тасманово и Беринг
3. Най-високите планини на континенталната част на Евразия са
а) Хималаите б) Тиен Шан в) Кавказ г) Алпите
4. Най-близкият до земната повърхност слой от атмосферата се нарича?
а) тропосфера в) йоносфера
б) стратосфера г) термосфера
5. Определете за каква природна зона на Африка говорим: Има два сезона в годината – суха зима и влажно лято. Тази зона заема около 40% от континенталната площ.
а) зона на влажни екваториални гори
б) зоната на саваните и светлите гори
в) тропическа пустинна зона
6. Дали основата на Сибирската платформа излиза на повърхността под формата на щитове?
а) Анабър и Балтика
б) Анабър и Алдан
в) алдански и украински
г) украински и балтийски
7. Русия заема водеща позиция в света по отношение на запасите:
а) природен газ, диаманти, въглища
б) медни руди, въглища, злато
в) злато, диамант
8. Кои от изброените периоди принадлежат към палеозойската ера.
а) камбрий б) ордовик в) девон г) палеоген д) юра е) кватернер
9. Каква е площта на Източноевропейската равнина, Западносибирската равнина, Централносибирското плато.
10. В какви часови зони се намира страната ни? Колко часови зони разделят Чукотка и Калининградска област?
11. С коя държава Русия има най-дълга граница?
12. Мач:
Висока точка на континенталната част
А) Африка 1) Планината Костюшко
Б) Южна Америка 2) Планината Чомолунгма
В) Северна Америка 3) Планината Аконкагуа
Г) Австралия 4) Маунт Маккинли
Д) Евразия 5) Планината Килиманджаро
13. Добавете:
1) Зоната на саваните и горите заема най-големите площи в ………...
2) Най-безжизнената зона е ………. пустини.
3) Горите напълно липсват на континента ………..
4) Кампос е природна зона, който се намира на ……… плато
14. Кои са крайните точки на Русия? Посочете островите, полуостровите, планините, на които се намират?
15. Назовете страните, които са съседи на Русия през морските граници?
16. От Атлантическия океан на територията на Русия, като правило, идват:
а) циклони б) антициклони в) студен фронт г) неподвижен фронт
17. Умерено - рязко континенталният тип климат в Русия е характерен за:
а) Източноевропейска равнина
б) Западносибирска равнина
в) Североизточен Сибир
г) Далечния изток.
18. Коя страна отговаря на азимута от 225 градуса?
а) югозапад
б) юг - изток
в) североизток
г) северозапад
19. Кой мащаб е по-голям?
а) 1:50 000
б) 1: 50 000 000
20. Топонимията е област на знанието, която изучава:
а) климатични особености на района
б) облекчение
в) географски имена
г) животни
ОБЩО: 25 точки
8 клас:
1. а - 1 точка
2. а - 1 точка
3. а - 1 точка
4. а - 1 точка
5. б - 1 точка
6. б - 1 точка
7. а - 1 точка
8. а, б, д - 2 точки
9. Източноевропейско - 4 млн. кв. км, Западно - Сибирско - 3 млн. кв. км, Средносибирско плато - 3,5 млн. кв. км. 2 точки
10. В Русия има 9 часови зони, 8 зони отделят Чукотка и Калининградска област.
1 точка
11. Казахстан 1 точка
12. a-5, b-3, c-4, d-1, e-2 2 точки
13. Африка, Арктика, Антарктида, Бразилия. 2 точки
14. южна точка - град Базардузу в Кавказ
Северната точка е на континенталния нос Челюскин, полуостров Таймир,
На остров Рудолф, нос Флигели
Западна точка - Балтийска коса
Източната точка е нос Дежнев на континента, на остров Ратманов
2 точки
15. САЩ, Япония. – 1 точка
16. а - 1 точка
17. в - 1 точка
18. а - 1 точка
19. а - 1 точка
20. в - 1 точка
ОБЩО: 25 точки
олимпиадни задачи по география, училищен етап
9 клас
I. Определете за кого от пътешествениците (географите) става дума?
Навигатор, който замисли, но не успя да завърши първото околосветско плаване. Това пътуване доказа съществуването на единен Световен океан и сферичността на Земята.
Руски мореплавател, адмирал, почетен член на Санкт Петербургската академия на науките, член-основател на руската географско общество, ръководител на първата руска околосветска експедиция на корабите Надежда и Нева, автор на Атласа на Южно море.
Италиански пътешественик, изследовател на Китай, Индия. Той е първият, който описва Азия най-подробно.
Руски мореплавател, откривател на Антарктида. Той командваше шлюпа Восток.
Английски навигатор. Той ръководи три околосветски експедиции, открива много острови в Тихи океан, разбрал островното положение на Нова Зеландия, открил Големия бариерен риф, Източното крайбрежие на Австралия, Хавайските острови.
II. Определете съвпадението:
(1 точка за всеки верен отговор)
III. Изберете правилните твърдения.
Най-големите низини в Русия се намират на изток от Енисей.
В райони с голям наклон на терена най-често се появяват кални потоци, свлачища и сипеи.
Трансформацията на релефа на Източноевропейската равнина е свързана до голяма степен с кватернерното заледяване.
Западен Сибир е основният район за отглеждане на слънчоглед в Русия.
Царевицата е най-важната зърнена култура в Русия.
Най-големите водноелектрически централи в Русия се намират в Източен Сибир.
Оризът се отглежда в Русия в заливната низина на река Кубан.
Най-старият въглищен басейн в Русия е Подмосковни.
Населението на Русия се характеризира с намаляване на числеността.
Естественият прираст е разликата между броя на пристигащите и напускащите
(1 точка за всеки верен отговор)
IV. Въздухът се нагрява от долната повърхност, в планините тази повърхност се намира по-близо до Слънцето и следователно притокът на слънчева радиация трябва да се увеличава с издигането нагоре и температурата трябва да се повишава. Знаем обаче, че това не се случва. Защо?
(за верен отговор с доказателства 5 точки)
v. Работите за голяма туристическа компания и трябва да разработите маршрути около Ямало-Ненец автономна областкоето ще вземе предвид интересите на следните групи:
А) еколози, изучаващи защитени природни паметници
Б) етнографи, изучаващи бита на северните народи
Б) историци
ОБЩО: 35 точки
Ключове към задачите на училищната олимпиада по география за 9 клас:
(1 точка за всеки верен отговор)
Магелан
Крузенштерн
Марко Поло
Белингсхаузен
готвач
1 - Д; 2-Н; 3-Е; 4-J; 5 - I; 6-G; 7-В; 8-А; 9-С; 10-F
(1 точка за всеки верен отговор)
III. 2, 3, 6, 7, 9 (1 точка за всеки верен отговор)
IV. Първо, защото въздухът, нагрят близо до земята, се охлажда бързо, когато се отдалечава от нея, и второ, защото в горните слоеве на атмосферата въздухът е по-разреден, отколкото близо до повърхността на земята. Колкото по-ниска е плътността на въздуха, толкова по-малко топлина се предава. Образно това може да се обясни по следния начин: колкото по-висока е плътността на въздуха, толкова повече молекули на единица обем, толкова по-бързо се движат и по-често се сблъскват и такива сблъсъци, като всяко триене, предизвикват отделяне на топлина. На трето място, слънчевите лъчи на повърхността на планинските склонове винаги падат не вертикално, както на земната повърхност, а под ъгъл. И освен това плътните снежни шапки, с които са покрити, предотвратяват затоплянето на планините - бял снягпросто отразява слънчевите лъчи. (за верен отговор с доказателства 5 точки)
V . 501 и 503 строителни обекти; в резерватите Верхнетазовски и Гидански, Мангазея, Салехард и др.
(3 точки за интересен маршрут, + 1 точка за анотация на всеки посетен обект.)
олимпиадни задачи по география, училищен етап
10 - 11 клас
1
. Кой връх: Чомолунгма, Аконкагуа, Килиманджаро - по-далеч от центъра на Земята? (правилен отговор 1 точка)
2.
Прочетете откъса от литературното произведение и отговорете на въпросите.
“... Кълна ви се, че този регион е най-любопитният на цялото земно кълбо! Неговият произход, природа, растения, животни, климат, предстоящото му изчезване - всичко това изненада, изненадва и ще изненада учените по целия свят. Представете си, приятели мои, един континент, който, като се образува, се издига от морските вълни не с централната си част, а с краищата си, като някакъв гигантски пръстен; сушата, където може би в средата има полуизпарено вътрешно море; където реките пресъхват всеки ден все повече и повече; където няма влага нито във въздуха, нито в почвата; където дърветата ежегодно губят не листа, а кора; където листата са обърнати към слънцето не с повърхността си, а с ръб и не дават сянка; където горите са закърнели и тревите с гигантска височина; където животните са необичайни; където тетраподите имат човки. Най-странната, най-нелогичната страна, която някога е съществувала..."
(1 точка за всеки верен отговор)
3. Изберете федерални държави с монархическа форма на управление
НО) Саудитска АрабияГ) Русия Ж) Белгия
Б) САЩ Д) Индия В) Бразилия
В) Малайзия Д) Швейцария I) Франция
4 . В коя държава има 18 пъти повече хора, които говорят португалски от Португалия?
1) Аржентина 2) Мексико 3) Бразилия 4) Перу (1 точка)
5. Поправете географски грешки
остров Юкатан; Ютландския залив; Карибско езеро; река Хекла; планината Меконг; град Лабрадор; Държава Техеран (за всеки верен отговор 1 точка)
6 . Какво не се намира в Русия
Атлас, Вогези, Сунтар-Хаята, Ангара, Сихоте-Алин, Няса, Маккинли
(1 точка за всеки верен отговор)
7 . Какво е излишно и защо?
Великобритания, Швеция, Франция
Аржентина, Португалия, Перу
Германия, Литва, САЩ
Грузия, Лихтенщайн, Армения
Мадагаскар, Италия, Филипините
Теократична, парламентарна, абсолютна
Анкара, Ливърпул, Глазгоу (7 точки)
8 . Изберете правилните твърдения
Втората по население страна в света са Съединените щати
Б) Най-високата раждаемост в света във Франция
В) Независимите държави се наричат суверенни държави.
Г) Индия, Бразилия, Мексико – ключови развиващи се страни
Д) Рудните минерали придружават седиментната покривка на платформите
е) 88% от продуктите, необходими на човечеството, идват от обработваеми земи
ж) Пакистан има единна форма на управление
(1 точка за всеки верен отговор)
9 . международна организацияОПЕК е
а) Асоциация на нациите от Югоизточна Азия
б) организация на страните износителки на петрол
в) Лигата на арабските държави
Г) Северноамериканска асоциация за свободна търговия. (1 точка)
10. Кой от градовете - "милионери" на Русия е най-северен, източен, южен и западен? Колко града - "милионери" са в момента в Русия? (3 точки)
11 . Назовете африкански държави:
а) Руанда, Барбадос, Еритрея б) Бурунди, Лесото, Сан Томе, Свазиленд
в) Принсипи, Буркино Фасо, Тонга г) Кабо Верде, Бруней, Доминика (1 точка)
12. Идентифицирайте страната по кратко описание.
Това латиноамериканска държавае бивша испанска колония. На територията му се намира най-голямото езеро на континента. Богатите недра, обширните гори създават добри предпоставки за развитие на икономиката, която се основава на петролната индустрия. (1 точка)
13. Идентифицирайте страната по кратко описание.
Страната от ОНД има гъста железопътна мрежа, голям производител на зърно, слънчоглед и захарно цвекло, има мощен регион на черна металургия в близост до находище на въглища, желязна рудаи манган. (1 точка)
14. Знаете ли, че жителите на тропическите гори никога не страдат от алергии? Защо? Посочете поне три причини. (3 точки)
15. Тези планини многократно са били театър на военните действия: през 218 г. пр.н.е. имаше Ханибал, през 58 г. пр. н. е. - Юлий Цезар, през 1799 г. - А. Суворов. Какви са тези планини? (1 точка)
ОБЩО: 40 точки
Ключове към олимпиадните задачи по география 10-11 клас
Килиманджаро. (правилен отговор 1 точка)
Как се казва въпросният континент?Австралия.
Коя природна зона заема най-голямата територия на този континент?Пустинен.
Какви необичайни бозайници се срещат на този континент?кенгуру
Как се казва "вътрешното море", споменато в текста?Голям артезиански басейн.В коя част на континента се намира най-високата му планинска система?югоизточна (1 точка за всеки верен отговор)
3. В, Ф (1 точка за всеки верен отговор)
4. Бразилия (правилен отговор 1 точка)
5. Полуостров Юкатан, полуостров Флорида в залива , карибско езероМоре, вулкан на река Хекла, планинска река Меконг, град на полуостров Лабрадор, град Техеран. (1 точка за всеки верен отговор)
6 . Атлас, Вогези, Няса, Маккинли(1 точка за всеки верен отговор)
Франция не е монархия, а република
Португалия не е на юг. Америка
Литва не е федерация, а унитарна държава
Лихтенщайн не е в Кавказ
Италия не е островна държава
парламентарна - форма не за монархии
Анкара не е град в Обединеното кралство(1 точка за всеки верен отговор)
8 . в, г, е. (1 точка за всеки верен отговор)
девет . b (1 точка)
10 . Северна и Западна - град Санкт Петербург
Vostochny - град - Новосибирск
Юг - Ростов - на Дон. Общо градове - милионери в Русия-12
(общо 3 точки)
B (1 точка)
Венецуела (1 точка)
Украйна (1 точка)
1. Поради обилните валежи в тропическите гори няма опрашвани от вятъра растения, което означава, че цветният прашец, най-важният алерген, не попада във въздуха. 2. Честите дъждове измиват въздуха, което означава, че в него има малко прах. 3. Тропическите дъждовни гори се намират в страни, където химическата индустрия е слабо развита, което означава, че няма химически алергени.(общо 3 точки)
Алпите. (1 точка)
Нашата планета има сферична форма, така че слънчевите лъчи падат върху земната повърхност под различни ъгли и я нагряват неравномерно. На екватора, където слънчевите лъчи падат вертикално, земната повърхност се нагрява повече. Колкото по-близо до полюсите, толкова по-малък е ъгълът на падане на слънчевите лъчи и толкова по-слабо се нагрява повърхността.
В полярните райони лъчите сякаш се плъзгат над планетата и почти не я нагряват. Освен това, преминавайки през атмосферата дълъг път,
слънчевите лъчи са силно разпръснати и носят по-малко топлина на Земята. Повърхностният слой въздух се нагрява от долната повърхност, следователно, температура на въздуханамалява от екватора към полюсите.
Известно е, че земната ос е наклонена спрямо равнината на орбитата, по която Земята се върти около Слънцето, следователно северът и южно полукълбосе нагрява неравномерно в зависимост от сезоните, което се отразява и на температурата на въздуха.
Във всяка точка на Земята температурата на въздуха се променя през деня и през цялата година. Зависи от това колко високо е Слънцето над хоризонта и продължителността на деня. През деня най-високата температура се наблюдава към 14-15 часа, а най-ниската - малко след изгрев слънце.
Промяната в температурата от екватора до полюсите зависи не само от географска ширинаместа, но и от планетарния пренос на топлина от ниски към високи ширини, от разпределението на континентите и океаните по повърхността на планетата, което
те се нагряват от Слънцето по различни начини и отделят топлина по различни начини, както и от положението на планинските вериги и океанските течения. Например, северната полу-
Шариатът е по-топъл от южния, тъй като в южната полярна област има голям континент Антарктида, покрит с ледена черупка.
На картите температурата на въздуха над земната повърхност е показана с помощта на изотерми - линии, свързващи точки с същата температура. Изотермите са близки до паралели само там, където пресичат океани и се извиват силно над континентите.
Интензивността на нагряване на земната повърхност в зависимост от падането на слънчевата светлина
Области, където слънчевите лъчи силно загряват земната повърхност
Области, където слънчевите лъчи загряват по-малко земната повърхност
Области, където слънчевите лъчи едва загряват Земята
На базата на изотермични карти на планетата се разграничават термични зони. Горещият пояс е разположен в екваториалните ширини между средногодишните изотерми от +20 °С. умерени зониса разположени на север и юг от горещите и са ограничени от изотерми + 10 °C. Два студени пояса лежат между изотермите + 10 °С и 0 °С, а в северния и южните полюсиима зони на замръзване.
С надморска височина температурата на въздуха намалява средно с 6 ° C, когато се покачва с 1 км.
През есента и пролетта често се появяват слани - понижаване на температурата на въздуха през нощта под 0 ° C, докато средните дневни температури са над нулата. Замръзване най-често се случва в ясни, тихи нощи, когато в района навлизат доста студени въздушни маси, например от Арктика. По време на студ въздухът се охлажда значително близо до земната повърхност, оказва се, че е топъл над студения слой въздух и температурна инверсия- повишаване на температурата с височина. Често се наблюдава в полярните райони, където земната повърхност е силно охладена през нощта.
Нощни студове
Термични пояси на Земята
В атмосферата водата съществува в три агрегатни състояния - газообразно (водна пара), течно (капки дъжд) и твърдо (сняг и ледени кристали). В сравнение с цялата маса вода на планетата, тя има много малко в атмосферата - около 0,001%, но стойността й е огромна. Облаците и водната пара абсорбират и отразяват излишната слънчева радиация, а също така регулират нейния поток към Земята. В същото време те забавят настъпващата топлинна радиация, идваща от земната повърхност в междупланетното пространство. Количеството вода в атмосферата определя времето и климата на района. От него зависи каква температура ще се установи, дали се образуват облаци над дадена територия, дали ще вали от облаците, дали ще падне роса.
Три състояния на водата
Водната пара непрекъснато навлиза в атмосферата, изпарявайки се от повърхността на водните тела и почвата. Отделят го и растенията – този процес се нарича транспирация. Водните молекули са силно привлечени една от друга поради силите на междумолекулното привличане и Слънцето трябва да изразходва много енергия, за да ги раздели и да ги превърне в пара. Необходими са 537 калории слънчева енергия, за да се създаде един грам водна пара. Няма нито едно вещество, чиято специфична топлина на изпаряване би била по-голяма от тази на водата. Смята се, че за една минута Слънцето изпарява милиард тона вода на Земята. Водните пари се издигат в атмосферата заедно с
възходящи въздушни течения. При охлаждане се кондензира, образуват се облаци и в този случай се отделя огромно количество енергия, която водната пара се връща в атмосферата. Именно тази енергия кара ветровете да духат, пренася стотици милиарди тонове вода в облаците и овлажнява повърхността на Земята с дъждове.
Изпаряването се състои във факта, че водните молекули, откъсвайки се от водната повърхност или влажна почва, преминават във въздуха и се превръщат в молекули на водни пари. Във въздуха те се движат самостоятелно и се разнасят от вятъра, а на тяхно място заемат нови изпарени молекули. Едновременно с изпарението от повърхността на почвата и водните тела протича и обратният процес - водните молекули от въздуха преминават във вода или почва. Въздухът, в който броят на изпаряващите се молекули на водната пара е равен на броя на връщащите се молекули, се нарича наситен, а самият процес се нарича насищане. Как повече температуравъздух, толкова повече водна пара може да съдържа. И така, в 1 m3 въздух
АЕРОПАНКТОН
Американският микробиолог Паркър установи, че въздухът съдържа голям бройорганична материя и много микроорганизми, включително водорасли, някои от които са в активно състояние. Временното местообитание на тези организми може да бъде например купесто-дъждовите облаци. Приемлива за жизнените процеси температура, вода, микроелементи, лъчиста енергия - всичко това създава благоприятни условия за фотосинтеза, метаболизъм и растеж на клетките. Според Паркър „облаците са живи екологични системи“, които позволяват на многоклетъчните микроорганизми да живеят и да се възпроизвеждат.
xa при температура от +20 ° C може да съдържа 17 g водна пара, а при температура от -20 ° C само 1 g водна пара.
При най-малкото понижение на температурата въздухът, наситен с водна пара, вече не може да съдържа влага и от него изпадат атмосферни валежи, например образува се мъгла или пада роса. В същото време водната пара кондензира - преминава от газообразно състояние в течно. Температурата, при която водните пари във въздуха го насищат и започва кондензацията, се нарича точка на оросяване.
Влажността на въздуха се характеризира с няколко показателя.
Абсолютна влажност на въздуха - количеството водна пара, съдържаща се във въздуха, изразено в грамове на кубичен метър, понякога се нарича още еластичност или плътност на водната пара. При 0 °C абсолютна влажност наситен въздух- 4,9 г/м 3 . В екваториалните ширини абсолютната влажност на въздуха е около 30 g/m 3 , и в циркумполярния
площи - 0,1 g/m3.
Процент от количеството водна пара, съдържаща се във въздуха, към количеството водна пара, което може да се съдържа във въздуха
при тази температура се нарича
роднина
влажност на въздуха. Показва степента на насищане на въздуха с водна пара. Ако, например, относителната влажност е 50%, това означава, че въздухът съдържа само половината от количеството водна пара, което би могъл да задържи при дадена температура. В екваториалните ширини и в полярните райони относителната влажност на въздуха винаги е висока. На екватора, при силна облачност, температурата на въздуха не е твърде висока, а съдържанието на влага в него е значително. Във високите географски ширини съдържанието на влага във въздуха е ниско, но температурата не е висока, особено през зимата. Много ниска относителна влажност е характерна за тропическите пустини - 50% и под.
Облаците са различни. В мрачен дъждовен ден техните плътни сиви слоеве висят ниско над Земята, предотвратявайки пробиването на слънчевите лъчи. През лятото странни бели „агнета“ тичат едно след друго по синьото небе, а понякога високо, високо, където самолет лети като сребърна звезда, можете да видите снежнобели прозрачни „пера“ и „нокти“. Всички тези облаци са натрупване в атмосферата на водни капчици, ледени кристали и по-често и двете едновременно.
Въпреки цялото разнообразие от форми и видове облаци, причината за образуването им е една и съща. Образува се облак, защото въздухът, нагрят близо до земната повърхност, се издига и постепенно се охлажда. На определена височина от него започват да кондензират малки капчици вода (от латински condensatio - кондензация), водната пара преминава от газообразно състояние в течно. Това е така, защото студеният въздух съдържа по-малко водна пара от топлия въздух. За да започне процеса на кондензация, е необходимо да е във въздуха
имаше кондензационни ядра - най-малките твърди частици (прах, соли и други вещества), към които водните молекули могат да се придържат.
Повечето от облаците се образуват в тропосферата, но понякога се срещат и в по-високи атмосферни слоеве. Облаците на тропосферата са условно разделени на три нива: долният - до 2 km, средният - от 2 до 8 km и горният слой - от 8 до 18 km. По форма се разграничават перисти, слоести и купести облаци, но външният им вид и структура са толкова разнообразни, че метеоролозите разграничават видове, типове и отделни разновидности на облаците. Всяка форма на облака отговаря конкретно
одобрено латинско име. Например висококумулни лещовидни облаци
наречен Altocumulus Lenticularis. Долният слой се характеризира със стратифицирани, слоесто-кумулни и стратифицирани до-
дъждовни облаци. Те са почти всички
където са непроницаеми за слънчева светлина и дават обилни и продължителни валежи.
IN долният слой може да образува купести и купести
дъждовни облаци.
Схема на образуване на купесто-кумулен облак
Често приличат на кули или куполи, нарастващи до 5-8 км и повече. Долната част на тези облаци - сива, а понякога и синьо-черна - се състои от вода, а горната - ярко бяла - от ледени кристали. Купестите облаци са свързани с дъждове, гръмотевични бури и градушки.
Средният слой се характеризира с високопластови и висококумулни облаци, състоящи се от смес от капки, ледени кристали и снежинки.
В горния слой се образуват перисти, циросталистни и кръгло-кумулни облаци. През тези ледени полупрозрачни облаци ясно се виждат Луната и Слънцето. Пръстените облаци не носят валежи, но често са предвестници на промените във времето.
Понякога, на височина 20-25 км, специален, много лек седефени облацисъставен от преохладени водни капчици. И още по-високо - на височина 75-90 км - светли облацисъставен от ледени кристали. През деня тези облаци не се виждат, но през нощта са осветени от Слънцето, което е под хоризонта, и светят слабо.
Степента на облачност в небето се нарича облачност. Измерва се в точки по десетобална скала (обща облачност - 10 точки) или като процент. През деня облаците предпазват повърхността на планетата от прекомерно нагряване от слънчевите лъчи, а през нощта предотвратяват охлаждането. Облаците покриват почти половината от земното кълбо, с повече от тях в области намалено налягане(където въздухът се издига) и има много специално над океаните, където въздухът съдържа повече влага, отколкото над континентите.
Превалявания и ръмжени дъждове, пухкав лек сняг
И обилни снеговалежи, градушка и капки роса, гъсти мъгли и кристали скреж по клоните на дърветата - това са атмосферните валежи. Това е вода в твърдо или течно състояние, която пада от облаци или се отлага на повърхността на Земята, както и върху различни обекти директно от въздуха в резултат на кондензация на водни пари.
Облаците се състоят от малки капчици с диаметър от 0,05 до 0,1 мм. Те са толкова малки, че могат свободно да се носят във въздуха. С понижаването на температурата в облака се образуват повече капчици.
И по-големи, те се сливат, стават по-тежки и накрая падат на Земята във форматадъжд. Понякога температурата
в облакът пада толкова ниско, че капките, слива-
когато се образуват, те образуват ледени кристали. Те летят надолу, падат в по-топли слоеве въздух, топят се и също валят.
През лятото обикновено вали дъжд, състоящ се от големи капки, тъй като по това време земната повърхност се нагрява интензивно и въздухът, наситен с влага, бързо се издига. През пролетта и есента често се появяват дъждовни дъждове, а понякога и най-малките водни капчици висят във въздуха - ръмжи.
Случва се през лятото силни възходящи въздушни течения да повдигат влажни топъл въздухна голяма височина, а след това капките вода замръзват. Докато падат, те се сблъскват с други капки, които се придържат към тях и също
замръзвам. Образувани градушки
издигнете се нагоре
движещи се въздушни потоци, постепенно върху тях растат няколко слоя лед, те стават по-тежки и накрая падат на земята. Разцепвайки градушка, можете да видите как слоеве лед израстват върху ядрото му, като пръстени за растеж на дърво.
Валежите под формата на сняг падат, когато облакът е във въздуха при температура под 0 °C. Снежинките са сложни ледени кристали, шестолъчни звезди различни формикоито не се повтарят
прегърнете се. Докато падат, те се комбинират, за да образуват снежинки.
През лятото, през деня, Слънцето затопля добре повърхността.
земята, повърхностният слой на въздуха също се нагрява
Ха. Вечерта земята и въздухът над нея
tyut. Водната пара, която се е съдържала в топлия въздух, вече не може да се задържа в него, кондензира и пада под формата на капки роса върху земната повърхност, върху трева, листа на дървета. Веднага щом слънцето загрее земята сутрин, приземният слой въздух също ще се нагрее и росата ще се изпари.
Смразът е тънък слой от ледени кристали с различни форми, които се образуват при същите условия като росата, но при отрицателна температура. Иней се появява в тихи ясни нощи на повърхността на Земята, върху трева и различни предмети, чиято температура е по-ниска от температурата на въздуха. В този случай водната пара се превръща в ледени кристали, заобикаляйки течното състояние. Този процес се нарича сублимация.
При тихо, мразовито време, когато се образува мъгла, върху клоните на дърветата, тънки плетове и жици, най-малките капки вода се утаяват под формата на ледени кристали. Така излиза от -
слана.
През пролетта, по време на размразяване, понякога валежите падат под формата на дъжд и сняг едновременно.
Валежите на нашата планета са разпределени изключително неравномерно. В някои райони вали всеки ден и толкова много влага навлиза в земната повърхност, че реките остават пълноводни през цялата година, а тропическите гори се издигат на нива, блокирайки слънчевата светлина. Но можете да намерите и такива места на планетата, където няколко години подред не пада нито капка дъжд от небето, пресъхналите канали на временните водни потоци се напукват под лъчите на парещото слънце, а редките растения само благодарение до дълги корени могат да достигнат дълбоки слоеве на подпочвените води. Каква е причината за тази несправедливост?
Разпределение на валежитена земното кълбо зависи от това колко облака, съдържащи влага, се образуват над дадена област или колко от тях може да донесе вятърът. Температурата на въздуха е много важна, тъй като интензивното изпаряване на влагата става именно при висока температура. Влагата се изпарява, издига се и се образуват облаци на определена височина.
Температурата на въздуха намалява от екватора към полюсите, следователно количеството на валежите е максимално в екваториалните ширини и намалява към полюсите. На сушата обаче разпределението на валежите зависи от редица допълнителни фактори.
Над крайбрежните райони има много валежи и с отдалечаването от океаните количеството им намалява. Повече валежи на
Наветрените склонове на планините получават повече валежи от подветрените склонове.
ветровити склонове на планински вериги и много по-малко по подветрени склонове. Например, на атлантическото крайбрежие на Норвегия Берген получава 1730 мм валежи годишно, докато Осло (зад билото) получава само 560 мм. Ниските планини също оказват влияние върху разпределението на валежите - на
Повече валежи падат в райони, където текат топли течения, и по-малко, където текат студени течения наблизо.
На западния склон на Урал, в Уфа, падат средно 600 мм валежи, а на източния склон, в Челябинск, 370 мм.
Разпределението на валежите се влияе и от теченията на океаните. над райони, близо до които
КОЕФИЦИЕНТ НА ОВЛАЖНЯВАНЕ
Част от атмосферните валежи се изпарява от повърхността на почвата, а част се просмуква в дълбините.
Изпарението се отнася до слоя вода, измерен в милиметри, който може да се изпари за една година при климатични условияопределена област. За да се разбере как територията е снабдена с влага, се използва коефициентът на влага K.
където R е годишните валежи и E е скоростта на изпаряване.
Коефициент на влага показва съотношението топлина и влага в дадена област, ако K > 1 - тогава влагата се счита за прекомерна, ако K = 1 - достатъчна и ако K< 1 - недостаточным.
Разпределение на валежите по земното кълбо
преминават топли течения, количеството на валежите се увеличава, тъй като въздухът се нагрява от топли водни маси, той се издига и се образуват облаци с достатъчно водно съдържание. Над териториите, близо до които преминават студени течения, въздухът се охлажда, потъва, не се образуват облаци, а валежите са много по-малко.
Най-голямо количество валежи падат в басейна на Амазонка, край бреговете на Гвинейския залив и в Индонезия. В някои райони на Индонезия максималните им стойности достигат 7000 мм годишно. В Индия, в подножието на Хималаите, на надморска височина от около 1300 m над морското равнище, има най-дъждовното място на Земята - Cherrapunji (25,3 ° N и 91,8 ° E), средно повече от 11 000 mm валежи падат тук през годината. Такова изобилие от влага носи по тези места влажният летен югозападен мусон, който се издига по стръмните склонове на планините, охлажда се и се излива с мощен дъжд.