Шпоры. 1. Биосфера и человек структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека глобальные проблемы окружающей среды. Биосфера
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
40.Давление атмосферы, ветры и их характеристика. Общая циркуляция атмосферы: пассаты, западные ветры умеренных широт, восточные ветры приполярных широт, муссоны. Ветер – горизонтальное перемещение воздушных масс. Движение воздушных масс обусловлено особенностями барического поля в пределах которого наблюдается различное атмосферное давление.Между температурой воздуха и атмосферным давлением существует следующая зависимость: чем выше tº, тем ниже атмосферное давление или чем ниже tº, тем выше атмосферное давление.При нагревании воздуха, происходит его расширение, то есть увеличение объема и, как следствие, уменьшение веса единицы объема (за нее принят 1 кубический метр). При охлаждении воздуха наблюдается его уплотнения, вес единицы объема увеличивается.Температура воздуха изменяется поширотно. Поэтому атмосферное давление, также изменяется поширотно.В экваториальной полосе круглый год наблюдается очень большой приток солнечной энергии к земной поверхности - сильное ее нагревание - устойчивая высокая среднегодовая температура воздуха - низкое атмосферное давление. Экваториальный пояс пониженного атмосферного давления получил название экваториальная депрессия илиэкваториальный min.В приполюсных областях полгода притока солнечной энергии вовсе не наблюдается, а другие полгода ее величина очень маленькая - земная поверхность охлаждена - температуры атмосферного воздуха очень низкие - воздух плотный, тяжелый - формируется область высокого атмосферного давления. Это область полярных антициклонов или max атмосферного давления. И экваториальный min и полярные max имеют термическое происхождение.Температура воздуха помимо широты места зависит и от характера поверхности (вода или суша).На побережьях крупных водоемов наблюдается разница атмосферного давления в течение суток:днем суша прогрета лучше водной массы - tº воздуха над сушей выше, чем над водой - перемещение воздушных масс с водоема на сушу;ночью суша остывает быстрее чем вода - tº воздуха на суше ниже, а атмосферное давление выше - ветер с суши в сторону водоема.Таким образом, в течение суток направление ветра меняется 2 раза. Этот ветер получил название бриз. На побережьях океанов, наблюдается сезонная разница атмосферного давления:летом суша прогрета лучше водной массы - tº воздуха над ней выше, а атмосферное давление ниже - ветер с океана на сушу;зимой водная масса остывает медленнее - tº воздуха над океаном выше, атмосферное давление ниже - ветер с суши в сторону океана.В течение года направление ветра меняется 2 раза. Этот ветер получил название муссон. Эти ветры наиболее характерны для восточных побережий материков. Ярче всего они выражены на Тихоокеанском побережье Азии.При нагревании воздуха происходит увеличение его объема и, как следствие, возникают конвективные, т.е. восходящие, потоки воздуха. Другими словами, в областях пониженного атмосферного давления наблюдается восходящее движение воздуха.При охлаждении воздуха объем воздуха уменьшается и воздух устремляется вниз, т.е. для областей повышенного атмосферного давления характерно нисходящее движение воздуха.Свободно перемещающиеся в горизонтальном направлении воздушные массы испытывают воздействие силы Кориолиса (центробежная сила, возникающая из-за вращения Земли вокруг своей оси).Под ее действием происходит разворот (отклонение) воздушных масс от направления их перемещения – в северном полушарии вправо, в южном полушарии – влево. В области пониженного давления над экватором хорошо нагретые воздушные массы поднимаются (конвективные токи) и на высоте растекаются в сторону полюсов.Оттекающие, на высоте, от области экваториального min воздушные массы испытывают воздействие силы Кориолиса, которая их начинает разворачивать и к 30-й параллели в каждом полушарии отклоняет их от первоначального направления на 90º, тем самым их перемещение происходит с запада на восток и они начинают вращаться вокруг нашей планеты. Так долго происходить не может. Постоянный приток воздуха от экватора и невозможность продвигаться в сторону полюсов вынуждает воздушные массы опускаться вниз,создавая у поверхности область высокого атмосферного давления, которая получила название – область повышенного атмосферного давления над 30º или субтропический динамический антициклон (max).Из этой области повышенного атмосферного давления воздух (воздушные массы) растекаются в обе стороны: к экватору и в сторону полюсов.Перемещение воздушных масс из области высокого атмосферного давления над 30-ыми широтами в область низкого атмосферного давления над экватором называют – пассатом.Пассат – это постоянный ветер, сохраняющий свое направление в течение всего года. Направление пассата в северном полушарии – северо-восточное, в южном – юго-восточное (результат отклоняющего действия силы Кориолиса).Из областей повышенного атмосферного давления над 30-ыми параллелями в обоих полушариях воздушные массы оттекают и в сторону полюсов. На направление их движение также оказывает влияние сила Кориолиса и к 40-50-м широтам воздушные массы начинают двигаться в западно-восточном направлении так образуется постоянный ветер умеренного пояса Западный перенос.Из области высокого атмосферного давления над полюсами оттекают воздушные массы. Под действием силы Кориолиса направление их движения в северном полушарии – северо-восточное, в южном – юго-восточное (св/юв). Это постоянные веры высоких широт.Область низкого давления над экватором лучше выражена над материками, хотя наблюдается и над океанами.Область высокого давления над 30о лучше выражена над океанами, ее центры получили свои собственные названия: Северо-Атлантический или Азорский max, Северо-Тихоокеанский или Гавайский max, Южно-Атлантический max, Южно-Тихоокеанский max, Южно-Индийский max. Пояса повышенного давления 30-х широт прослеживаются и над материками, четче в зимний период.Характер циркуляции (горизонтальное и вертикальное движение воздушных масс) между экватором и тропиками доказано инструментально. А в умеренных и высоких широтах движение воздуха в высоких слоях тропосферы не отличается четко выраженным постоянством.Области низкого атмосферного давления в умеренных широтах (40º – 50º с/ю ш.) четко выражены только в северном полушарии. Причем их образование связано с кольцами теплых океанических течений у о. Исландия (Исландский min) и у Алеутских островов (Алеутский min).Планетарные области повышенного и пониженного атмосферного давления в течение года смещаются вслед за зенитальным положением Солнца. В июне, когда Солнце стоит в зените над северным тропиком, все пояса атмосферного давления смещается к северу, а в январе к югу. Поэтому возникают широтные пояса, где в течение года меняется характер воздушных потоков – это так называемые переходные пояса: субэкваториальные, субтропические, субарктический и субантарктический.Субэкваториальная зона циркуляции наблюдается приблизительно между 5º и 19º северного и южного полушарий.Летом соответствующего полушария экваториальная депрессия будет располагаться в районе 5º широты этого полушария, кроме, того все полушарие будет прогрето лучше, вследствие этого возникает разница атмосферного давления между полушариями и пассаты из другого полушария переходят через экватор.Перешедшие в чужое полушарие пассаты получают название экваториальный муссон, а сила Кориолиса меняет их направление: с с-в на с-з, с ю-в на ю-з. Экваториальный муссон это ветер летнего сезона данного полушария.Субтропическая зона циркуляции наблюдается приблизительно ме жду 30º и 40º широты в каждом полушарии.Летом своего полушария в эту зону смещается центральная область субтропического антициклона, с ярко выраженными нисходящими токами воздуха. Зимой эта зона оказывается под воздействием западных ветров.Субарктическая/субантарктическая циркуляционная зона (70-60º с/ю.ш.). Летом это зона оказывается под влиянием западных ветров, а зимой – постоянных ветров полярных областей (с-в в северном полушарии и ю-в в южном полушарии).Прямое воздействие самих ветров в целом на климатические условия незначительно. Важнее их косвенное влияние – это характер воздушных масс, переносимых воздушными течениями. 41.Понятие о погоде. Климаты Земли. Погода - это состояние нижнего слоя атмосферы, в определенном месте и в определенное время. Климат - многолетний режим погоды. На формирование климата оказывают влияние ряд причин, которые называются климатообразующими факторами: количество солнечной энергии, рельеф, Мировой океан, географическое положение, морские течения. Климат на Земле менялся на всем протяжении ее существования. На протяжении геологической истории земли континенты неоднократно соединялись в единый континент, который вновь потом раскалывался. Этот процесс повторялся примерно 500 млн. лет, и он до сих пор влияет на геологическое строение, климат и эволюцию жизни на Земле. Климат зависит от изменения уровня моря в фазах раскола, раздвижения и восстановления плит. Согласно классификации Б.П. Алисова на земном шаре существует 13 климатических поясов: 1- экваториальный, 2 -субэкваторальных, 2 - тропических, 2 - субтропических, 2 - умеренных, 1 - субарктический, 1 - субантарктический, 1 - арктический, 1 - антарктический пояс. Климатические пояса - крупные области Земли различные по климатическим особенностям. Для того чтобы улучшить жизнь людей ежедневно происходят наблюдения за состоянием нижнего слоя атмосферы. Наука, изучающая погоду и климат называется метеорологией, а наука, изучающая прогноз погоды и климата получила название синоптика, следовательно, люди, наблюдающие за погодой называются - синоптиками. Наблюдение происходит при помощи определенных приборов: термометра, флюгера, осадкомера, гелиографа, гидрометра, барометра, снеговой рейки, и других метеорологических приборов. Экваториальный климатзанимает область бассейна реки Конго и побережье Гвинейского залива. в Африке, бассейн реки Амазонки в Южной Америке, Зондские острова у берегов Юго-Восточной Азии. В экваториальном поясе происходит увлажнение тропического воздуха, принесенного пассатами. Экваториальный воздух формируется при пониженном давлении, слабых ветрах и при высоких температуре. В виду небольшой разницы высоты Солнца в течение года годовой ход температуры выражен слабо, средняя температура колеблется от +25 до +28 °С. Сохраняется высокая относительная влажность, 70-90 %. Высокое положение Солнца над горизонтом (два раза в год Солнце бывает в зените над экватором - 21 марта и 23 сентября) обусловливает сильный нагрев земной поверхности от нее и воздуха. Нагретый воздух, насыщенный водяными парами, поднимается вверх, конденсируется, образуются кучевые облака, из которых после полудня выпадают ливневые осадки. В этом поясе годовое количество осадков превышает 2000 мм места, где количество осадков увеличивается до 5000 мм. В течение года осадки распределяются равномерно. Осадки имеют ливневый характер и часто сопровождаются грозами. Высокая температура течение всего года и большое количество осадков создают условия для развития на суше богатой растительности - влажных экваториальных лесов. Материковый и океанический типы экваториального климата различаются очень мало. Климат субэкваториального пояса(тропических или экваториальных муссонов) приурочен к огромным пространствам Бразильского нагорья, в Центральной Африке (к северу, востоку и к югу от бассейна реки Конго), в Азии (на полуостровах Индостан и Индокитай), в Северной Австралии. Экваториальный муссон возникает в результате смещения экваториальной депрессии в летнее полушарие (июнь - август в Северном полушарии, декабрь - февраль в Южном полушарии). Летний муссон приносит экваториальный воздух, а зимний муссон - тропический. Самая характерная особенность этого пояса - смена воздушных масс по сезонам: летом вся область занимается экваториальным воздухом, зимой - тропическим. Поэтому выделяются два сезона: влажный (летний) и сухой (зимний). В летний сезон климат мало чем отличается от экваториального: большая влажность, обильное выпадение осадков (в этом поясе расположены места с наибольшим количеством осадков, например Черапунджи в Индии). В зимний сезон условия резко меняются с приходом сухого тропического воздуха. Устанавливается жаркая сухая погода, выгорают травы, а деревья сбрасывают листву. Растительный покров субэкваториального пояса представлен саваннами. Климат тропических поясовраспространен по обе стороны от тропиков как на материках, между саваннами и субтропиками, так и на океанах. В условиях повышенного давления здесь формируется тропический воздух, отличающийся высокими температурами. Средняя температура самого теплого месяца превышает 30 °с, в отдельные дни температура повышается до 50 °С, а поверхность земли нагревается до 80 ос. Ввиду повышенного давления и нисходящих токов воздуха конденсации водяных паров почти не происходит, поэтому осадков большей части тропического пояса очень мало - менее 250 мм. Это вызывает образование величайших пустынь мира - Сахары, Калахари в Африке, Западно-Австралийской, пустынь Аравийского полуострова Но в тропических поясах климат не везде засушлив. На восточных берегах материков, там, где пассаты дуют с океана, выпадает большое количество осадков (Большие Антильские острова, восточноепобережье Бразильского плоскогорья, восточное побережье Африки в Южном полушарии). Климат этих областей немногим отличается от экваториального, хотя годовые колебания температуры значительны, так как большая разница в высоте Солнца по сезонам. В виду большого количества осадков и довольно высоких температур в этих местах растут влажные тропические леса. Климат субтропического поясазанимает большие пространства, тянущиеся примерно между 25 и 40 ошироты в обоих полушариях. Для пояса характерна смена воздушных масс по сезонам: летом территория пояса занята тропическим воздухом, зимой - умеренным. Поэтому в субтропическом поясе наблюдаются два климатических режима - умеренный и тропический. В субтропическом поясе климат не везде одинаков. Выделяется несколько областей. В Западных частях материков - область Средиземного моря в Европе, Калифорния в Северной Америке, северная часть Чили в Южной Америке, юго-запад Африки и Австралии. Особенность климата состоит в том, что летом сюда перемещается область высокого давления из тропиков, где формируется тропический сухой воздух. В результате устанавливается солнечная сухая погода. Зимой сюда приходит воздух умеренных широт, проходит фронт, на котором образуются циклоны. С ними связаны облачность и выпадение осадков. Зима теплая (средняя температура самого холодного месяца 8 °С), влажная (с выпадением значительных дождей связаны наводнения на реках). Этот климат называют средиземноморским. Иной климатический режим наблюдается в областях Восточной Азии и юго-восточной части Северной Америки. Летом сюда поступает влажная тропическая масса воздуха с океана (летний муссон), приносящая большую облачность и осадки. Зимние муссоны приносят потоки континентального сухого воздуха умеренных широт. Температура самого холодного месяца выше 0 °С, но значительно ниже, чем в областях на западе материков. Во внутренних районах Азии - в Восточной Турции, Иране, Афганистане и в Северной Америке - в Большом Бассейне в течение всего года преобладают сухие массы воздуха: летом -тропического, зимой - континентального воздуха умеренных широт. Лето знойное, засушливое, зима влажная, непродолжительная, иногда бывают морозы, выпадает снег, но устойчивогоснежного покров не образуется. Суточные амплитуды температур велики (до 30°), большая разница между самым теплым и самым холодным месяцами центральных областях материков расположены пустыни. Климат умеренного поясараспространен между субтропиками и тундрой, примерно между 40° северной и южной широты и полярными кругами. В Южном полушарии преобладает океанический климат. В Северном полушарии на огромных пространствах климат довольно различен, в нем выделяют три района: западный, центральный и восточный. В Западной Европе, на западе Северной Америки, в Канадетакже на юге Южной Америки - в Чили преобладает морской воздух умеренных широт, приносимый западными ветрами с океанов. Он содержит большое количество влаги и дает много осадков (500-1000 мм в год). Осадки распределяются довольно равномерно во все сезоны. Ввиду большого влиянии океанов температурный ход плавный, годовые амплитуды температуры невелики. Похолодания приносят арктические воздушные массы, тогда температура зимой бывает ниже 0 °С и наблюдаются обильные снегопады. Лето продолжительное, прохладное, без резких изменений погоды. В центральных районах средней полосы России, на Украине, севере Казахстана, юге Канады формируется континентальный воздух умеренных широт. Летом над материками происходит интенсивная трансформация воздушных масс, приходящих с океана и с севера. Воздух нагревается, дополнительно увлажняется за счет влаги, испаряющейся с поверхности материка. Зимой воздух охлаждается в антициклонах. Температура может падать ниже-30 °С. Осадков больше летом, но длительная трансформация воздуха может привести к засухе (так было летом 1972 и 1999 гг.). На восточном побережье материков - северо-востоке Китая, нашем Дальнем Востоке климат муссонный. Это обусловлено перемещением воздуха летом с океана на материк, зимой с материка на океан. Летний муссон приносит большое количество влаги. Зимой поступают холодные континентальные массы воздуха из центральных областей материка. Температура самого холодного месяца от - 5 до-25 оС. Климат_субполярного_пояса'>Климат субполярного поясарасполагается к северу от умеренного пояса в Северном полушарии и к югу - в Южном полушарии. Это переходные пояса -субарктический и субантарктический, для которых характерна смена воздушных масс по сезонам: летом - воздух умеренных широт, зимой - арктический (антарктический). Материковый субарктический климат формируется только в Северном полушарии. Лето относительно теплое, короткое, зима суровая. Годовая амплитуда колебаний температуры очень велика. Осадков мало (менее 200 мм в год). Летом воздух трансформируется и приобретает свойства умеренных воздушных масс. В Северном полушарии эта территория занята тундрой. Климатполярных областей(арктической и антарктической) характеризуется холодными массами воздуха в условиях повышенного давления. Особенность климата этих поясов - наличие полярных ночей и полярных дней. Их продолжительность увеличивается до 6 месяцев на полюсах. В летнее время, хотя Солнце и не заходит за линию горизонта, оно находится очень низко и его лучи приносят мало тепла. За короткое лето снег и льды не успевают растаять, поэтому здесь сохраняются многолетние льды. Они покрывают мощным слоем Гренландию и Антарктиду. Многолетние льды плавают в Северном Ледовитом океане. Холодный воздух, скопившийся над полярными областями, сбрасывается сильными ветрами в умеренный пояс. Климат полярных областей Северного и Южного полушарий неодинаков. Климат северных полярных областей океанический полярный, он формируется над поверхностью океана, покрытого льдом. Средняя температура января в центре Арктики - 40 °С. Летом в результате потери большого количества тепла на таяние снега и льда, а также на испарение температура около 0 °С. Погода преимущественно пасмурная, осадков мало (около 100 мм в год). В Южном полушарии хорошо выражен материковый климат. Характеризуется очень суровой зимой и холодным летом. Отрицательную среднюю температуру имеют все месяцы. Минимальная отмеченная температура на станции Восток в Антарктиде -89,2°С. На окраинах Антарктиды наблюдаются ветры скоростью 100 м/с. |