реферат. Реферат по аэродинамике летательных аппаратов Строение атмосферы Земли
 Скачать 40.66 Kb.
|
|
Якутский филиал им. В.И. Гришукова СПбГУ ГА Реферат по аэродинамике летательных аппаратов: Строение атмосферы Земли Выполнил курсант 1 курса группы ТМ-22 (Б) Кожевников Михаил Якутск 2022 СОДЕРЖАНИЕ Строение атмосферы.......................................................................................3. Состав атмосферы............................................................................................5 Значение атмосферы для географической оболочки............................................................................................................7 Погода и климат................................................................................................9 Общая циркуляция атмосферы.......................................................................13. Циклоны и антициклоны.................................................................................14. Муссоны............................................................................................................15 Заключение........................................................................................................20 Список литературы...........................................................................................21 Строение атмосферы Атмосфера – воздушная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие во вращении планеты. Нижней границей атмосферы является земная поверхность, а верхняя граница размыта, так как с увеличением высоты воздух становится все разреженнее. Атмос (греч.) – пар, газ, сфера (греч.) – шар, оболочка. Косвенными доказательствами существования атмосферы на больших высотах служат серебристые облака на уровне 70-80 км; метеоры, сгорающие из-за трения о воздух на высоте 100-300 км; полярные сияния на высоте до 1000 км. Условно за верхнюю границу атмосферы принимают высоту 1000-2000 км над поверхностью Земли, а более высокие слои считаются земной короной. Атмосферный воздух– смесь газов, в котором во взвешенном состоянии находятся жидкие и твердые частицы. В сухом чистом воздухе у земной поверхности их соотношение по объему: азот (78 %), кисород (21 %), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%), а также водород, гелий, озон, неон, метан, водяной пар и другие газы. Каждый газ воздуха выполняет в географической оболочке определенные функции. Свободный кислород обеспечивает дыхание и горение. Кислород атмосферы в основном имеет биогенного происхождения – фотосинтетический. Азот, химически мало активен, регулирует темп окисления, также биогенного происхождения и входит в состав белков, нуклеиновых кислот. Диоксида углерода в атмосфере мало, но это утеплитель Земли, т.к. пропускает коротковолновую солнечную радиацию, но задерживает тепловое излучение земной поверхности, обуславливая парниковый эффект. Он является строительным материалом для синтеза органического вещества при фотосинтезе. Важна роль азона, хотя его в атмосфере немного. Толщина слоя озона при нормальном давлении и температуре 0 град С составила бы всего 3 мм. Количество его достигает максимума на высотах около 25 км и сходит на нет на высоте 70 км. Слой повышенной концентрации озона называют нередко озоновым экраном. Озон – своеобразный фильтр атмосферы, т.к. поглощает значительную долю ультрафиолетовой радиации, которая губительно действует на живые организмы. Поглощая солнечную радиацию озон повышает температуру воздуха в стратосфере. В последние годы замечено глобальное сокращение озона, что часто связывают с выбросом фреона и окислов азота. Уменьшение толщины озонового слоя вредно для всего живого. Поэтому нужна коллективная мудрость человечества для его сохранения. Важной составной частью воздуха является невидимый газ – водяной пар. Это весьма переменный компонент атмосферы: его содержание в воздухе колеблется от 0,2% в ледяных пустынях до 3-4% во влажных экваториальных лесах (по объему). Поскольку водяной пар поступает в воздух за счет испарения с водяной поверхности, почвы и транспирации растений, его количество зависит от температуры: чем она выше, тем его больше. С высотой количество водяного пара уменьшается, около 90% его заключено в нижнем к км слое воздуха. Значение водяного пара исключительно велико. Он представляет собой важное звено влагооборота, так как при определенных условиях происходит его конденсация, образуются облака и осадки. Велика роль водяного пара наряду с двуокисью углерода, и в создании парникового эффекта, так как именно он задерживает основную часть тепловогоизлучения земной поверхности. Фазовые превращения водяного пара и воды, сопровождающиеся поглощением тепла ( при испарении и таянии снега и льда) или выделением тепла ( при конденсации) отражаются на температуре окружающего воздуха. Такова роль водяного пара в тепло-влагообороте на Земле. Он выполняет определенные функции и в жизнедеятельности организмов. Наряду с газами в атмосфере присутствуют твердые частицы, различные по составу и происхождению, причем большинство их невидимо простым глазом. Мельчайшие твердые и жидкие частицы естественного и антропогенного происхождения, находящиеся в воздухе во взвешанном состоянии, называются аэрозолями (т.наз. “аэрозольные частицы»). К ним относятся пыль (космическая, вулканическая, почвенная, органическая), соль, копоть. Особенно опасны среди аэрозолей продукты искусственного радиоактивного распада. Твердые частицы выполняют в атмосфере роль ядер конденсации, их обилия ускоряет образование туманов и облаков. Аэрозоли уменьшают прозрачность атмосферы, ослабляя солнечную радиацию и ухудшая видимость. Состав атмосферы не всегда был таким, как сейчас. Предполагают, что первичная атмосфера состояла из водорода и гелия. В результате разогрева недр Земли произошло их рассеяние и возникла собственная атмосфера из газов, выделявшихся изнутри: метана, аммиака, диаксида углерода, азота и др. С появлением и развитием растительности, особенно во второй половине палеозоя, резко возросла роль кислорода, а углекислый газ вошел в состав углей и карбонатов. Таков путь от водородно-гелиевой атмосферы до современной, главную роль в которой играют азот и кислород биогенного происхождения. Большое влияние на изменение состава атмосферы оказывает человеческая деятельность (увеличивается содержание оксидов серы, углекислого газа, тяжелых металлов, изменяется количество озона и т.п.). Строение атмосферы По характеру изменения температуры в вертикальном направлении и другим физическим свойствам атмосферу делят на пять концентрических оболочек: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу, которые разделены тонкими (1-2 км) переходными слоями тропо-, страто-, мезо- и термо- паузами. Верхняя граница атмосферы условна, ее проводят на высоте 2-3 тыс.км от земной поверхности. По вертикали в атмосфере выделяют несколько слоев (сфер). В основе их выделения – особенности изменения температуры. Кроме этого, каждый слой характеризуется особым химическим составом, плотностью и другими показателями. Тропосфера – самая низкая и наиболее плотная часть атмосферы. В ней содержится 80% всей массы атмосферы. Верхняя граница – от 8 км в полярных широтах, до 18 км в районе экватора. Температура с высотой понижается в среднем на каждый километр на 6˚С, на верхней границе достигая до - 70˚С. Стратосфера простирается до высоты 50-55 км. Воздух здесь разрежен. На восоте 20-25 км содержится значительное количество озона, т.наз. “озоновый слой”. Температура в стратосфере сначала не изменяется (до высоты 25 км), она такая же, как на верхней границе тропосферы. Выше температура растет и у верхней границы достигает от 0 до 10˚С. Возможно, это объясняется наличием озона, который поглощая ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревает воздух. На высоте 22-27 км изредка наблюдаются тонкие перламутровые облака, состоящие из кристалликов льда и капелек воды. В стратосфере происходит интенсивная циркуляция воздуха, образуются “струйные течения” со скоростью до 300 км/час. Мезосфера имеет верхнюю границу около 80 км. Температура здесь резко понижается, у верхней границы достигая -75 – - 90˚С (самая низкая температура в атмосфере). Из газов преобладают азот и кислород, нет аргона, углекислого газа, почти нет водяного пара, хотя изредка можно наблюдать “серебристые облака” (выше мезосферы облаков не бывает). Термосфера выделяется до высоты 800 км. В ней газы очень разрежены, находятся в ионизированном состоянии. Наиболее ионизированный слой находится на высоте 90-100 км, т.наз. ионосфера. В термосфере температура с высотой растет. На высоте 150 км она достигает 220˚С, на высоте 600 км - 1500˚С. Экзосфера простирается до верхней границы атмосферы – до 2-3 тыс.км. температура досгигает 2000˚С. Газы в ней очень разрежены. Преобладают водород, гелий, неон. Двигаясь с огромной скоростью, они могут преодолевать силу земного притяжения и улетать в космос. Так образуется вокруг Земли “корона”, которая заканчивается на высоте 20 тыс. км. С точки зрения ионизации атмосфера делится на: - нейтросферу (три нижних слоя) - ионосферу (два верхних слоя). В ионосфере наблюдаются полярные сияния, магнитные бури. Изучение нижних слоев атмосферы и свойств воздуха началось во второй половине ХУ111 в с систематических инструментальных измерений и визуальных наблюдений за отдельными метеорологическими элементами в приземных слоях воздуха. С 30-х годов ХХ века слали осуществляться аэрологические наблюдения за состоянием свободной атмосферы с помощью аэростатов и стратостатов. Затем начали применять шары-зонды, поднимающиеся до высоты 15-16 км, и радиозонды – до высоты 40-5о км. После второй мировой войны появились метеорологические ракеты, поднимающиеся до 100-120 км. Для исследования ионосферы начали использовать географические ракеты ( в том числе с подопытными животными) достигшие высоты почти 500 км. Первый искусственный спутник земли был запущен в СССР 4 октября 1957 г, а 12 апреля 1961- корабль «Восток», пилотируемый Ю.А. Гагариным. Начиная с 60-х годов высокие слои атмосферы систематически исследуются с помощью метеорологических спутников серии « Космос», « Метеор» и др. В настоящее время наблюдения из космоса осуществляют геостационарные спутники. Орбита последних совпадает с плоскостью экватора, они движутся с той же угловой скоростью, что и Земля. Эти спутники способны передавать непрерывную информацию о температуре земной и морской поверхности, облачности, ведут наблюдения за снежным и ледовом покровом и т.д. Значение атмосферы для географической оболочки 1).Значение атмосферы исключительно велико и многообразно, поскольку она является посредником между Землей и Космосом и тесно взаимодействует со всеми другими земными оболочками –гидросферой (особенно океаносферой), литосферой, биосферой. 2).Атмосфера защищает органический мир Земли от пагубного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации, корпускулярных потоков, космических лучей различного происхождения. Она служит броней для железо-каменных метеорных потоков. Она создает благоприятные тепловые условия для жизни на земной поверхности, предохраняя ее от губительного зноя и леденящего холода. Без атмосферы не было бы ни осадков, ни ветра, ни звука, ни сумерек, ни полярных сияний и никаких других метеорологических явлений. Воздух атмосферы современного состава, будучи сам в значительной степени продуктом жизнедеятельности организмов, нужен всему живому. Таким образом,Земля защищена атмосферой от губительного для всего живого ультрафиолетового излучения, от метеоритов, от перегрева днем и ночного переохлаждения. 3).Между атмосферой и живой поверхностью происходит непрерывный обмен теплом и влагой. Причем, основным аккумулятором тепла и поставщиком влаги является Мировой океан. Кроме того, Мировой океан, наряду с зеленым покровом суши, выполняет функции легких нашей планеты: он активный поглотитель двуокиси углерода, содержащейся в воздухе, и в то же время – место обитания водорослей вносящих большой вклад в снабжение атмосферы кислородом. 4).Атмосфера в своем развитии тесно связана и с литосферой. Благодаря геологическим и геохимическим процессам она получила и продолжает получать из недр Земли значительную часть газов. Колебания температуры, ветер, осадки являются экзогенными факторами рельефообразования. 5).Воздух необходим для дыхания. 6).Атмосфера играет важную роль в хозяйственной деятельности человека и испытывает серьезное антропогенное воздействие, особенно в последние десятилетия. Оно чаще всего отрицательное Тому много примеров глобального масштаба. Загрязнение атмосферы диоксидом углерода и другими газами способствует поглощению земного излучения и повышению температуры воздуха. Уничтожение лесов, особенно экваториальных, ослабляет поступление в атмосферу кислорода. Рост концентраций аэрозолей, выбросы тепловых отходов, разрушение озонового слоя, изменения в характере поворхности суши ( распашка земель, мелиорация) и океана (нефтяная пленка), военные действия – все это влияет на атмосферу и климат и может вызвать цепную реакцию ряда нежелательных природных явлений. 7). Но самыми страшными климатическими ( и не только) последствиями могут обернуться ядерные войны, которые способны вызвать радиационный мутагенез и загрязнение атмосферы пылью и дымом пожарищь, то есть аэрозольную климатическую катастрофу. Климатическим эффектом станет быстрое ( за несколько дней), глубокое (на несколько десятков градусов) и длительное ( на несколько месяцев) похолодание до минусовых значений даже в экваториальных широтах. На планете может наступить «ядерная зима». Все это свидетельствует онеобходимости разумного сочетания хозяйственной и политической деятельности с охраной атмосферы в международном масштабе. Погода и климат Погода – физическое состояние атмосферы в данное время над определенной территорией. Элементы погоды – температура воздуха, влажность, облачность, осадки, атмосферное давление, ветер. Атмосферные явления – гроза, туман, метель, пыльная буря и др. Погода = это сочетание, своеобразный ансамбль всех ее элементов, которые взаимозависимы и закономерно меняются во времени и пространстве. Погода представляет собой внешнее проявление процессов, происходящих в атмосфере. Характерные свойства погоды – изменчивость и многообразие. Изменения погоды могут быть периодическими и непериодическими. Периодические изменения погоды обусловлены суточными и годовыми различиями в поступлении солнечной радиации. С ними связаны регулярные суточные и сезонные изменения всех элементов погоды. Суточные изменения весьма закономерны и четко выражены в жарком поясе, а во внетропических широтах нарушаются активной циклонической деятельностью. Годовые изменения в жарком поясе связаны не столько с термикой, сколько с режимом увлажнения. Во вне тропических широтах, наоборот, лето и зима – прежде всего термические сезоны года. Непериодические изменения погоды обусловлены адвекцией воздушных масс и фронтальными процессами. Они хотя и наблюдаются во всех районах Земли, характерны , прежде всего, для умеренных и холодных поясов, что мы ощущаем в повседневной жизни. Климат - многолетний режим погоды. Классификация климатов, климатические пояса. Классификация климата по Б.П.Алисову разработана в 40-х годах 20 в. советским климатологом Б.П. Алисовым. Эта классификация – генетическая, т.к. основана на распространении географических типов воздушных масс. В ее основе – типы воздушных масс и их перемещение по сезонам года. Выделяются 13 климатических поясов, из которых 7 основных и 6 переходных. Для основных поясов характерно господство в течение всего года одной воздушной массы. Для переходных – двух воздушных масс, которые меняются по сезонам года. Границами климатических поясов являются крайние положения климатических фронтов летом и зимой. В каждом климатическом поясе различают до 4 климатических областей (они различаются режимом температуры и увлажнения) – океаническая, континентальная, западных и восточных побережий. Экваториальный климатический пояс. Здесь весь год господствуют экваториальные воздушные массы, атмосферное давление пониженное. Температуры в течение года 24 – 28˚С, годовые максимумы до 35˚С, минимумы – до 20˚С. годовые амплитуды температур – до 5, суточные – 10-15˚С. Относительная влажность воздуха – 85%, годовая сумма осадков – 2-3 тыс. мм в год, выпадают равномерно. Коэффициент увлажнения – более 1. Выделяют материковую и океаническую области, но существенных различий между ними не наблюдается. Субэкваториальный климатический пояс. Летом здесь господствуют экваториальные, зимой – тропические воздушные массы. Хорошо выражены сезонные различия и прежде всего в выпадении осадков. А). Материковая область – средние температуры самого теплого месяца 32˚С, самого холодного 20-16˚С. Годовая сумма осадков – 1-2 тыс. мм в год, выпадают неравномерно, большая часть летом. Б). Океаническая область - по сравнению с материковой большее количество осадков, большая влажность воздуха, относительно ровный ход температур в течение года (20-24˚С). Тропический климатический пояс. Весь год преобладают тропические воздушные массы, на больших территориях господствуют пассаты, большое количество солнечной радиации, малая облачность, высокое эффективное излучение, большие суточные амплитуды температур. А). Материковая область – температуры самого теплого месяца 32˚С, самого холодного 15-20˚С. Годовые амплитуды достигают 15-20˚С. Суточные амплитуды – до 40˚С. Почва может нагреваться до 80 ˚С. Здесь зарегистрирован абсолютный максимум температуры на Земле +58˚ С. Воздух очень сухой, относительная влажность около 30%. Годовая сумма осадков – менее 250 мм в год. Б). Климат западных побережий испытывает большое влияние холодных течений. Температуры здесь самые низкие в тропических широтах (самый теплый месяц 20˚С, самый холодный 15˚С). Осадков выпадает мало – менее 100 мм, но относительная влажность высокая – 80-90%. Часты ночные туманы и росы. В). Климат восточных побережий формируется под влиянием муссонной циркуляции и теплых течений. Температура самого теплого месяца 26˚С, самого холодного 18˚С. Осадков много (около 1000 мм), выпадают неравномерно, преимущественно летом. Г). Климат океанической области во многом схож с экваториальным климатом. Отличия в невысокой облачности, небольшом количестве осадков. Характерны устойчивые ветры (пассаты). Годовые амплитуды температур небольшие, температура самого теплого месяца 26˚С, самого холодного 20˚С. Субтропический климатический пояс. Летом здесь господствуют тропические, зимой – умеренные воздушные массы. А). Материковая область характеризуется жарким летом (32˚С), неустойчивой, относительно холодной зимой (5˚С). Осадков мало – 200-500 мм за год. Особая разновидность климата сформировалась в высокогорных пустынях Азии. Лето здесь прохладное, зима холодная до -18˚С, осадков мало – 80 мм в год. Б). Климат западных побережий (средиземноморский). Зима мягкая, дождливая +12-10˚С, лето жаркое и сухое до +25˚С. Годовая сумма осадков – 400-600 мм, выпадают преимущественно зимой. В) климат восточных побережий формируется муссонами. Характерна необычайно холодная зима для субтропических широт (–10˚С), т.к. на материке устанавливается область высокого давления, дует континентальный муссон. Летом дует муссон с океана, средние температуры +20-24˚С. Осадки выпадают преимущественно летом, общая сумма – 500-600 мм в год. Г). Океаническая область имеет более ровный ход температур, большую влажность по сравнению с материковым климатом. Осадки выпадают равномерно годовая сумма до 1000 мм в год, температура самого теплого месяца +20˚, самого холодного +12˚С. Умеренный климатический пояс характеризуется господством умеренных воздушных масс, западного переноса, активной циклонической деятельностью. Погода очень неустойчива. Хорошо выражены 4 сезона года. А). В материковой области лето теплое, на юге жаркое (+10 + 24˚С), зима холодная, с устойчивым снежным покровом (до –15-40˚С). Годовые амплитуды до 60˚С. Осадки 300 – 700 мм в год, их количество уменьшается вглубь материка. Большая часть осадков выпадает летом. Б). Климат западных побережий испытывает большое влияние западных ветров, а значит океана. Лето нежаркое (+10+16 ˚С), зима мягкая (0 ˚С), не устанавливается устойчивый снежный покров. Осадки – 800 мм в год, выпадение равномерное. В). Климат восточных побережий – муссонный климат. Лето дождливое, нежаркое (+15˚С), зима сухая, холодная (-8 – 20˚ С). Осадки – 500 – 1000 мм в год, выпадение преимущественно летом (90%). Г). В океанической области температуры самого холодного месяца более 0˚С, самого теплого – не более +20˚С. Сумма осадков – 1000 мм в год. В южном полушарии при разгуле западных ветров на океанических просторах часты штормы – т.наз. «ревущие 40-50 широты». Субарктический и субантарктический климатические пояса. Летом господствуют умеренные, зимой – арктические (антарктические) воздушные массы. А). Материковая область выражена только в северном полушарии. Лето короткое, но относительно теплое (до 10˚С), зима суровая, малоснежная (до -40˚С). Здесь зарегистрированы абсолютные минимумы температур северного полушария – Оймякон (-71˚С), Верхоянск (-68˚С). Годовые амплитуды большие, осадков немного – 300 мм и менее, большая их часть выпадает летом. Б). Океаническая область ярче представлена в южном полушарии. Температуры лета +4 +8˚С, зимы –4 –10˚С. Годовые амплитуды не более 20˚С. Осадки равномерны в течение года, их годовая сумма 200 – 500 мм. Арктический и антарктический климатические пояса. Весь год преобладает воздействие арктических (антарктических) воздушных масс. А). Материковая область характеризуется очень суровой зимой и холодным летом, температура каждого месяца ниже 0 С. Вблизи южного полюса средние температуры января составляют -14˚С, июля – 64˚С. Б). Океанический климат формируется над Северным Ледовитым океаном. Средняя температура января –25 – 40˚С, июля 0˚ С, осадков – менее 250 мм в год. Общая циркуляция атмосферы Общая циркуляция атмосферы – это совокупность воздушных течений крупного масштаба в тропо- и стратосферах. В результате происходит обмен воздушными массами в пространстве, что способствует перераспределению тепла и влаги. Факторы, определяющие общую циркуляцию атмосферы: 1. Неравномерное распределение солнечной энергии по земной поверхности и как следствие, неравномерное распределение температуры и атмосферного давления. 2. Силы Кориолиса и трения, под влиянием которых воздушные потоки приобретают широтное направление. 3. Влияние подстилающей поверхности: наличие материков и океанов, неоднородность рельефа и др. Распределение воздушных течений в земной поверхности имеет зональный характер. В экваториальных широтах – затишье или наблюдаются слабые переменных ветры. В тропической зоне господствуют пассаты. Пассаты – постоянные ветры, дующие от 30-х широт к экватору, имеющие в северном полушарии северо-восточное, в южном – юго-восточное направления. В 30-35˚ северных и южных широт – зона затишья, так называемые «конские широты». В умеренных широтах преобладают западные ветры (в северном полушарии юго-западные, в южном – северо-западные). В полярных широтах дуют восточные (в северном полушарии северо-восточные, в южном – юго-восточные) ветры. В действительности система ветров над земной поверхностью гораздо сложнее. В субтропическом поясе во многих районах пассатный перенос нарушается летними муссонами. В умеренных и субполярных широтах огромное влияние на характер воздушных течений оказывают циклоны и антициклоны, а на восточных и северных побережьях – муссоны. Кроме этого, во многих районах образуются местные ветры, обусловленные особенностями территории. Циклоны и антициклоны. Для атмосферы характерны вихревые движения, крупнейшими из которых являются циклоны и антициклоны. Циклон – это восходящий атмосферный вихрь с пониженным давлением в центре и системой ветров от периферии к центру, направленных в северном полушарии против, в южном – по часовой стрелке. Циклоны делят на тропические и вне тропические. Рассмотрим вне тропические циклоны. Диаметр вне тропических циклонов в среднем около 1000 км, но бывают и более 3000 км. Глубина (давление в центре) – 1000-970 гПа и менее. В циклоне дуют сильные ветры, обычно до 10-15 м/сек, но могут достигать 30 м/сек и более. Средняя скорость перемещения циклона – 30-50 км/час. Чаще всего циклоны перемещаются с запада на восток, но иногда идут с севера, юга и даже востока. Зона наибольшей повторяемости циклонов – 80-е широты северного полушария. Циклоны приносят пасмурную, дождливую, ветреную погоду, летом – похолодание, зимой – потепление. Тропические циклоны (ураганы, тайфуны) образуются в тропических широтах, это одно из наиболее грозных и опасных явлений природы. Их диаметр несколько сотен километров (300-800 км, редко более 1000 км), но характерна большая разница в давлении между центром и периферией, что вызывает сильные ураганные ветры, тропические ливни, сильные грозы. Антициклон – это нисходящий атмосферный вихрь с повышенным давлением в центре и системой ветров от центра к периферии, направленных в северном полушарии по часовой стрелке, в южном – против. Размеры антициклонов такие же, как у циклонов, но в поздней стадии развития могут достигать до 4000 км в диаметре. Атмосферное давление в центре антициклонов обычно 1020-1030 гПа, но может достигать и более 1070 гПа. Наибольшая повторяемость антициклонов – над субтропическими зонами океанов. Для антициклонов характерна малооблачная, без осадков погода, со слабыми ветрами в центре, зимой – сильные морозы, летом – жара. Муссоны Муссоны – сезонные ветры, изменяющие направление два раза в год. Летом они дуют с океана на сушу, зимой – с суши на океан. Причина образования – неодинаковое нагревание по сезонам года суши и воды. В зависимости от зоны образования муссоны делят на тропические и вне тропические. Вне тропические муссоны особенно выражены на восточной окраине Евразии. Летний муссон приносит с океана влагу и прохладу, зимний дует с материка, понижая температуру и влажность. Тропические муссоны наиболее выражены в бассейне Индийского океана. Летний муссон дует от экватора, он противоположен пассату и приносит облачность, осадки, смягчает летнюю жару, зимний – совпадает с пассатом, усиливает его, принося сухость. Местные ветры. Местные ветры имеют локальное распространение, их образование связано с особенностями данной территории – близостью водоемов, характером рельефа. Наиболее распространены бризы, бора, фён, горно-долинные и стоковые ветры. Бризы- ветры по берегам морей, крупных озер и рек, дважды в сутки меняющие направление на противоположное: дневной бриз дует с водоема на берег, ночной бриз – с берега на водоем. Бризы обусловлены суточным ходом температуры и соответственно давления над сушей и водой. Они захватывают слой воздуха 1-2 км. Скорость их невелика – 3-5 м/с. Очень сильный дневной морской бриз наблюдается на западных пустынных побережьях материков в тропических широтах, омываемых холодными течениями и холодной водой, поднимающейся у берега в зоне апвеллинга. Там он вторгается вглубь суши на десятки километров и производит сильный климатический эффект: снижает температуру, особенно летом на 5-70 С , а в западной Африке до 100С, увеличивает относительную влажность воздуха до 85%, способствует образованию туманов и рос. Явления, подобные дневным морским бризам можно наблюдать по окраинам больших городов, где отмечается циркуляция более холодного воздуха из пригородов к центру, т.к над городами существуют «тепловые пятна» в течение всего года. Горно-долинные ветры обладают суточной периодичностью: днем ветер дует вверх по долине и по горным склонам, ночью- наоборот охлажденный воздух спускается вниз. Дневной подъем воздуха приводит к образованию кучевых облаков над склонами гор, ночью при опускании и адиабатическом нагревании воздуха облачность исчезает. Ледниковые ветры – это холодные ветры, постоянно дующие со стороны горных ледников вниз по склонам и долинам. Они обусловлены выхолаживанием воздуха надо льдом. Их скорость 5-7 м/с, мощность несколько десятков метров. Они интенсивнее ночью, так как усиливаются ветрами склонов. Фен ( от лат. теплый западный ветер) – теплый сухой порывистый ветер, дующий с гор в долины или предгорья. При фене температура у подножья с подветренной стороны гор за несколько часов может подняться на десятки градусов, а относительная влажность понизиться на 10-20%. Продолжительность фенов- от нескольких часов до нескольких суток. Фен образуется благодаря тому, что при подъеме по наветренному склону гор воздух нижнюю часть пути до уровня конденсации охлаждается по сухоадиабатическкому градиенту (10/100м), а в верхней части по влажноадиабатическому градиенту (0,50/100 м). При опускании воздух нагревается сухоадиабатически, поэтому к подножью гор он приходит с более высокой температурой. Абсолютная и относительная влажность фена, наоборот, пониженная. Уменьшение абсолютной влажности воздуха обусловлено образованием облаков и выпадением орографических осадков на наветренных склонах гор. Относительная влажность в фене понижается по мере роста температуры при опускании воздуха. Феновый эффект значительнее при большей высоте гор и в холодную половину года, когда выше исходная относительная влажность воздуха и ниже уровень конденсации на наветренной стороне хребта. Климатический эффект фена значительный, особенно если он интенсивный и продолжительный. В местах постоянного развития фенов наблюдается аномальная повышенная температура воздуха. Фен может привести к сходу снежных лавин, к бурному таянию снегов в горах, к разливу горных рек, имеющих снеговое и ледниковое питание. Весной фен может вызвать преждевременное зацветание садовых растений и гибель соцветий. Летом фен либо ускоряет созревание хлебов и фруктов, либо губительно действует на них. В результате нередко случается летний листопад. Фены часты в Альпах , на Западном Кавказе и в Закавказье (Кутаиси -114 суток), на Алтае , на южном склоне Крымских гор, на восточном склоне Скалистых гор , на восточном подветренном склоне гор Сьерра-Невада, у подножья которых расположена безводная впадина «долина смерти» и во многих других горах. Бора (греч. – северный ветер)- сильный холодный порывистый воздух, дующий с низких гор в сторону относительно теплого моря. Она хорошо изучена в районе Новороссийской бухты на Черном море, на Адриатическом побережье в Югославии в районе г. Триеста. Бора случается зимой с ноября по март, когда к невысоким хребтам, расположенным вдоль побережья со стороны суши, с северо-востока подходит холодный фронт и сильный холодный ветер низвергается вниз по горному склону и приобретает скорость более 20 м/с, вызывая разрушения на суше. На поверхности воды штормовой ветер производит сильное волнение. Одновременно понижается температура воздуха нередко до минусовых значений. Вода, попадая на суда и береговые постройки, быстро замерзает покрывая их ледяной «корой».Под тяжестью льда суда могут подвергаться авариям. Профилактическая мера борьбы с борой – выход судов в открытое море на несколько десятков километров от берега, где ветер стихает. Загрязнение атмосферы Атмосфера земли является газовой оболочкой планеты. Данная оболочка имеет послойное строение и относительно стабильный газовый состав. Атмосферный воздух включает азот (более 78%), кислород (более 20%) и около 1% других газов, в том числе углекислого газа, неона, аргона, метана, гелия, водорода, т.д. Воздух – это наиболее важная природная среда, без которой невозможно существование жизни на планете. В настоящее время вследствие хозяйственной деятельности человека происходит интенсивное загрязнение атмосферы. Это искусственное, или антропогенное загрязнение. Также ученые выделяют естественное загрязнение воздушной оболочки в связи с воздействием факторов неживой природы Понятие «загрязнение атмосферы» подразумевает привнесение в воздух каких-либо не характерных для него химических, физических и биологических веществ, либо повышение их концентрации. Соответственно, загрязнение может быть трех видов: химическое, физическое и биологическое. Физическое загрязнение включает механическое (твердые частички, пыль), электромагнитное (разные типы электромагнитных волн, включая радиоволны), радиоактивное (изотопы и радиоактивные лучи), тепловое (выбросы теплых воздушных масс, др.), шумовое (шум, низкочастотные колебания воздуха). Химическое загрязнение подразумевает загрязнение воздуха газообразными летучими веществами и аэрозолями. В настоящее время главными химическими загрязнителями воздуха считаются оксид углерода, углеводороды, оксиды азота, альдегиды, диоксид серы, тяжелые металлы, аммиак, радиоактивные изотопы и атмосферная пыль. Из тяжелых металлов наибольшей концентрации в промышленных регионах достигают соединения свинца, меди, цинка, хрома, кадмия. Биологическое загрязнение атмосферы, в большинстве случаев, микробной природы. Примером может служить загрязнение воздуха спорами и вегетативными формами грибов и бактерий, вирусами, в том числе их продуктами жизнедеятельности. В настоящее время главными загрязнителями атмосферы считаются углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы, а также газовые компоненты, повышение концентрации которых влияет на температурный режим тропосферы (метан, фреоны, диоксид азота, озон). Интенсивное загрязнение атмосферы обусловлено работой промышленных предприятий черной и цветной металлургии, химических и нефтехимических комбинатов, строительной индустрии, энергетической и целюлозно-бумажной промышленности. Основные источники загрязнения воздуха – тепловые электростанции, так как от этих предприятий в атмосферу поступает дым с углекислым и сернистым газом. Металлургические заводы выбрасывают в атмосферу сероводород, окиды азота, фтор, хлор, аммиак, соединения фтора, мышьяка, ртути. Цементные и химические предприятия наносят не меньший урон газовой оболочке планеты. Большое количество опасных газов поступают в атмосферу вследствие сжигания топлива для потребностей промышленности и отопления помещений, в результате работы двигателей транспортных средств и при переработке промышленных отходов. Заключение В существовании Земли значение атмосферы огромно. Если лишить нашу планету атмосферы, все живые организмы погибнут. Ее воздействие можно сравнить с ролью стекла в парнике, которое пропускает лучи света и не выпускает тепло обратно. Таким образом, атмосфера оберегает поверхность Земли от чрезмерного нагревания и остывания. Список литературы 1). http://geografya.ru/atmosfera/znachenie_atmosfery.html 2). https://ru.wikipedia.org/wiki/Атмосфера_Земли 3). http://spacegid.com/atmosfera-zemli.html |