Ни для кого не секрет, что воздух — крайне важная часть биосферы. Ведь именно его уникальный состав обеспечивает возможность жизни на планете. Но как называется воздушная Что она собой представляет и чем уникальна? Каков ее химический состав и физические свойства? Эти вопросы интересуют многих.

Как называется воздушная оболочка Земли?

Известно, что жизнь на Земле возможна во многом благодаря уникальному составу воздуха. И газовая оболочка носит название атмосферы. Эта часть биосферы полностью окружает планету и удерживается вокруг небесного тела благодаря гравитации.

Естественно, эта оболочка имеет определенные химические и физические свойства. Что же касается границ, то четко их провести невозможно. Ближе к земной поверхности атмосфера контактирует с литосферой и гидросферой. А вот определить, где заканчивается газовая оболочка и начинается открытый космос, крайне тяжело. На сегодняшний день границу принято проводить на высоте 100 км, где находится так называемая линия Кармана — в этом районе аэронавтика уже невозможна.

Атмосфера — воздушная оболочка Земли, значение которой трудно переоценить. Ведь не стоит забывать, что практически все небесные тела находятся под воздействием ионизирующих и ультрафиолетовых излучений, которые губительны для живых организмов. Именно в газовой оболочке эти лучи нейтрализуются.

Теория возникновения атмосферы

На самом деле, множество людей задается вопросом о том, как образовалась воздушная оболочка Земли. Ответ на этот вопрос вряд ли может быть точным, так как на сегодняшний день существует несколько разных теорий о происхождении атмосферы.

Согласно самой распространенной гипотезе, первичная атмосфера образовалась четыре миллиарда лет назад из легких газов, а именно — гелия и водорода, которые были захвачены из межпланетного пространства. В связи с высокой вулканической активностью в дальнейшем создалась вторичная газовая оболочка, которая была насыщена углекислым газом, водяным паром и аммиаком.

Третичная атмосфера была образована благодаря многим процессам — химические реакции (например, грозовые разряды), ультрафиолетовое воздействие, утечка гелия и водорода обратно в межпланетное пространство.

Химический состав атмосферы

Теперь, когда выяснилось, как называется воздушная оболочка Земли, стоит рассмотреть ее химический состав, который считается уникальным. Сразу же следует отметить, что различными газами насыщены лишь нижние слои атмосферы. В частности, в воздухе, который мы вдыхаем, преобладает азот (78,08 %). Уровень кислорода составляет 20,95 %. Это два основных газа.

Кроме того, воздушная оболочка Земли включает в себя и другие компоненты — это водород, аргон, гелий, ксенон, метан, окиси серы и азота, озон, аммиак.

Строение воздушной оболочки Земли

Атмосферу принято разделять на несколько основных слоев, каждый из которых имеет разные физические и химические характеристики.

• Тропосфера — самый близкий слой к поверхности земли. Именно здесь сконцентрировано 80 % всего воздуха. И именно здесь возможна жизнедеятельность человека. Кстати, в этом слое сосредоточена почти вся атмосферная вода (90 %). Здесь образуются облака и осадки. Тропосфера простирается на 18 км от поверхности земли. С подъемом вверх температура здесь снижается.
• Стратосфера (12-50 км) - слой, который считается наиболее спокойной частью атмосферы. Именно здесь находится озоновый защитный слой.
• Термосфера — часть атмосферы, верхняя граница которой находится примерно на 700-800 км. Здесь температура с подъемом начинает резко повышается, и в некоторых участках составляет около 1200 градусов по Цельсию. В границах этого слоя находится так называемая ионосфера, где воздух сильно ионизируется под воздействием солнечной радиации.
• Экзосфера — зона рассеяния, которая на высоте 3000 км переходит в космическое пространство. Воздух здесь насыщен легкими газами, в частности водородом и гелием.

Основные физически характеристики атмосферы

Безусловно, физические свойства воздуха крайне важны. Например, зная их, можно определить, как атмосфера воздействует на человеческий или любой другой живой организм. Кроме того, измерение физических параметров просто необходимо для определения оптимальных характеристик летательных аппаратов, самолетов и т. д. В частности, во внимание берутся следующие физические показатели:

• Температура воздуха измеряется по следующей формуле: t1 = t - 6,5H (здесь t — температура воздуха у земной поверхности, а Н — высота).
• Плотность воздуха — это масса воздуха на кубический метр.
• Давление, которое может быть измерено как в Паскалях, так и в атмосферах.
• Влажность воздуха демонстрирует количество воды в единице воздуха. Следует отметить, что нулевая влажность возможна только в лабораторных условиях. Чем выше этот показатель, тем ниже плотность воздуха, и наоборот.

Кстати, наука, дающая ответ на вопросы о том, как называется воздушная оболочка Земли, каковы ее свойства и характеристики, — это метеорология. Ученые занимаются не только изучением атмосферы, но также следят за ее постоянными изменениями, которые влияют на погоду и климат.

Атмосфера и ее значение

Важность газовой оболочки Земли очень трудно переоценить. Ведь всего несколько минут без воздуха приводят к потере сознания, гипоксии и необратимым повреждениям мозга. Только благодаря удивительному составу атмосферы живые организмы могут получать необходимый им кислород.

Кроме того, воздушная оболочка защищает поверхность планеты от вредных космических излучений. Вместе с тем, сквозь атмосферу проходит достаточное количество ультрафиолетовых лучей, которые согревают Землю. Ученые говорят, что уменьшение ультрафиолета приведет к снижению общей температуры и замерзанию. Кроме того, под воздействием солнечных лучей (в разумном количестве) в кожных тканях человека образуется витамин Д.

Озоновый слой и его значение

В стратосфере, на высоте 12-50 км от поверхности земли, находится озоновый слой. Эта часть атмосферы была открыта в 1912 году французскими учеными Ш. Фабри и А. Буиссоном.

Озон представляет собой бесцветный газ с резким характерным запахом. Он состоит из трех атомов оксигена. Именно эта часть газовой оболочки обеспечивают защиту поверхности земли от опасных космических излучений.

К сожалению, в связи с техническим и промышленным прогрессом, в воздушной оболочке Земли повысилось количество вредных веществ, которые постепенно разрушают озоновый слой. Так называемые озоновые дыры — крайне опасная проблема.

парниковый эффект и кислотные дожди

К сожалению, постоянное которое связано преимущественно с развитой промышленностью, приводит к массе ухудшений. К таким опасным изменениям относят так называемый парниковый эффект. Дело в том, что земные тела излучают волны преимущественно инфракрасного спектра — они далеко не всегда могут проникать сквозь атмосферу. Повышение концентрации которые поглощают инфракрасные излучения углекислый газ), приводит к повышению общей температуры в нижних слоях атмосферы, что, соответственно, влияет на климат.

Кислотные дожди — еще один результат промышленного загрязнения воздушной оболочки Земли. Оксиды серы и азота, которые выбрасываются в воздух тепловыми электростанциями, автомобилями, металлургическими заводами и некоторыми другими предприятиями, могут вступать в реакцию с водяным паром атмосферы — под воздействием солнечного излучения здесь образуются кислоты, которые выпадают вместе с другими осадками.

Oн невидимый, и все же без него мы жить не можем

Каждый из нас понимает, насколько воздух необходим для жизни. Выражение «Это необходимо как воздух» можно услышать, когда говорят о чем-то очень важном для жизни человека. Мы с детства знаем, что жить и дышать - это практически одно и то же.

А Вы знаете, сколько времени человек может прожить без воздуха?

Не все люди знают, сколько воздуха они вдыхают. Оказывается, за сутки, делая около 20000 вдохов-выдохов, человек пропускает через легкие 15 кг воздуха, тогда как пищи он поглощает всего примерно 1,5 кг, а воды 2-3 кг.В то же время воздух для нас - нечто само собой разумеющееся, как восход солнца каждое утро. К сожалению, мы ощущаем его только тогда, когда его не хватает, или когда он загрязнен. Мы забываем, что все живое на Земле развиваясь в течение миллионов лет приспособилось к жизни в условиях атмосферы определенного природного состава.

Давайте посмотрим из чего состоит воздух.

И сделаем вывод: Воздух - это смесь газов. Кислорода в нем около 21 % (приблизительно 1/5 по объему), на долю азота приходится около 78 %. Остальные обязательные составные части - инертные газы (прежде всего аргон), углекислый газ, а также другие химические соединения.

Изучать состав воздуха начали в XVIII в., когда химики научились собирать газы и проводить с ними опыты. Если Вы интересуетесь историей науки, посмотрите небольшой фильм, посвященный истории открытия воздуха.

Содержащийся в воздухе кислород требуется для дыхания живых организмов. В чем состоит сущность процесса дыхания? Как известно, в процессе дыхания организм потребляет кислород воздуха. Кислород воздуха требуется для многочисленных химических реакций, которые непрерывно протекают во всех клетках, тканях и органах живых организмов. В процессе этих реакций при участии кислорода медленно «сгорают» с образованием углекислого газа те вещества, которые поступили с пищей. При этом освобождается заключенная в них энергия. За счет этой энергии организм и существует, используя ее на все функции - синтез веществ, сокращение мышц, работу всех органов и др.

В природе существуют также некоторые микроорганизмы, способные использовать в процессе жизнедеятельности азот. За счет углекислого газа, содержащегося в воздухе, происходит процесс фотосинтеза, живет биосфера Земли в целом.

Как Вы знаете, воздушная оболочка Земли называется атмосферой. Атмосфера простирается примерно на 1000 км от Земли - это своеобразный барьер между Землей и космосом. По характеру изменения температуры в атмосфере существует несколько слоев:

Атмосфера - это своеобразный барьер между Землей и космосом. Она смягчает действие космического излучения и обеспечивает на Земле условия для развития и существования жизни. Именно атмосфера первой из земных оболочек встречает солнечные лучи и поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, которое губительно действует на все живые организмы.

Еще одна «заслуга» атмосферы связана с тем, что она почти полностью поглощает собственное невидимое тепловое (инфракрасное) излучение Земли и возвращает большую его часть обратно. То есть атмосфера, прозрачная по отношению к солнечным лучам, в то же время представляет собой воздушное «одеяло», которое не позволяет Земле остывать. Тем самым на нашей планете поддерживается оптимальная для жизни разнообразных живых существ температура.

Состав современной атмосферы - уникальный, единственный в нашей планетной системе.

Первичная атмосфера Земли состояла из метана, аммиака и других газов. Вместе с развитием планеты атмосфера существенно изменялась. Живые организмы сыграли ведущую роль в образовании того состава атмосферного воздуха, который возник и поддерживается при их участии в настоящее время. Вы можете посмотреть более подробно историю формирования атмосферы на Земле.

Природные процессы, как потребления, так и образования компонентов атмосферы приблизительно уравновешивают друг друга, то есть обеспечивают постоянный состав газов, составляющих атмосферу.

Без хозяйственной деятельности человека природа справляется с такими явлениями, как поступление в атмосферу вулканических газов, дыма от природных пожаров, пыли от природных пыльных бурь. Эти выбросы рассеиваются в атмосфере, оседают или выпадают на поверхность Земли с осадками. За них принимаются почвенные микроорганизмы, и в конце концов перерабатывают их в углекислый газ, сернистые и азотные соединения почвы, то есть в «обычные» компоненты воздуха и почвы. В этом и заключается причина того, что атмосферный воздух имеет в среднем постоянный состав. С появлением человека на Земле сначала постепенно, затем бурно и в настоящее время угрожающе начался процесс изменения газового состава воздуха и разрушения природной устойчивости атмосферы. Около 10 000 лет назад люди научились пользоваться огнем. К природным источникам загрязнения прибавились продукты сгорания различного вида топлива. Вначале это были древесина и другие виды растительного материала.

В настоящее время больше всего вреда атмосфере приносит искусственно произведенное топливо - продукты переработки нефти (бензин, керосин, соляровое масло, мазут) и синтетическое топливо. Сгорая, они образуют оксиды азота и серы, угарный газ, тяжелые металлы и другие ядовитые вещества неприродного происхождения (загрязнители).

Учитывая огромный масштаб использования техники в наши дни, можно представить себе, сколько двигателей автомобилей, самолетов, кораблей и другой техники ежесекундно г убят атмосферу Алексашина И.Ю., Космодамианский А.В., Орещенко Н.И. Естествознание: Учебник для 6 класса общеобразовательных учреждений. – СПб.: СпецЛит, 2001. – 239 с. .

Почему троллейбус и трамвай считаются экологически чистыми видами транспорта по сравнению с автобусом?

Особенно опасны для всего живого те устойчивые аэрозольные системы, которые образуются в атмосфере наряду с кислотными и многими другими газообразными отходами производства.Европа - одна из наиболее густонаселенных и промышленно развитых частей света. Мощная транспортная система, крупная промышленность, высокое потребление органического топлива и минерального сырья ведут к заметному повышению концентраций загрязнителей в воздухе. Практически во всех крупных городах Европы наблюдается смог Смог - аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли, один из видов загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах. Подробнее см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Смог и регулярно фиксируется повышенное содержание в воздухе таких опасных загрязнителей, как оксиды азота и серы, угарный газ, бензол, фенолы, мелкая пыль и др.

Не вызывает сомнения прямая связь повышения содержания вредных веществ в атмосфере с ростом аллергических заболеваний и болезней органов дыхания, а также рядом других заболеваний.

Необходимы серьезные меры в связи с возрастанием в городах количества автомобилей, планируемым в ряде городов России развитием промышленности, что неизбежно увеличит количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Посмотрите, как решаются проблемы чистоты атмосферного воздуха в «зеленой столице Европы» - Стокгольме.

Комплекс мероприятий для улучшения качества воздуха должен непременно включать улучшение экологических характеристик автомобилей; строительство системы газоочистки на промышленных предприятиях; использование природного газа, а не угля, как топлива на предприятиях энергетики. Сейчас в каждой развитой стране существует служба контроля за состоянием чистоты воздуха в городах и промышленных центрах, что несколько улучшило сложившуюся скверную ситуацию. Так, в Санкт-Петербурге действует автоматизированная система мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга (АСМ). Благодаря ей не только органы государственной власти и местного самоуправления, но и жители города могут узнавать о состоянии атмосферного воздуха.

На здоровье жителей Санкт-Петербурга - мегаполиса с развитой сетью транспортных магистралей - оказывают влияние, в первую очередь, основные загрязняющие вещества: оксид углерода, оксид азота, диоксид азота, взвешенные вещества (пыль), диоксид серы, которые поступают в атмосферный воздух города от выбросов предприятий теплоэнергетики, промышленности, и от транспорта. В настоящее время доля выбросов от автотранспорта составляет 80% от общего объема выбросов основных загрязняющих веществ. (По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобладающее влияние на загрязнение воздушного бассейна оказывает именно автотранспорт).

А как обстоят дела в вашем городе? Как Вы думаете, что можно и нужно делать, чтобы воздух в наших городах стал чище?

Помещена информация об уровне загрязнения атмосферного воздуха в районах расположения станций АСМ на территории Санкт-Петербурга.

Надо сказать, что в Санкт-Петербурге отмечена тенденция к уменьшению выбросов загрязнителей в атмосферу, однако причины этого явления связаны преимущественно с уменьшением количества работающих предприятий. Понятно, что с экономический точки зрения это не лучший способ снижения загрязнения.

Сделаем выводы.

Воздушная оболочка Земли - атмосфера - необходима для существования жизни. Газы, входящие в состав воздуха, участвуют в таких важных процессах, как дыхание, фотосинтез. Атмосфера отражает и поглощает солнечную радиацию и таким образом защищает живые организмы от губительных рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Углекислый газ удерживает тепловое излучение земной поверхности. Атмосфера Земли уникальна! От нее зависят наше здоровье и жизнь.

Человек бездумно накапливает в атмосфере отходы своей деятельности, что вызывает серьезные экологические проблемы. Нам всем необходимо не только осознавать свою ответственность за состояние атмосферы, но и по мере сил, делать то, что мы можем, для сохранения чистоты воздуха, основы нашей жизни.

Цель урока: получение новых знаний об атмосфере, ее составе, значении, явлениях, происходящих в атмосфере.

Задачи:

Образовательные:

формировать представление об атмосфере как оболочке Земли;

изучить состав воздуха и содержание понятий климат, погода;

уметь объяснить образование облаков и ветра.

развивающие:

Продолжить формирование познавательной активности учащихся, умения самостоятельно добывать знания;

Расширить кругозор детей;

формирование умений анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательные:

Воспитывать чувство ответственности, формировать навыки общения внутри группы;

воспитывать доброжелательное отношение друг к другу и умение работать в коллективе и подгруппами.

методы изложения нового материала:

а) демонстрация презентации при устном изложении изучаемого материала;

Б) беседа;

В) методы самостоятельной работы учащихся по осмыслению и усвоению нового материала: работа с учебником;

Г) методы учебной работы по применению знаний на практике и выработке умений и навыков: задача.

Оборудование: мультимедийная презентация, раздаточный материал.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

I. Организационный момент (2 мин.)

– Здравствуйте, ребята, присаживайтесь. Проверьте, пожалуйста, свои рабочие места

II. Повторение (3 мин.)

Вы уже знаете, что Земля обладает уникальными особенностями - её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек, иногда их называют сферами. Давайте вспомним их название.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли

Гидросфера – водная оболочка Земли

Литосфера – каменная оболочка

Биосфера – живая оболочка Земли.

III. Изучение новой темы (30 мин.)

– Тему сегодняшнего урока вы назовете сами, если

Разгадайте ребус АРЕФСОМТА

(Запись темы урока)

Что вы знаете о воздухе? Какой он?

Для ответа используем подсказку загадку

Учитель: Напишите в рабочем листе, что нового вы бы хотели узнать по теме урока.

ПЛАН

Состав воздуха

Строение атмосферы

Явления, происходящие в атмосфере

Значение атмосферы

Состав воздуха

Какие вещества могут входить в состав воздуха?

Простое и привычное понятие «воздух» на самом деле не так просто – состав воздуха сложен, а все компоненты взаимосвязаны друг с другом. Если «взглянуть» на воздух с научной точки зрения, то это сложная смесь различных газов, подобранных в определенной пропорции.

В состав атмосферы входит 78% азота, 21% кислорода и 1% приходится на долю прочих газов, в т.ч. углекислого газа.

Отметьте, пожалуйста, на диаграммах количественное содержание азота, кислорода и других газов в атмосфере.

Строение атмосферы

Толщина воздушной оболочки Земли более 2000 км. Атмосфера состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой, прилегающий к земной поверхности, имеет толщину 10-18 км – тропосфера. За пределы этого слоя не залетают птицы, да и облака редко поднимаются выше. В этом слое атмосферы протекает жизнь всех живых организмов. В этом слое формируется погода.

Следующий слой стратосфера достигает 50-60 км. В этом слое атмосферы находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца. Одним из результатов этого является потепление воздуха в этом слое. Но более важно то, что озон препятствует проникновению на Землю ультрафиолетовых лучей. Часть этих лучей полезна, но значительное количество ультрафиолета губит жизнь на Земле. Поэтому очень важно, чтобы все выбросы в атмосферу не оказывали разрушительного воздействия на озоновый слой. В последнее время замечено возникновение так называемых «озоновых дыр». Некоторые ученые связывают их появление с тем, что в атмосферу в результате деятельности человека поступает большое количество газов, разрушающих озон. Через озоновую дыру солнечные ультрафиолетовые лучи в избытке попадают на нашу планету, что отрицательно сказывается на здоровье человека, животных и некоторых видов растений.

За стратосферой – безвоздушное пространство. Здесь начинается космос.

Проблемный вопрос? А сейчас, ребята, я попрошу вас помочь мне ответить на давно интересующий меня вопрос. Почему большинство горных вершин всегда покрыты снегом, ведь они так близко к солнцу?

Развитие внимательности

Читают информацию о том, как с высотой изменяется температура. Дают ответ на вопрос, делают записи в рабочем листе.

Проведение игры “Вокруг света на воздушном шаре” (10 мин.)

Условия игры:

Класс делится на группы по 2-3 человека - это экипаж воздушного шара.

1 экипаж – изучает облака и осадки;

2 экипаж – изучает вопросы, связанные с возникновением ветра и грозы;

3 экипаж – изучает основную информацию о погоде и климате;

Пакет заданий для групп (выдается каждой группе):

тема. “Облака”

Прочитай раздаточный материал. Ответьте на вопросы

Как образуются облака?

Какие бывают облака?

На какой высоте образуется каждый вид облаков?

С какими облаками связано выпадение осадков?

тема. “Ветер”

Прочитай раздаточный материал. Составь краткую статью для газеты (ведь по прибытию журналисты будут брать у вас интервью) о ветре, его образовании, грозах и молниях. Будь готов прочитать свою заметку.

тема “Погода и климат”

Прочитай раздаточный материал. Ответь на вопросы и запиши ответы в тетрадь:

Погода – это…(определение).

Климат – это…(определение).

Найди отличия погоды от климата.

Чем характеризуется погода (перечисли элементы погоды) ?

Значение атмосферы (5 мин.)

Учитель: внимательно прослушайте стихотворение, и определить, какое значение для планеты играет наличие атмосферы.

Но значительна роль атмосферы

Для Земли и для жизни людей,

Ведь такая воздушная сфера

Защищает от многих вещей:

От мороза ли темною ночью,

От перегрева в солнечный день,

От паденья на Землю кучи

Самых разных космических тел.

Много вредных космических лучиков

Атмосфера не пустит без ключика.

Для непрошеных злобных лучей

Не должно быть открытых дверей.

Наш воздушный большой океан,

Омывающий множество стран,

Наш защитник, обидчик, помощник,

Без которого жить невозможно.

Выполняя защитную функцию,

Атмосфера нам воздух дает.

Значит, вывод верный:

Человек без неё не живет!

V. Рефлексия

Синквейн на тему атмосфера

Правила составления синквейна: В первой строке одним словом обозначается тема (именем существительным). Вторая строка – описание темы двумя словами (прилагательные) Третья строка – описание действия в рамках этой темы тремя словами (глаголы, причастия) Четвертая строка – фраза из четырех слов, выражающая отношение к теме (разные части речи) Пятая строка – одно слово, синоним темы.

VI. Домашнее задание: параграф 12.

Облака́ - взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.

Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами). Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C - кристаллические.

При укрупнении облачных элементов и возрастании их скорости падения, они выпадают из облаков в виде осадков. Как правило, осадки выпадают из облаков, которые хотя бы в некотором слое имеют смешанный состав (кучево-дождевые, слоисто-дождевые, высоко-слоистые). Слабые моросящие осадки (в виде мороси, снежных зёрен или слабого мелкого снега) могут выпадать из однородных по составу облаков (капельных или кристаллических) - слоистых, слоисто-кучевых.

Кроме всего прочего, облака - известный лирический образ, используемый многими поэтами (Державин, Пушкин) в своих произведениях, писатели часто обращаются к этому образу, если требуется описать нечто высокое, мягкое или недосягаемое. Они ассоциируются с покоем, мягкостью и безмятежностью. Облака часто олицетворяют, придавая им мягкие черты характера.

Ветер – это перемещение воздуха их одного мета в другое, движение воздуха в горизонтальном направлении. От ветра может стать теплее или похолодать.

Почему дует ветер?

Ветер дует, потому что холодные воздушные массы постоянно передвигаются на место поднимающегося вверх теплого воздуха. Когда Солнце нагревает какую-то часть поверхности Земли, воздух легче холодного. Он поднимается вверх, а холодный опускается на его место. В других местах наоборот: солнце греет слабо, воздух охлаждается, идет вниз и вытесняет теплый воздух.

Гроза́ - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды - молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождём, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений: по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям.

ПОГОДА, состояние атмосферы в рассматриваемом месте в определенный момент или за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц). Обусловлена физическими процессами, происходящими при взаимодействии атмосферы с космосом и земной поверхностью. Характеризуется метеорологическими элементами и их изменением. Многолетний режим погоды называют климатом.

Пого́да - совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Понятие «Погода» относится к текущему состоянию атмосферы, в противоположность понятию «Климат», которое относится к среднему состоянию атмосферы за длительный период времени. Если нет уточнений, то под термином «Погода» понимают погоду на Земле. Погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы) и в гидросфере. Погоду можно описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами.

ВАРИАНТ 1

Ответами к заданиям 1-24 являются цифра (число) или слово (несколько слов), последовательность цифр (чисел). Запишите ответ в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ №1 справа от номера задания, начиная с первой клеточки, без пробелов, запятых и других дополнительных символов . Каждую букву или цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке образцами.

Прочитайте текст и выполните задания 1-3

(1)Без атмосферы – воздушной оболочки Земли – наша планета была бы такой же безжизненной, как и Луна. (2)Солнечные лучи раскаляли бы освещённую сторону Земли, а на неосвещённой стороне царил бы ледяной холод. (3)Атмосфера окутывает Землю, словно одеяло, сохраняет солнечное тепло и защищает растительный и животный мир от вредного воздействия ультрафиолетовых солнечных и космических лучей.

1. Укажите два предложения, в которых верно передана ГЛАВНАЯ информация, содержащаяся в тексте. Запишите номера этих предложений.

1) Атмосфера защищает растительный мир Земли от вредного воздействия ультрафиолетовых солнечных лучей.

2) Атмосфера – воздушная оболочка Земли – обеспечивает жизнь на планете, сохраняя солнечное тепло и защищая всё живое от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей.

3) Атмосфера окутывает Землю, как и Луну, словно одеяло, сохраняет солнечное тепло и защищает животный мир от вредного воздействия космических лучей.

4) Без атмосферы солнечные лучи раскаляли бы освещённую сторону Земли, а на противоположной стороне царил бы мрак.

5) Существование жизни на Земле обеспечивает атмосфера – воздушная оболочка, которая защищает всё живое от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей и сохраняет солнечное тепло.

2. Какое из приведённых ниже слов (сочетаний слов) должно стоять на месте пропуска в третьем (3) предложении текста? Выпишите это слово (сочетание слов).

же

с этой целью

потому что

хотя

если

3. Прочитайте фрагмент словарной статьи, в которой приводятся значения слова МИР. Определите значение, в котором это слово употреблено в третьем (3) предложении текста. Выпишите цифру, соответствующую этому значению в приведённом фрагменте словарной статьи.

МИР, -а, м.

1) Согласие, отсутствие вражды, ссоры, войны. Жить в мире. В семье м. Сохранить м. на Земле.

2) Соглашение воюющих сторон о прекращении войны. Заключить м.

3) ед. Земной шар, Земля, а также люди, население земного шара. Объехать весь м. Первые в мире. Чемпион мира. М. тесен (о неожиданно обнаружившихся общих знакомых, связях; книжн.).

4) Объединённое по каким-н. признакам человеческое общество, общественная среда, строй. Античный м. Научный м.

5) Отдельная область жизни, явлений, предметов. М. растений. М. звуков. Внутренний м. человека. М. увлечений.

6) ед. Светская жизнь, в противоп. монастырской жизни, церкви. Жить в миру. Уйти из мира в монастырь.

7) Сельская община с её членами (устар.). С миру по нитке – голому рубашка (посл.). Решить на миру (на сельской сходке).

4.В одном из приведённых ниже слов допущена ошибка в постановке ударения: НЕВЕРНО выделена буква, обозначающая ударный звук. Выпишите это слово.

дождалАсь вероисповедАние

ЛовкА прожИвший оптОвый

5. В одном из приведённых ниже предложений НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Исправьте лексическую ошибку, подобрав к выделенному слову пароним. Запишите подобранное слово.

Кто был ЗАЧИНАТЕЛЕМ драки?

Меня раздражает её вечно тусклое, БУДНИЧНОЕ выражение лица.

Агентство осуществляет ПОДБОР вакансий по любым направлениям деятельности.

Одним из главных факторов, влияющих на их миграционные намерения, является НАЛИЧИЕ высокооплачиваемой работы.

6. В одном из выделенных ниже слов допущена ошибка в образовании формы слова. Исправьте ошибку и запишите слово правильно

В СТА СЕМИДЕСЯТИ ВОСЬМИ томах

Не МАШИТЕ руками

ШИРЕ

Килограмм МАКАРОНОВ

Пара ПОЛОТЕНЕЦ

7. Установите соответствие между предложениями и допущенными в них грамматическими ошибками: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ А) нарушение в построении предложения с ппричастным оборотом Б)ошибка в построении сложного ппредложения В) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением Г) нарушение связи между подлежащим и ссказуемым Д)нарушении видовременной ссоотнесённости глагольных форм

ПРЕДЛОЖЕНИЯ 1)Устав, дорога казалась нам бесконечно ддлинной. 2)Те, кто много читает, обычно и сам пишет гграмотно. 3)В «Горе от ума» Грибоедов поставил ввопросы, волнующих его современников. 4 4)Вопреки указания директора, отгрузка ттоваров не была начата в срок. 5 5)Пациент обратился и прошёл лечение в ххорошей клинике вовремя. 6)Листая страницы великих произведений ррусской литературы, понимаешь, что ннасколько высокое место занимает среди них рроман Толстого «Война и мир». 7)В журнале «Крестьянке» помещены ррецепты мастеров кулинарного дела. 8)В рассказе «Старуха Изергиль» Горький иизображал исключительные характеры, ввозвеличивает гордых и сильных духом ллюдей. 9)Но отец отвечал, что ты ещё мал для ттакой работы.

8.Определите слово, в котором пропущена безударная проверяемая гласная корня. Выпишите это слово, вставив пропущенную букву

к..рпорация обж..гать

пом..стить расст..лая с..туация

9.Определите ряд, в котором в обоих словах в приставке пропущена одна и та буква. Выпишите эти слова, вставив пропущенные буквы.

р..спорядиться, с..гласие

чере..чур, в..хлип

пр..образовать, пр..низить

о..пирать, по..тянуть

без..мянный, сверх..зобретательный

10. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква И.

бюд..чко Зареч..нский

претерп..вать привередл..вый плутони..вый

11.Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква Е.

Догон..шь, разбуд..шь

Беспоко..шься шепч..шься

Расчист..вший

12. Определите предложение, в котором НЕ со словом пишется СЛИТНО ? Раскройте скобки и выпишите это слово.

Люди, (не) бывавшие в тропиках, не могут представить себе зимний дождь.

Птиц гонит на юг (не) наступающий холод, а отсутствие корма.

В детстве Чехов был (не) истощим на выдумки.

Андрей вошёл в ещё (не) оштукатуренную комнату.

Мост (не)построен.

13. Определите предложение, в котором оба выделенных слова пишутся СЛИТНО . Раскройте скобки и выпишите эти два слова.

И КАК(БЫ) вы ни торопились поскорей дойти до воды, всё равно на спуске с холма вы несколько раз остановитесь, ЧТО(БЫ) взглянуть на дали по ту сторону реки.

(В) ТЕЧЕНИЕ двух часов альпинисты карабкались по склону горы, то продвигаясь (В) ПЕРЁД, то вновь сползая вниз.

А если (ОТ) ТОГО, что делать начинаю, не мне лишь одному я пользы ожидаю, то, признаюсь, ЗА(ТО) охотнее берусь.

(В) СЛЕДСТВИЕ прошедших ливней река вышла из берегов, и всё пространство (ВО) КРУГ было покрыто водой.

(В) СЛЕДСТВИЕ того что работа электрических потенциальных сил не зависит от формы пути единичного заряда, на каждом из параллельно соединённых проводников возникает одно и ТО(ЖЕ) напряжение.

14. Укажите все цифры, на месте которых пишется НН.

Портрет стра(1)ого человека, написа(2)ый художником, обладавшим недюжи(3)ым талантом, был частью прида(4)ого ю(5)ой хозяйки дома.

15. Расставьте знаки препинания. Укажите два предложения, в которых нужно поставить ОДНУ запятую. Запишите номера этих предложений.

1) При свете молнии стали видны дома и сараи и стволы мокрых деревьев.

2) Дыхание осенних ветров то прохватывает тайгу болотной сединой то вплетает в неё золотые и серебристо-жёлтые пряди.

3) Зимой я ходил на охоту либо катался с ребятами с горы либо прогуливался с ними на лыжах.

4) Задолго до рассвета Ильинична затопила печь и к утру уже выпекла хлеб и насушила две сумки сухарей.

5) Прошёл короткий ливень и на улицах запахло горькой сладостью березовых почек.

16. Расставьте знаки препинания:

За полем (1) засеянным (2) рожью (3) только что зацветшею (4) виднелась небольшая деревенька.

17. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложениях должны стоять запятые.

Медведь-камень на реке Тагил представляет собой (1) без сомнения (2) одну из самых высоких скал Среднего Урала. Здесь (3) по преданию (4) зимовал со своим войском Ермак.

18. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые

Организму человека (1) необходимы микроэлементы (2) использование (3) которых (4) в комплексных удобрениях (5) увеличивает питательную ценность плодов и овощей.

19. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые.

Сильнее пахнет туманом (1) и (2) когда ступаем на луг (3) охватывает запах скошенной, ещё сырой травы (4) хотя и видны уже признаки её первого увядания .

Прочитайте текст и выполните задания 20-25. Для ответа на 25 задание используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2.

(1)Нас увозили из Ленинграда через Ладожское озеро, когда машины уже не ехали по льду, а плыли по воде. (2)Приближалась весна, и лёд на озере быстро таял. (З)Машины плывут по воде - дороги не видно, а что-то вроде реки, по которой не то едут, не то плывут машины. (4)Я сижу, прижавшись к маме, на каких-то мягких узлах. (5)Мы едем в машине с открытым кузовом у заднего борта. (6)Холодно, сыро, ветрено. (7)Нет сил даже плакать, наверное, всем страшно. (8)Лёд уже тонкий и в любую минуту может провалиться под тяжёлой машиной. (9)А в небе в любую минуту могут появиться немецкие самолёты и начать бомбить дорогу и лёд. (10)Страх сковывает и без того беспомощное тело. (11)Помню, что от этого жуткого страха хотелось вскочить и убежать всё равно куда, только бы не сидеть в этой безвыходной обречённости. (12)Люди в машине ведут себя по-разному, и это бросается в глаза. (13)3а свою короткую детскую жизнь я видела и перечувствовала тогда уже так много, что перестала быть ребёнком и стала малолетнею старухой... (14)Иногда мысли проваливаются словно в пропасть. (15)Я то ли засыпаю, то ли теряю сознание. (16)Потом сознание возвращается, и снова мысли идут по кругу: «Хлеба! Хлеба! Хлеба!» (17)Так невыносимо хочется есть.

(18)Сколько мы так страшно ехали, не знаю - казалось, бесконечно. (19)Когда меня сняли с машины и попытались поставить на ноги, это не получилось. (20)Ноги, видимо, затекли, коленки подкашивались, и я валилась на снег. (21)На руках меня отнесли в какое-то помещение. (22)Там было тепло. (23)Но хотелось только одного - есть, есть и есть, потому что сытость не наступала. (24)И сытость не наступит ещё очень и очень долго. (25)Всё же чувство забытого тепла навалилось на меня, и я спала, спала, спала... (26)Конечно, теперь, когда мне уже 16 лет и я пишу эти строки, я могу всё это осознать и найти нужные слова, чтобы выразить то своё состояние. (27)А тогда... (28)Моя детская Память хранит на своих полках очень многое, что невозможно забыть, невозможно не помнить. (29)Но не всё это будет востребовано жизнью, и потускнеют воспоминания и восприятия прошлого.

(З0)Но всё будет лежать до востребования и когда-нибудь пригодится. (31)Главное, какие ценности востребуются в моей взрослой жизни. (32)И пока помню, пока болею блокадой и военной памятью, сделаю эти наброски о страшном периоде моей маленькой жизни большой Страны, наброски о гибельной голодной жизни в моём Ленинграде, о страшной дороге по Ладожскому озеру, о том, что было после того, как нас посадили в поезд и мы с мамой поехали сначала в Горький, а потом навстречу Сталинградской битве... (ЗЗ)Наброски о том, как калечили людей нравственно и психически голод и война...

(34)Зачем я всё это пишу через пять лет после Победы? (35)Пишу для себя, для Памяти, пока ещё помню мелочи и детали событий.(36)Пишу, чтобы выплеснуть на бумагу мою непроходящую боль от того, что нас, несмышлёнышей, бросили под откосом, раненых и больных, взрослые люди, когда нас отправляли обратно в Ленинград после кошмара Демянска и Лычкова, что в одиночестве пришлось осиливать мучительный голод зимы 1941 - 1942 гг., потому что мама была на казарменном положении, что в моей маленькой жизни был Сталинград и госпиталь с огромными человеческими страданиями.

(37)У меня много причин, и может быть, когда я поделюсь своей болью с бумагой, мне станет легче. (38)А ещё и потому, что, когда у нас собираются сослуживцы отца и вспоминают войну, мне так хочется выкрикнуть: (39)«А знаете ли вы, что выпало на долю ваших семей, ваших детей в Ленинграде? (40)В Сталинграде? (41)В других местах, где шла война, где были бои?» (42)Но с нашей Памятью не считаются. (43)Вот и пусть эта моя горькая Память тихонечко лежит среди моих книг и тетрадей. (44)Пусть лежит, и может быть, кто-нибудь когда-нибудь найдёт в выброшенном хламе эту тетрадь и узнает, как мы жили и выжили в войну, и пусть это будет неравнодушный человек. (45)Мои беды и страдания - это мои, до которых никому нет дела. (46)У кого-то, может, было куда хуже. (47)Да и наверняка хуже, иначе люди бы не умирали. (48)Но и мне с лихвой хватило этого и хватит на всю оставшуюся жизнь. (49)Забудутся какие-то мелочи, но тот страх голода, бомбёжек, обстрелов, страдания раненых в госпитале, смерть Даниловны и её помощь и тёти Ксении не забудутся никогда. (По Л.Пожедаевой *) * Людмила Васильевна Пожедаева (род. в 1934 г.), будучи школьницей, в 16 лет написала мемуары о том, как в 7 лет оказалась в адском хаосе Великой Отечественной войны - в ужасе, голоде, холоде блокады Ленинграда. Её книга «Война, блокада, я и другие... Мемуары ребёнка войны» о том, как 900 дней и ночей город и люди, живые и мёртвые, вопреки всему противостояли голоду.

20. Какие из высказываний соответствуют содержанию текста? Укажите номера ответов.

1. Девочка вела дневник и записывала свои впечатления в блокадные дни в Ленинграде.

2. Людей вывозили из Ленинграда по Дороге жизни на машинах, и они вели себя по-разному.

5. На долю тех, кто был в тылу во время войны, особенно в Ленинграде и Сталинграде, выпало горя и бед не меньше, чем фронтовик

21. Какие из перечисленных утверждений являются верными? Укажите номера ответов.

1. Предложения 1 -5 включают повествование.

2. Предложение 30 противопоставлено по содержанию предложению 29.

3. В предложениях 30-33 содержится рассуждение.

4. В предложении 42 содержит ответ на вопрос, поставленный в предложении 41.

5. В предложениях 43-47 заключено повествование.

22. Из предложений 12-17 выпишите фразеологизм.

23. Среди предложений 12-17 найдите такое(-ие), которое(-ые) связано(-ы) с предыдущим при помощи лексического повтора. Напишите номер(-а) этого(-их) предложения(-ий).

24. «Автор текста - ребёнок блокады Ленинграда в Великую Отечественную - оставил свои воспоминания для потомков, для нас, живущих в сытое мирное время. Со страниц книги Людмилы Пожедаевой громкой болью кричат три обострённых и обнажённых чувства - голод, холод, страх. И они многократно усиливаются такими средствами выразительности, как (А) ____ (в предложениях 16, 25), (Б) ____ (в предложениях 35-36), (В) _____ (предложения 32-33, 39-40). Несмотря на то, что мемуары писала шестнадцатилетняя девочка, в тексте много таких тропов, как (Г) ____ («страх сковывает» в предложении 10, «мысли проваливаются» в предложении 14, «чувство навалилось» в предложении 25, «выплеснуть боль» в предложении 36)».

Список терминов:

1) противопоставление

2) парцелляция

3) риторические восклицания

4) оксюморон

5) лексический повтор

6) градация

7) метафоры

8) разговорная лексика

9) анафора

25. Напишите сочинение по прочитанному тексту.

Сформулируйте одну из проблем, поставленных автором текста. Прокомментируйте сформулированную проблему. Включите в комментарий два примера-иллюстрации из прочитанного текста, которые, по Вашему мнению, важны для понимания проблемы исходного текста (избегайте чрезмерного цитирования).

Объясните почему. Своё мнение аргументируйте, опираясь в первую очередь на читательский опыт, а также на знания и жизненные наблюдения (учитываются первые два аргумента). Объём сочинения - не менее 150 слов. Работа, написанная без опоры на прочитанный текст (не по данному тексту), не оценивается. Если сочинение представляет собой пересказанный или полностью переписанный исходный текст без каких бы то ни было комментариев, то такая работа оценивается нулём баллов.

Сочинение пишите аккуратно, разборчивым почерком.

Состав атмосферы. Воздушная оболочка нашей планеты – атмосфера защищает земную поверхность от губительного воздействия на живые организмы ультрафиолетового излучения Солнца. Предохраняет она Землю и от космических частиц – пыли и метеоритов.

Состоит атмосфера из механической смеси газов: 78 % ее объема составляет азот, 21 % – кислород и менее 1 % – гелий, аргон, криптон и другие инертные газы. Количество кислорода и азота в воздухе практически неизменно, потому что азот почти не вступает в соединения с другими веществами, а кислород, который хотя и очень активен и расходуется на дыхание, окисление и горение, все время пополняется растениями.

До высоты примерно 100 км процентное соотношение этих газов остается практически неизменным. Это обусловлено тем, что воздух постоянно перемешивается.

Кроме названных газов в атмосфере содержится около 0,03 % углекислого газа, который обычно концентрируется вблизи от земной поверхности и размещается неравномерно: в городах, промышленных центрах и районах вулканической активности его количество возрастает.

В атмосфере всегда находится некоторое количество примесей – водяного пара и пыли. Содержание водяного пара зависит от температуры воздуха: чем выше температура, тем больше пара вмещает воздух. Благодаря наличию в воздухе парообразной воды возможны такие атмосферные явления, как радуга, рефракция солнечных лучей и т. п.

Пыль в атмосферу поступает во время вулканических извержений, песчаных и пыльных бурь, при неполном сгорании топлива на ТЭЦ и т. д.

Строение атмосферы. Плотность атмосферы меняется с высотой: у поверхности Земли она наивысшая, с поднятием вверх уменьшается. Так, на высоте 5,5 км плотность атмосферы в 2 раза, а на высоте 11 км – в 4 раза меньше, чем в приземном слое.

В зависимости от плотности, состава и свойств газов атмосферу разделяют на пять концентрических слоев (рис. 34).

Рис. 34. Вертикальный разрез атмосферы (стратификация атмосферы)

1. Нижний слой называют тропосферой. Ее верхняя граница проходит на высоте 8-10 км на полюсах и 16–18 км – на экваторе. В тропосфере содержится до 80 % всей массы атмосферы и почти весь водяной пар.

Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается на 0,6 °C через каждые 100 м и у верхней ее границы составляет -45-55 °C.

Воздух в тропосфере постоянно перемешивается, перемещается в разных направлениях. Только здесь наблюдаются туманы, дожди, снегопады, грозы, бури и другие погодные явления.

2. Выше расположена стратосфера, которая простирается до высоты 50–55 км. Плотность воздуха и давление в стратосфере незначительны. Разреженный воздух состоит из тех же газов, что и в тропосфере, но в нем больше озона. Наибольшая концентрация озона наблюдается на высоте 15–30 км. Температура в стратосфере повышается с высотой и на верхней границе ее достигает 0 °C и выше. Это объясняется тем, что озон поглощает коротковолновую часть солнечной энергии, в результате чего воздух нагревается.

3. Над стратосферой лежит мезосфера, простирающаяся до высоты 80 км. В ней температура вновь понижается и достигает -90 °C. Плотность воздуха там в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли.

4. Выше мезосферы располагается термосфера (от 80 до 800 км). Температура в этом слое повышается: на высоте 150 км до 220 °C; на высоте 600 км до 1500 °C. Газы атмосферы (азот и кислород) находятся в ионизированном состоянии. Под действием коротковолновой солнечной радиации отдельные электроны отрываются от оболочек атомов. В результате в данном слое – ионосфере возникают слои заряженных частиц. Самый плотный их слой находится на высоте 300–400 км. В связи с небольшой плотностью солнечные лучи там не рассеиваются, поэтому небо черное, на нем ярко светят звезды и планеты.

В ионосфере возникают полярные сияния, образуются мощные электрические токи, которые вызывают нарушения магнитного поля Земли.

5. Выше 800 км расположена внешняя оболочка – экзосфера. Скорость движения отдельных частиц в экзосфере приближается к критической – 11,2 мм/с, поэтому отдельные частицы могут преодолеть земное притяжение и уйти в мировое пространство.

Значение атмосферы. Роль атмосферы в жизни нашей планеты исключительно велика. Без нее Земля была бы мертва. Атмосфера предохраняет поверхность Земли от сильного нагревания и охлаждения. Ее влияние можно уподобить роли стекла в парниках: пропускать солнечные лучи и препятствовать отдаче тепла.

Атмосфера предохраняет живые организмы от коротковолновой и корпускулярной радиации Солнца. Атмосфера – среда, где происходят погодные явления, с которыми связана вся человеческая деятельность. Изучение этой оболочки производится на метеорологических станциях. Днем и ночью, в любую погоду метеорологи ведут наблюдения за состоянием нижнего слоя атмосферы. Четыре раза в сутки, а на многих станциях ежечасно измеряют температуру, давление, влажность воздуха, отмечают облачность, направление и скорость ветра, количество осадков, электрические и звуковые явления в атмосфере. Метеорологические станции расположены всюду: в Антарктиде и во влажных тропических лесах, на высоких горах и на необозримых просторах тундры. Ведутся наблюдения и на океанах со специально построенных кораблей.

С 30-х гг. XX в. начались наблюдения в свободной атмосфере. Стали запускать радиозонды, которые поднимаются на высоту 25–35 км, и при помощи радиоаппаратуры передают на Землю сведения о температуре, давлении, влажности воздуха и скорости ветра. В наше время широко используют также метеорологические ракеты и спутники. Последние имеют телевизионные установки, передающие изображение земной поверхности и облаков.

§ 31. Нагревание атмосферы

Основным источником тепла, нагревающим земную поверхность и атмосферу, служит солнце. Другие источники – луна, звезды, разогретые недра Земли – поставляют столь малое количество тепла, что ими можно пренебречь.

Солнце излучает в мировое пространство колоссальную энергию в виде тепловых, световых, ультрафиолетовых и других лучей. Вся совокупность лучистой энергии Солнца называется солнечной радиацией. Земля получает ничтожную долю этой энергии – одну двухмиллиардную часть, которой, однако, достаточно не только для поддержания жизни, но и для осуществления экзогенных процессов в литосфере, физико-химических явлений в гидросфере и атмосфере.

Различают радиацию прямую, рассеянную и суммарную.

При ясной, безоблачной погоде поверхность Земли нагревается в основном прямой радиацией, которую мы ощущаем как теплые или горячие солнечные лучи.

Проходя через атмосферу, солнечные лучи отражаются от молекул воздуха, капелек воды, пылинок, отклоняются от прямолинейного пути и рассеиваются. Чем пасмурнее погода, тем плотнее облачность и тем большее количество радиации рассеивается в атмосфере. При сильной запыленности воздуха, например во время пыльных бурь или в промышленных центрах, рассеивание ослабляет радиацию на 40–45 %.

Значение рассеянной радиации в жизни Земли очень велико. Благодаря ей освещаются предметы, находящиеся в тени. Она же обусловливает цвет неба.

Интенсивность радиации зависит от угла падения солнечных лучей на земную поверхность. Когда солнце находится высоко над горизонтом, его лучи преодолевают атмосферу более коротким путем, следовательно, меньше рассеиваются и сильнее нагревают поверхность Земли. По этой причине в солнечную погоду утром и вечером всегда прохладнее, чем в полдень.

На распределение радиации на поверхности Земли огромное влияние оказывают ее шарообразность и наклон земной оси к плоскости орбиты. В экваториальных и тропических широтах солнце в течение всего года находится высоко над горизонтом, в средних широтах его высота меняется в зависимости от времени года, а в Арктике и Антарктике высоко над горизонтом оно не поднимается никогда. В результате в тропических широтах солнечные лучи рассеиваются меньше, а на единицу площади земной поверхности приходится их большее количество, чем в средних или высоких широтах. По этой причине количество радиации зависит от широты места: чем дальше от экватора, тем меньше ее поступает на земную поверхность.

Поступление лучистой энергии связано с годичным и суточным движением Земли. Так, в средних и высоких широтах ее количество зависит от времени года. На Северном полюсе, например, летом солнце не заходит за горизонт 186 дней, т. е. 6 месяцев, и количество поступающей радиации даже больше, чем на экваторе. Однако солнечные лучи имеют малый угол падения, и большая часть радиации рассеивается в атмосфере. В результате поверхность Земли нагревается незначительно.

Зимой солнце в Арктике находится за горизонтом, и прямая радиация на поверхность Земли не поступает.

На количество поступающей солнечной радиации влияет и рельеф земной поверхности. На склонах гор, холмов, оврагов и т. д., обращенных к солнцу, угол падения солнечных лучей увеличивается, и они сильнее нагреваются.

Совокупность всех этих факторов приводит к тому, что на земной поверхности нет места, где интенсивность радиации была бы постоянной.

Неодинаково происходит и нагревание суши и воды. Поверхность суши нагревается и охлаждается быстро. Вода же нагревается медленно, но зато дольше удерживает тепло. Объясняется это тем, что теплоемкость воды больше теплоемкости горных пород, слагающих сушу.

На суше солнечные лучи нагревают только поверхностный слой, а в прозрачной воде тепло проникает на значительную глубину, в результате чего нагревание происходит медленнее. На его скорость влияет и испарение, так как на него нужно много тепла. Вода остывает медленно, в основном потому, что объем прогреваемой воды во много раз больше объема нагревающейся суши; к тому же при ее охлаждении верхние, остывшие слои воды опускаются на дно, как более плотные и тяжелые, а на смену им из глубины водоема поднимается теплая вода.

Накопленное тепло вода расходует более равномерно. В результате море в среднем теплее суши, а колебания температуры воды никогда не бывают такими резкими, как колебания температуры суши.

§ 32. Температура воздуха

Солнечные лучи, проходя через прозрачные тела, нагревают их очень слабо. По этой причине прямые солнечные лучи почти не нагревают воздух атмосферы, а нагревают поверхность Земли, от которой прилегающим слоям воздуха передается тепло. Нагреваясь, воздух становится более легким и поднимается вверх, где перемешивается с более холодным, в свою очередь нагревая его.

По мере поднятия вверх воздух охлаждается. На высоте 10 км температура постоянно держится на отметке 40–45 °C.

Понижение температуры воздуха с высотой – это общая закономерность. Однако нередко наблюдается и повышение температуры по мере поднятия вверх. Такое явление называют температурной инверсией, т. е. перестановкой температур.

Возникают инверсии либо при быстром охлаждении земной поверхности и прилегающего воздуха, либо, наоборот, при стекании тяжелого холодного воздуха по склонам гор в долины. Там этот воздух застаивается и вытесняет более теплый вверх по склонам.

В течение суток температура воздуха не остается постоянной, а непрерывно изменяется. Днем поверхность Земли нагревается и нагревает прилегающий слой воздуха. Ночью Земля излучает тепло, охлаждается, и происходит охлаждение воздуха. Наиболее низкие температуры наблюдаются не ночью, а перед восходом солнца, когда земная поверхность уже отдала все тепло. Аналогично этому наиболее высокие температуры воздуха устанавливаются не в полдень, а около 15 ч.

На экваторе суточный ход температур однообразен, днем и ночью они почти одинаковы. Очень незначительны суточные амплитуды на морях и у морских побережий. А вот в пустынях днем поверхность земли часто нагревается до 50–60 °C, а ночью нередко охлаждается до 0 °C. Таким образом, суточные амплитуды превышают здесь 50–60 °C.

В умеренных широтах наибольшее количество солнечной радиации поступает на Землю в дни летних солнцестояний, т. е. 22 июня в Северном полушарии и 21 декабря в Южном. Однако самым жарким месяцем является не июнь (декабрь), а июль (январь), так как в день солнцестояния огромное количество радиации расходуется на нагревание земной поверхности. В июле (январе) радиация уменьшается, но эта убыль компенсируется сильно нагретой земной поверхностью.

Аналогично этому самый холодный месяц не июнь (декабрь), а июль (январь).

На море, в связи с тем что вода более медленно охлаждается и нагревается, смещение температур еще больше. Здесь самый жаркий месяц август, а самый холодный – февраль в Северном полушарии и соответственно самый жаркий – февраль и самый холодный – август в Южном.

Годовая амплитуда температур в значительной степени зависит от широты места. Так, на экваторе амплитуда в течение года остается почти постоянной и составляет 22–23 °C. Самые высокие годовые амплитуды характерны для территорий, расположенных в средних широтах в глубине континентов.

Любая местность характеризуется также абсолютными и средними температурами. Абсолютные температуры устанавливают путем многолетних наблюдений на метеостанциях. Так, самое жаркое (+58 °C) место на Земле находится в Ливийской пустыне; самое холодное (-89,2 °C) – в Антарктиде на станции «Восток». В Северном полушарии самая низкая (-70,2 °C) температура отмечена в поселке Оймякон в Восточной Сибири.

Средние температуры определяют как среднеарифметическое нескольких показателей термометра. Так, чтобы определить среднесуточную температуру, производят измерения в 1; 7; 13 и 19 ч, т. е. 4 раза в сутки. Из полученных цифр находят среднеарифметическую величину, которая и будет среднесуточной температурой данной местности. Затем находят среднемесячные и среднегодовые температуры как среднеарифметическое среднесуточных и среднемесячных.

На карте можно обозначить точки с одинаковыми значениями температур и провести линии, соединяющие их. Эти линии называют изотермами. Наиболее показательны изотермы января и июля, т. е. самого холодного и самого теплого месяца в году. По изотермам можно определить, как распределяется тепло на Земле. При этом прослеживаются отчетливо выраженные закономерности.

1. Самые высокие температуры наблюдаются не на экваторе, а в тропических и субтропических пустынях, где преобладает прямая радиация.

2. В обоих полушариях температуры понижаются от тропических широт к полюсам.

3. В связи с преобладанием моря над сушей ход изотерм в Южном полушарии более плавный, а амплитуды температур между самым жарким и самым холодным месяцем меньше, чем в Северном.

Расположение изотерм позволяет выделить 7 тепловых поясов:

1 жаркий, расположенный между годовыми изотермами 20 °C в Северном и Южном полушариях;

2 умеренных, заключенных между изотермами 20 и 10 °C самых теплых месяцев, т. е. июня и января;

2 холодных, расположенных между изотермами 10 и 0 °C также самых теплых месяцев;

2 области вечного мороза, в которых температура самого теплого месяца ниже 0 °C.

Границы поясов освещенности, проходящие по тропикам и полярным кругам, не совпадают с границами тепловых поясов.

§ 33. Вода в атмосфере

В воздухе атмосферы всегда содержится некоторое количество водяного пара, который образуется в результате испарения с поверхности суши и океана. Скорость испарения зависит прежде всего от температуры и ветра. Чем выше температура и больше емкость пара, там сильнее испарение.

Количество воды, которое может испариться с той или иной поверхности, называется испаряемостью. Испаряемость зависит от температуры воздуха и количества в нем водяного пара. Чем выше температура воздуха и чем меньше он содержит водяного пара, тем выше испаряемость.

В полярных странах при низкой температуре воздуха она ничтожна. Невелика она и на экваторе, где воздух содержит ограниченное количество водяного пара. Максимальна испаряемость в тропических пустынях, где она достигает 3000 м.

Воздух может принимать водяной пар до известного предела, пока не станет насыщенным. Если насыщенный воздух нагреть, он вновь приобретет способность принимать водяной пар, т. е. опять станет ненасыщенным. При охлаждении ненасыщенного воздуха он приближается к насыщению. Таким образом, способность воздуха содержать в себе большее или меньшее количество водяного пара зависит от температуры (рис. 35).

Количество водяного пара, которое содержится в воздухе в данный момент (в г на 1 м 3), называют абсолютной влажностью.

Отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе в данный момент к тому их количеству, которое он может вместить при данной температуре, называется относительной влажностью и измеряется в процентах.

Момент перехода воздуха от ненасыщенного состояния к насыщенному называют точкой росы. Чем ниже температура воздуха, тем меньше он может содержать водяного пара и тем выше относительная влажность. Это означает, что при холодном воздухе быстрее наступает точка росы.

Рис. 35. Зависимость количества водяного пара в насыщенном воздухе от его температуры

При наступлении точки росы, т. е. при полном насыщении воздуха водяным паром, когда относительная влажность приближается к 100 %, происходит конденсация водяных паров – переход воды из газообразного состояния в жидкое.

Таким образом, процесс конденсации водяных паров происходит либо при сильном испарении влаги и насыщении воздуха водяным паром, либо при понижении температуры воздуха и относительной влажности. При отрицательных температурах водяной пар, минуя жидкое состояние, превращается в твердые кристаллики льда и снега. Этот процесс называется сублимацией водяных паров.

Конденсация и сублимация водяного пара определяют образование осадков.

§ 34. Образование облаков, осадки

При конденсации водяного пара в атмосфере на высоте от нескольких десятков до сотен метров и даже километров образуются облака.

Это происходит в результате испарения водяного пара с поверхности Земли и его поднятия восходящими потоками теплого воздуха. В зависимости от своей температуры облака состоят из капелек воды или кристалликов льда и снега. Эти капли и кристаллы настолько малы, что их удерживают в атмосфере даже слабые восходящие потоки воздуха.

Форма облаков очень разнообразна и зависит от многих факторов: высоты, скорости ветра, влажности и т. д. Вместе с тем можно выделить группы облаков, сходных по форме и высоте. Наиболее известны из них кучевые, перистые и слоистые, а также их разновидности: слоисто-кучевые, перисто-слоистые, слоисто-дождевые и др. Облака, перенасыщенные водяным паром, имеющие темно-фиолетовый или почти черный оттенок, называют тучами.

Степень покрытия неба облаками, выраженную в баллах (от 1 до 10), называют облачностью.

Высокая степень облачности предвещает, как правило, выпадение осадков. Их выпадение наиболее вероятно из высокослоистых, кучево-дождевых и слоисто-дождевых облаков.

Воду, выпавшую в твердом или жидком состоянии в виде дождя, снега, града или сконденсировавшуюся на поверхности различных тел в виде росы, инея, называют атмосферными осадками.

Дождь образуется тогда, когда мельчайшие капельки влаги, содержащиеся в облаке, сливаются в более крупные и, преодолевая силу восходящих потоков воздуха, под действием силы тяжести выпадают на Землю. Если в облаке оказываются мельчайшие частицы твердых тел, например пыль, то процесс конденсации ускоряется, поскольку пылинки играют роль ядер конденсации.

В пустынных районах при низкой относительной влажности конденсация водяного пара возможна только на большой высоте, где температура ниже, однако дождинки, не долетая до земли, испаряются в воздухе. Это явление получило название сухих дождей.

Если конденсация водяного пара в облаке происходит при отрицательных температурах, образуются осадки в виде снега.

Иногда снежинки из верхних слоев облака опускаются в нижнюю его часть, где температура выше и содержится огромное количество переохлажденных капель воды, удерживаемых в облаке восходящими потоками воздуха. Соединяясь с капельками воды, снежинки теряют форму, вес их увеличивается, и они выпадают на землю в виде снежной пурги – шарообразных снежных комочков диаметром 2–3 мм.

Необходимое условие образования града – наличие облака вертикального развития, нижний край которого находится в зоне положительных, а верхний – в зоне отрицательных температур (рис. 36). При этих условиях образовавшаяся снежная пурга восходящими потоками поднимается в зону отрицательных температур, где превращается в льдинку шарообразной формы – градину. Процесс поднятия и опускания градины может происходить многократно и сопровождаться увеличением ее массы и размера. Наконец градина, преодолевая сопротивление восходящих потоков воздуха, выпадает на землю. Градины неодинаковы по размеру: они могут быть величиной от горошины до куриного яйца.

Рис. 36. Схема образования града в облаках вертикального развития

Количество атмосферных осадков измеряют с помощью осадкомера. Многолетние наблюдения за количеством выпадающих осадков позволили установить общие закономерности их распространения по поверхности Земли. Наибольшее количество осадков выпадает в экваториальной полосе – в среднем 1500–2000 мм. В тропиках количество их снижается до 200–250 мм. В умеренных широтах происходит увеличение выпадающих осадков до 500–600 мм, а в полярных областях количество их не превышает 200 мм в год.

В пределах поясов также наблюдается значительная неравномерность в выпадении осадков. Она обусловлена направлением ветров и особенностями рельефа местности. Например, на западных склонах Скандинавских гор выпадает 1000 мм осадков, а на восточных – в два с лишним раза меньше. Есть на Земле места, где осадки практически отсутствуют. Например, в пустыне Атакама осадки выпадают раз в несколько лет, а по многолетним данным, величина их не превышает 1 мм в год. Очень сухо и в Центральной Сахаре, где среднее ежегодное количество осадков менее 50 мм.

В то же время в некоторых местах выпадает гигантское количество осадков. Например, в Черрапунджи – на южных склонах Гималаев их выпадает до 12 000 мм, а в отдельные годы – до 23 000 мм, на склонах горы Камерун в Африке – до 10 000 мм.

Такие осадки, как роса, иней, туман, изморозь, гололед, образуются не в верхних слоях атмосферы, а в ее приземном слое. Охлаждаясь от поверхности Земли, воздух уже не может удерживать водяной пар, он конденсируется и оседает на окружающих предметах. Так образуется роса. При температуре предметов, расположенных у поверхности Земли, ниже 0 °C образуется иней.

При наступлении более теплого воздуха и его соприкосновении с холодными предметами (чаще всего проводами, ветками деревьев) выпадает изморозь – налет рыхлых кристалликов льда и снега.

При концентрации водяных паров в приземном слое атмосферы образуется туман. Особенно часты туманы в крупных промышленных центрах, где капельки воды, сливаясь с пылью и газами, образуют ядовитую смесь – смог.

Когда температура поверхности Земли ниже 0 °C, а из более верхних слоев выпадают осадки в виде дождя, начинается гололедица. Смерзаясь в воздухе и на предметах, капельки влаги образуют ледяную корку. Иногда льда так много, что под его тяжестью рвутся провода, ломаются ветки деревьев. Особенно опасна гололедица на дорогах и зимних пастбищах. Похож на гололедицу гололед. Но он формируется иначе: на землю выпадают жидкие осадки, а при понижении температуры ниже 0 °C вода на земле замерзает, образуя скользкую ледяную пленку.

§ 35. Давление атмосферы

Масса 1 м 3 воздуха на уровне моря при температуре 4 °C в среднем составляет 1 кг 300 г, что обусловливает существование атмосферного давления. Живые организмы, в том числе и здоровый человек, не ощущают этого давления, так как оно уравновешивается внутренним давлением организма.

За давлением воздуха и его изменениями ведутся систематические наблюдения на метеостанциях. Давление измеряют барометрами – ртутными и пружинными (анероидами). Измеряется давление в паскалях (Па). Давление атмосферы на широте 45° на высоте 0 м над уровнем моря при температуре 4 °C считается нормальным, оно соответствует 1013 гПа, или 760 мм ртутного столба, или 1 атмосфере.

Давление с высотой уменьшается в среднем на 1 гПа на каждые 8 м высоты. Пользуясь этим, можно, зная давление у поверхности Земли и на какой-то высоте, вычислить эту высоту. Разница давлений, например в 300 гПа, означает, что предмет находится на высоте 300 х 8 = 2400 м.

Давление атмосферы зависит не только от высоты, но и от плотности воздуха. Холодный воздух плотнее и тяжелее теплого. В зависимости от того, какие воздушные массы господствуют в данной местности, в ней устанавливается высокое или низкое атмосферное давление. На метеостанциях или в пунктах наблюдения оно фиксируется автоматическим прибором – барографом.

Если на карте соединить все точки с одинаковым давлением, то получившиеся линии – изобары покажут, как оно распределяется на поверхности Земли.

На картах изобар отчетливо проявляются две закономерности.

1. Давление изменяется от экватора к полюсам зонально. На экваторе оно пониженное, в тропических областях (особенно над океанами) – повышенное, в умеренных – переменное от сезона к сезону, а в полярных вновь повышается.

2. Над материками зимой устанавливается повышенное, а летом – пониженное давление. Это обусловлено тем, что суша зимой охлаждается и воздух над ней уплотняется, а летом, наоборот, над сушей воздух более теплый и менее плотный.

§ 36. Ветры, их виды

Из области, где давление повышено, воздух перемещается, «течет» туда, где оно ниже. Движение воздуха называется ветром. Для наблюдения за ветром – его скоростью, направлением и силой – используют флюгер и анемометр. По результатам наблюдений за направлением ветра строят розу ветров (рис. 37) за месяц, сезон или год. Анализ розы ветров позволяет установить преобладающие направления ветров для данной местности.

Рис. 37. Роза ветров

Скорость ветра измеряют в метрах в секунду. При штиле скорость ветра не превышает 0 м/с. Ветер, скорость которого более 29 м/с, называется ураганом. Самые сильные ураганы отмечены в Антарктиде, где скорость ветра достигала 100 м/с.

Силу ветра измеряют в баллах, она зависит от его скорости и плотности воздуха. По шкале Бофорта штилю соответствует 0 баллов, а урагану максимальное количество баллов – 12.

Зная общие закономерности распределения атмосферного давления, можно установить направление основных потоков воздуха в нижних слоях атмосферы Земли (рис. 38).

Рис. 38. Схема общей циркуляции атмосферы

1. Из тропических и субтропических областей повышенного давления основной поток воздуха устремляется к экватору, в область постоянно низкого давления. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли эти потоки отклоняются вправо в Северном полушарии и влево – в Южном. Эти постоянно дующие ветры называют пассатами.

2. Часть тропического воздуха перемещается в умеренные широты. Это движение особенно активизируется летом, когда там господствует более низкое давление. Эти потоки воздуха в Северном полушарии также отклоняются вправо и принимают вначале юго-западное, а затем и западное направление, а в Южном – северо-западное, переходящее в западное. Таким образом, в умеренных широтах обоих полушарий преобладает западный перенос воздуха.

3. Из полярных областей высокого давления воздух перемещается в умеренные широты, принимая северо-восточное направление в Северном и юго-восточное – в Южном полушариях.

Пассаты, западные ветры умеренных широт и ветры из полярных областей называются планетарными и распределяются зонально.

4. Это распределение нарушается на восточных побережьях материков Северного полушария в умеренных широтах. В результате сезонного изменения давления над сушей и прилегающей водной поверхностью океана зимой здесь дуют ветры с суши на море, а летом – с моря на сушу. Эти ветры, изменяющие свое направление по сезонам, называют муссонами. Под действием отклоняющего влияния вращающейся Земли летние муссоны принимают юго-восточное направление, а зимние – северо-западное. Муссонные ветры особенно характерны для Дальнего Востока и Восточного Китая, в меньшей мере они проявляются на восточном побережье Северной Америки.

5. Кроме планетарных ветров и муссонов имеются локальные, так называемые местные ветры. Они возникают из-за особенностей рельефа, неравномерности нагревания подстилающей поверхности.

Бризы – береговые ветры, наблюдающиеся в ясную погоду на берегах водоемов: океанов, морей, крупных озер, водохранилищ и даже рек. Днем они дуют с водной поверхности (морской бриз), ночью – с суши (береговой бриз). Днем суша нагревается сильнее, чем море. Воздух над сушей поднимается, потоки воздуха с моря устремляются на его место, образуя дневной бриз. В тропических широтах дневные бризы – довольно сильные ветры, приносящие влагу и прохладу с моря.

Ночью поверхность воды нагрета сильнее, чем суша. Воздух поднимается вверх, а на его место устремляется воздух с суши. Образуется ночной бриз. По силе он обычно уступает дневному.

В горах наблюдаются фены – теплые и сухие ветры, дующие по склонам.

Если на пути движущегося холодного воздуха поднимаются подобно плотине невысокие горы, может возникнуть бора. Холодный воздух, преодолев невысокий барьер, с огромной силой обрушивается вниз, причем при этом происходит резкое понижение температуры. Бора известна под разными названиями: на Байкале это сарма, в Северной Америке – чинук, во Франции – мистраль и т. д. В России бора особенной силы достигает в Новороссийске.

Суховеи – это сухие и знойные ветры. Они характерны для засушливых районов земного шара. В Средней Азии суховей называют самумом, в Алжире – сирокко, в Египте – хатсином и т. д. Скорость ветра-суховея достигает 20 м/с, а температура воздуха – 40 °C. Относительная влажность при суховее резко падает и понижается до 10 %. Растения, испаряя влагу, высыхают на корню. В пустынях суховеи нередко сопровождаются пыльными бурями.

Направление и силу ветра необходимо учитывать при строительстве населенных пунктов, промышленных предприятий, жилищ. Ветер – один из важнейших источников альтернативной энергии, его используют для выработки электроэнергии, а также для работы мельниц, водокачек и др.

§ 37. Погода и ее прогнозирование

Погодой называют состояние нижнего слоя атмосферы в данное время и в данном месте.

Ее самая характерная особенность – изменчивость, нередко в течение суток погода меняется несколько раз.

Резкие изменения в погоде чаще всего связаны со сменой воздушных масс.

Воздушная масса – это огромный движущийся объем воздуха с определенными физическими свойствами: температурой, плотностью, влажностью, прозрачностью.

Нижние слои атмосферы, соприкасаясь с подстилающей поверхностью, приобретают некоторые ее свойства. Над разогретой поверхностью формируются теплые воздушные массы, над охлажденной – холодные. Чем дольше воздушная масса находится над поверхностью, с которой испаряется влага, тем больше становится ее влажность.

В зависимости от места формирования воздушные массы подразделяют на арктические, умеренные, тропические, экваториальные. Если формирование воздушных масс происходит над океаном, их называют морскими. Зимой они очень влажные и теплые, летом – прохладные. Континентальные воздушные массы имеют малую относительную влажность, более высокие температуры и отличаются сильной запыленностью.

Россия расположена в умеренном поясе, поэтому на западе преобладают морские умеренные воздушные массы, а над большей частью остальной территории – континентальные. За Северным полярным кругом формируются арктические воздушные массы (рис. 39).

Рис. 39. Основные виды воздушных масс на европейской части России

При соприкосновении различных воздушных масс в тропосфере возникают переходные области – атмосферные фронты, длина их достигает 1000 км, а высота – нескольких сотен метров.

Теплый фронт (рис. 40, 1) образуется при активном движении теплого воздуха в сторону холодного. Тогда легкий теплый воздух натекает на отступающий клин холодного воздуха и поднимается по плоскости раздела. При подъеме он охлаждается. Это приводит к конденсации водяных паров и возникновению перистых и слоисто-дождевых облаков, а затем к выпадению осадков.

При приближении теплого фронта за сутки появляются его предвестники – перистые облака. Они плывут, как перья, на высоте 7-10 км. В это время атмосферное давление понижается. С приходом теплого фронта обычно связаны потепление и выпадение обложных, моросящих осадков.

Рис. 40. Теплый (1) и холодный (2) фронты

Холодный фронт (рис. 40, 2) образуется при перемещении холодного воздуха в сторону теплого. Холодный воздух, как более тяжелый, подтекает под теплый и выталкивает его вверх. При этом возникают слоисто-кучевые дождевые облака, громоздящиеся, как горы или башни, а осадки из них выпадают в виде ливней со шквалами и грозами. С прохождением холодного фронта связаны похолодание и усиление ветра.

На фронтах иногда образуются мощные завихрения воздуха, аналогично водоворотам при встрече двух потоков воды. Размеры этих воздушных завихрений могут достигать 2–3 тыс. км в поперечнике. Если давление в их центральных частях ниже, чем по краям, – это циклон.

В центральной части циклона воздух поднимается и растекается к его окраинам (рис. 41, 1). При подъеме воздух расширяется, охлаждается, конденсируются водяные пары и возникает облачность. При прохождении циклонов обычно наступает пасмурная погода с выпадением дождей летом и со снегопадами зимой.

Циклоны обычно перемещаются с запада на восток со средней скоростью около 30 км/ч, или 700 км в сутки.

Рис. 41. Схема движения воздуха в циклоне (1) и антициклоне (2)

Тропические циклоны отличаются от циклонов умеренных широт меньшими размерами и исключительно бурной погодой. Диаметр тропических циклонов обычно 200–500 км, давление в центре опускается до 960–970 гПа. Им сопутствуют ураганные ветры до 50 м/с, причем ширина штормовой зоны достигает 200–250 км. В тропических циклонах образуются мощные облака и выпадают обильные осадки (до 300–400 мм в сутки). Характерная особенность тропических циклонов – наличие в центре небольшой, с поперечником около 20 км, области затишья с ясной погодой.

Если, наоборот, давление повышено в центре, то этот вихрь называют антициклоном. В антициклонах отток воздуха у поверхности Земли происходит от центра к краям, направляясь по движению часовой стрелки (рис. 41, 2). Одновременно с оттоком воздуха из антициклона в его центральную часть поступает воздух из верхних слоев атмосферы. Он при опускании нагревается, поглощая водяной пар, и облачность рассеивается. Поэтому в районах, где появляются антициклоны, устанавливается ясная, безоблачная погода со слабыми ветрами, жаркая летом и холодная зимой.

Антициклоны охватывают большие площади, чем циклоны. Они более устойчивы, двигаются с меньшей скоростью, медленнее разрушаются, часто долго задерживаются на одном месте. С приближением антициклона атмосферное давление повышается. Этот признак следует использовать при предсказании погоды.

По территории России непрерывно проходят серии циклонов и антициклонов. С этим и связана изменчивость погоды.

Синоптическая карта – карта погоды, составляемая на определенный срок. Составляется она несколько раз в день на основании данных, получаемых от сети метеорологических станций Гидрометеорологической службы России и зарубежных стран. На этой карте цифрами и условными знаками показаны сведения о погоде – давление воздуха в миллибарах, температура воздуха, направление и скорость ветра, облачность, положение теплых и холодных фронтов, циклоны и антициклоны, характер осадков.

Рис. 42. Синоптические карты

Для прогнозирования погоды сопоставляют карты (например, на 3 и 4 ноября) и устанавливают изменения в положении теплых и холодных фронтов, смещения циклонов и антициклонов и характер погоды в каждом из них (рис. 42). В настоящее время для уточнения предсказаний погоды широко используют космические станции.

Признаки устойчивой и ясной погоды

1. Давление воздуха высокое, почти не меняется или медленно повышается.

2. Резко выражен суточный ход температуры: днем жарко, ночью прохладно.

3. Ветер слабый, к полудню усиливается, вечером утихает.

4. Небо весь день безоблачно или покрыто кучевыми облаками, исчезающими к вечеру. Относительная влажность воздуха снижается днем и возрастает к ночи.

5. Днем небо ярко-синее, сумерки короткие, звезды слабо мерцают. Вечером заря желтая или оранжевая.

6. Сильные росы или иней ночью.

7. Туманы над низинами, усиливающиеся ночью и исчезающие днем.

8. Ночью в лесу теплее, чем в поле.

9. Дым из печных труб и костров поднимается вверх.

10. Ласточки летают высоко.

Признаки неустойчивой ненастной погоды

1. Давление резко колеблется или непрерывно понижается.

2. Суточный ход температуры выражен слабо или с нарушением общего хода (например, ночью температура повышается).

3. Ветер усиливается, резко меняет свое направление, движение нижних слоев облаков не совпадает с движением верхних.

4. Облачность возрастает. На западной или юго-западной стороне горизонта появляются перисто-слоистые облака, которые распространяются по всему небосводу. Они сменяются высокослоистыми и слоисто-дождевыми облаками.

5. С утра душно. Кучевые облака растут вверх, превращаясь в кучево-дождевые, – к грозе.

6. Утренние и вечерние зори красные.

7. К ночи ветер не стихает, а усиливается.

8. Вокруг Солнца и Луны в перисто-слоистых облаках возникают светлые круги (гало). В облаках среднего яруса – венцы.

9. Утренней росы нет.

10. Ласточки летают низко. Муравьи прячутся в муравейники.

§ 38. Понятие о климате

Климат – это многолетний режим погоды, характерный для данной местности.

Климат оказывает влияние на режим рек, образование различных типов почв, растительность и животный мир. Так, в областях, где земная поверхность получает много тепла и влаги, растут влажные вечнозеленые леса. Области, расположенные около тропиков, тепла получают почти столько же, сколько на экваторе, а влаги – значительно меньше, поэтому они покрыты скудной пустынной растительностью. Большая часть нашей страны занята хвойными лесами, которые приспособились к суровому климату: холодной и продолжительной зиме, короткому и умеренно теплому лету, среднему увлажнению.

Формирование климата зависит от многих факторов, прежде всего от географического положения. Широта места определяет угол падения солнечных лучей и соответственно количество тепла, поступающего от Солнца. Количество тепла зависит также от характера подстилающей поверхности и от распределения суши и воды. Вода, как известно, медленно нагревается, но и медленно остывает. Суша, напротив, быстро нагревается и также быстро остывает. В результате над водной поверхностью и над сушей формируются различные режимы погоды.

Таблица 3

Колебания температуры в городах, расположенных между 50 и 53°с. ш.

Из этой таблицы видно, что Бантри на западном побережье Ирландии, находящийся под непосредственным влиянием Атлантического океана, имеет среднюю температуру самого теплого месяца 15,2 °C, а холодного – 7,1 °C, т. е. ее годовая амплитуда равна 8,1 °C. С удалением от океана повышается средняя температура самого теплого месяца и понижается самого холодного, т. е. растет амплитуда годовых температур. В Нерчинске она достигает 53,2 °C.

Большое влияние на климат оказывает рельеф: горные хребты и котловины, равнины, речные долины, овраги создают особые условия климата. Горы чаще всего являются климаторазделами.

Влияют на климат и морские течения. Теплые течения переносят огромное количество тепла из низких широт в более высокие, холодные – холод из более высоких широт в низкие. В местах, омываемых теплыми течениями, годовая температура воздуха выше на 5-10 °C, чем на этих же широтах, омываемых холодными течениями.

Таким образом, климат каждой территории зависит от широты места, подстилающей поверхности, морских течений, рельефа и высоты места над уровнем моря.

Русский ученый Б. П. Алисов разработал классификацию климатов земного шара. В основу ее положены типы воздушных масс, их формирование и изменение при движении под воздействием подстилающей поверхности.

Климатические пояса. В зависимости от преобладающего климата выделяют следующие климатические пояса: экваториальный, два тропических, два умеренных, два полярных (арктический, антарктический) и переходные – два субэкваториальных, два субтропических и два субполярных (субарктический и субантарктический).

Экваториальный пояс охватывает бассейны рек Конго и Амазонки, побережье Гвинейского залива, Зондские острова. Высокое положение солнца в течение круглого года обусловливает сильный нагрев поверхности. Среднегодовые температуры здесь от 25 до 28 °C. В дневные часы температура воздуха редко поднимается до 30 °C, но сохраняется высокая относительная влажность – 70–90 %. Нагретый воздух, насыщенный водяными парами, в условиях пониженного давления поднимается вверх. На небе появляются кучевые облака, которые к полудню закрывают все небо. Воздух продолжает подниматься, кучевые облака переходят в кучево-дождевые, из которых после полудня выпадают интенсивные ливневые дожди. В этом поясе годовое количество осадков превышает 2000 мм. Есть места, где их количество увеличивается до 5000 мм. Осадки в течение года распределяются равномерно.

Высокие температуры в течение круглого года, большое количество осадков создают условия для развития богатой растительности – влажных экваториальных лесов.

Субэкваториальный пояс занимает огромные пространства – Бразильское нагорье в Южной Америке, Центральную Африку к северу и востоку от бассейна Конго, большую часть полуостровов Индостан и Индокитай, а также Северную Австралию.

Самой характерной особенностью климата этого пояса является смена воздушных масс по сезонам: летом вся эта область занята экваториальным воздухом, зимой – тропическим. В результате этого выделяют два сезона – влажный (летний) и сухой (зимний). В летний сезон погода мало чем отличается от экваториальной. Теплый и влажный воздух поднимается вверх, что создает условия для образования облаков и обильного выпадения осадков. Именно в этом поясе расположены места с наибольшим количеством осадков (северо-восток Индии и Гавайские острова). В зимний период условия резко изменяются, господствует сухой тропический воздух, устанавливается сухая погода. Травы выгорают, а деревья сбрасывают листву. Большую часть территорий субэкваториального пояса занимает зона саванн и редколесий.

Тропический пояс размещается по обе стороны от тропиков как на океанах, так и на материках. Здесь круглый год господствует тропический воздух. В условиях высокого давления и малой облачности он отличается высокими температурами. Средняя температура самого теплого месяца превышает 30 °C, а в отдельные дни поднимается до 50–55 °C.

Осадков на большей части территории выпадает мало (менее 200 мм), здесь располагаются величайшие пустыни в мире – Сахара, Западно-Австралийская, пустыня Аравийского полуострова.

Но не везде в тропических поясах климат засушлив. На восточных побережьях материков, там, где с океанов дуют пассаты, выпадает много осадков (Большие Антильские острова, восточное побережье Бразилии, восточное побережье Африки). Климат этих областей мало чем отличается от экваториального, хотя годовые колебания температуры значительны, так как велика разница в высоте солнца по сезонам. Благодаря большому количеству осадков и высоким температурам здесь растут влажные тропические леса.

Субтропический пояс занимает большие пространства между 25-й и 40-й параллелями северной и южной широты. Для этого пояса характерна смена воздушных масс по сезонам года: летом вся область занята тропическим воздухом, зимой – воздухом умеренных широт. Здесь выделяют три климатических района: западный, центральный и восточный. Западный климатический район охватывает западные части материков: побережье Средиземного моря, Калифорнию, центральную часть Анд, юго-запад Австралии. Летом сюда смещается тропический воздух, который создает область высокого давления. В результате устанавливается сухая и солнечная погода. Зима теплая, влажная. Такой климат иногда называют средиземноморским.

Совершенно другой климатический режим наблюдается в Восточной Азии и в юго-восточной части Северной Америки. Летом сюда поступают влажные массы тропического воздуха с океана (летние муссоны), принося большую облачность и осадки. А зимние муссоны приносят потоки сухого континентального воздуха умеренных широт. Температура самого холодного месяца выше 0 °C.

В центральном районе (Восточная Турция, Иран, Афганистан, Большой бассейн в Северной Америке) весь год преобладает сухой воздух: летом – тропический, зимой – континентальный воздух умеренных широт. Лето здесь знойное, засушливое; зима короткая, влажная, хотя общее количество осадков не превышает 400 мм. Зимой бывают морозы, выпадает снег, но устойчивого снежного покрова не образуется. Суточные амплитуды температур велики (до 30 °C), большая разница и между самым теплым и самым холодным месяцами. Здесь, в центральных областях материков, расположены пустыни.

Умеренный пояс занимает области к северу и к югу от субтропиков примерно до полярных кругов. В Южном полушарии преобладает океанический климат, а в Северном выделяют три климатических района: западный, центральный и восточный.

На западе Европы и Канады, юге Анд преобладает влажный морской воздух умеренных широт, приносимый западными ветрами с океанов (500-1000 мм осадков в год). Осадки распределяются в течение года равномерно, засушливых периодов не наблюдается. Под влиянием океанов ход температур плавный, годовые амплитуды невелики. Похолодания приносят арктические (антарктические) массы воздуха, при поступлении которых температура зимой понижается. В это время наблюдаются обильные снегопады. Лето длинное, прохладное, резких изменений температур воздуха не бывает.

На востоке (северо-восток Китая, Дальний Восток) климат муссонный. Зимой поступают холодные континентальные массы воздуха, формирующиеся над материком. Температура самого холодного месяца колеблется от -5 до -25 °C. Летом влажные муссоны приносят на материк большое количество осадков.

В центре (средняя полоса России, Украина, север Казахстана, юг Канады) формируется континентальный воздух умеренных широт. Нередко зимой сюда поступает арктический воздух с очень низкими температурами. Зима длинная, морозная; снежный покров удерживается свыше трех месяцев. Лето дождливое, теплое. Количество осадков по мере продвижения в глубь континента уменьшается (с 700 до 200 мм). Самая характерная особенность климата этого района – резкие перепады температур в течение года, неравномерное распределение осадков, что иногда вызывает засухи.

Субарктический и субантарктический пояса. Эти переходные пояса расположены к северу от умеренного пояса (в Северном полушарии) и к югу от него (в Южном полушарии) – субарктический и субантарктический. Для них характерна смена воздушных масс по сезонам: летом – воздух умеренных широт, зимой – арктический (антарктический). Лето здесь короткое, прохладное, со средней температурой самого теплого месяца от 0 до 12 °C, с небольшим количеством осадков (в среднем 200 мм), с частыми возвратами холодов. Зима длинная, морозная, с метелями и глубокими снегами. В Северном полушарии в этих широтах размещается зона тундры.

Арктический и антарктический пояса. В полярных поясах формируются холодные массы воздуха в условиях повышенного давления. Для этих поясов характерны длинные полярные ночи и полярные дни. Их продолжительность на полюсах доходит до шести месяцев. Хотя солнце летом и не заходит за горизонт, но поднимается оно невысоко, его лучи скользят по поверхности и дают мало тепла. За короткое лето снега и льды не успевают растаять, поэтому в этих областях сохраняется ледяной покров. Он покрывает мощным слоем Гренландию и Антарктиду, а ледяные горы – айсберги – плавают в приполярных районах океанов. Холодный воздух, скапливающийся над полярными областями, переносится сильными ветрами в умеренный пояс. На окраине Антарктиды ветры достигают скорости 100 м/с. Арктика и Антарктида – «холодильники» Земли.

На территории даже небольшого района климатические условия не бывают однородными. Под влиянием местных факторов: мелких форм рельефа, экспозиции склонов, почвенно-грунтовых особенностей, характера растительного покрова – создаются особые условия, получившие название микроклимата.

Изучение микроклимата имеет важное значение для развития многих отраслей сельского хозяйства, особенно полеводства, садоводства, овощеводства.