6 Атмосфера, погода, климат
6.1 Понятие об атмосфере, погоде и климате
Атмосфера (от греческих atmos - пар и sphaira - шар) - воздушная внешняя оболочка Земли, связанная с нею силой тяжести. Состав, строение и физические процессы атмосферы служат предметом изучения метеорологии. Условно за верхнюю границу атмосферы принимается высота 3000 км. Примерно 50% всей массы воздуха находится в 5-километровом слое земной поверхности, 75%- 10-километровом и 90% - в 16-километровом. Выше 3000 км плотность атмосферы мало отличается от плотности межпланетного пространства. Чистый и сухой воздух на уровне моря представляет собой механическую смесь газов: азот — 78,09%, кислород — 20,95, аргон - 0,93, углекислый газ - 0,03% Содержание других газов (гелий, метан, водород, озон и т. д.) очень малое - менее 0,1%.
В атмосфере присутствует водяной пар, количество которого изменяется как в пространстве, так и во времени. Например, в полярных странах в приземном слое воздуха содержится всего 0,2% влаги, а в экваториальных 3%. С высотой количество водяного пара убывает. Основные влагонесущие воздушные массы циркулируют в пределах 200-500 м. Чем больше ввоздухе водяного пара, тем меньше других газов.
Большую роль в развитии наземных ландшафтов играет и "озоновый экран" (максимальная концентрация озона в пределах 20-25 км), который поглощает значительную часть ультрафиолетовой радиации, тем самым предохраняя от гибели живые организмы на земной поверхности. Содержание двуокиси углерода (С02) в атмосфере небольшое. Правда, количество его увеличилось за последние сто лет от 0,29 до 0,33% вследствие производственной деятельности человека. Важную роль в регулировании содержания СО2 в атмосфере играет Мировой океан.
Кроме газов, водяного пара, в атмосфере присутствуют аэрозольные примеси (пыль, дым, микроорганизмы(при атомных взрывах появляется радиоактивная пыль, а из межпланетного пространства в атмосферу попадает космическая пыль.)), служащие ядрами конденсации, необходимыми для образования облаков и туманов. По характеру изменения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Сферы разделены переходными слоями - паузами. Самый активный слой атмосферы — тропосфера — имеет высоту до 17 км над тропиками и 8-10 км над полюсами. В пределах тропосферы происходят перемешивание воздуха, образование облаков, выпадение осадков и другие физические процессы и явления. Тропосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими сферами географической оболочки и постоянно испытывает влияние Солнца. Значение атмосферы для формирования ландшафтов огромно. Она не только поглощает губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение Солнца, но и создаёт благоприятные для жизни тепловые условия — климаты Земли.
Состояние атмосферы в конкретном районе земной поверхности выражаетсяпогодой и климатом. Эти понятия нельзя рассматривать раздельно,таккак климат складывается из погоды, которая формируется на фоне определённого климата.
Погода - непрерывно меняющееся состояние атмосферы в каком-либо месте за короткий промежуток времени (за сутки, неделю). Очень важно понятие погода суток — самого короткого естественного хода закономерных изменений в состоянии атмосферы, отражающихся и в развитии ландшафтов. Эти изменения прослеживаются через метеорологические элементы погоды. Систематические наблюдения за погодой позволяют различать классы и типы погод с учётом влияния их на жизнь и деятельность людей. Например, в классе безморозных погод различают восемь типов: засушливая суховейная с температурой более 20° и относительной влажностью воздуха менее 40%, умеренно засушливая и т. д.
Климат — многолетний режим атмосферы (погоды) в конкретной местности (районе, области, крае, стране), определяемый географическим положением территории и климатообразующими факторами: солнечной радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы. Слово "климат" (klima - наклон) употребляли ещё в Древней Греции, имея в виду угол падения солнечных лучей на поверхность. Впоследствии его стали определять как среднее состояние атмосферы, характеризуемое средними значениями метеорологических элементов.
В действительности главная роль в формировании климата принадлежит солнечной радиации — источнику происхождения всех атмосферных процессов. Поскольку распределение солнечной энергии определяется шарообразностью планеты Земля, то этим и объясняются различия в климате, наличие тепловых поясов, зависящих от широты. Влияние неоднородной подстилающей поверхности определяет формирование различных климатов и пределах одного теплового пояса. Так, под влиянием водной поверхности суши формируются морские и континентальные климаты. Главное отличие вторых от первых — большие, возрастающие с увеличением континентальности годовая и суточная амплитуды колебаний температуры. Влажность воздуха в континентальном климате меньше, чем в морском.
Рисунок 1 - Строение атмосферы
На формирование климата влияют также высота местности, характер рельефа и растительного покрова, современное оледенение, океанические течения. Например, климатические различия в горах обусловлены абсолютной высотой и направлением горных хребтов, экспозицией склонов по отношению к солнечным лучам и господствующим ветрам, замкнутостью территории и, естественно, географическим положением данной горной системы. Влияние неоднородной ландшафтной поверхности осложняет циркуляцию атмосферы, увеличивает разнообразие климатов на земном шаре.
Существует несколько классификаций климатов, различаемых по одному или нескольким ведущим признакам, условиям происхождения. В обобщенном виде на земном шаре насчитывают семь климатических поясов:экваториальный, субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субполярный и полярный. В них выделяются соответствующие типы климата, характеризуемые своими особенностями режима погоды. Например, среди климатов умеренного пояса различают континентальный умеренный, океанический умеренный и др.