Введение
Так что слой воздуха, окружающий нашу планету, в конце концов, не такой уж и большой. Как красноречиво выразился один известный ученый-метеоролог: «Земля не висит в море воздуха — она висит в море космоса, и на ее поверхности есть чрезвычайно тонкий слой газа».
И этот газ — наша атмосфера.
Если человек поднимется на высокую гору, например, такую как Мауна-Кеа на острове Гавайи, вершина которой достигает 4206 метров над уровнем моря, высока вероятность заболевания высотной болезнью (гипоксией). Перед восхождением на вершину посетители останавливаются в промежуточном лагере, расположенном на высоте 2804 м, где должны пройти акклиматизацию к высоте, прежде чем идти дальше на гору. «Ну, конечно, — можете сказать вы, — всем известно, что количество доступного кислорода на такой большой высоте значительно меньше по сравнению с тем, что есть на уровне моря».
Но, делая такое заявление, вы ошибаетесь!
Фактически, 21% атмосферы Земли состоит из живительного кислорода (78% — это азот, а оставшийся 1% — другие газы). И это соотношение в пропорциях практически одинаково как на уровне моря, так и высоко в горах.
Большая разница не в количестве присутствующего кислорода, а скорее, в его плотности и давлении.
Часто воздух сравнивают с океаном, используя термин «воздушный океан», и это верно, поскольку все мы буквально плывем в воздухе. А теперь представьте себе такое: высокое пластиковое ведро до краев заполнено водой. Теперь проделайте отверстие в верхней части ведра. Вода будет медленно стекать. Теперь сделайте еще одну дыру внизу около дна. Что произойдет? Из нижнего отверстия вода будет стремительно вытекать сильной струей. Причина в разнице давления. Давление, оказываемое весом воды внизу у дна ведра, больше, чем вверху, поэтому вода сильней «выдавливается» из отверстия снизу.
Точно так же давление всего воздуха над нами — это сила, которая заталкивает воздух в наши легкие тем самым поставляя кислород в кровоток. Как только это давление снижается (например, когда мы поднимаемся на высокую гору), в легкие поступает меньше воздуха, следовательно, меньше кислорода достигает нашего кровотока, что приводит к гипоксии; опять же, не из-за уменьшения количества доступного кислорода, а из-за уменьшения атмосферного давления.
Роль атмосферного давления в погоде
Атмосферное давление является одним из ключевых параметров, определяющих погодные условия в данном регионе. Оно представляет собой силу, с которой атмосфера действует на поверхность Земли. Изменения в атмосферном давлении могут приводить к смене погодных условий, включая изменение температуры, облачности, осадков и ветра.
Атмосферное давление зависит от нескольких факторов, включая высоту над уровнем моря, температуру воздуха, влажность, скорость и направление ветра. Обычно выражается в миллибарах или гектопаскалях. На поверхности Земли среднее атмосферное давление составляет около 1013 миллибар или 101.3 гектопаскаля.
Влияние атмосферного давления на погоду проявляется через перемещение воздушных масс. Под воздействием горизонтальных различий в атмосферном давлении возникают ветры, которые переносят воздушные массы с областей высокого давления в области низкого давления. Это движение воздуха вызывает изменения в погодных условиях.
Высокое атмосферное давление, также известное как антициклон, обычно связано с ясной погодой и спокойной атмосферой. Подобные системы имеют обратное направление движения часовой стрелки в северном полушарии и приводят к образованию солнечных дней и стабильной погоды.
Низкое атмосферное давление, или циклон, обычно связано с нестабильной погодой, облачностью, осадками и сильным ветром. В циклоне воздух поднимается и создает условия для образования облачности и осадков. Основными признаками низкого атмосферного давления являются разреженность воздуха, резкие изменения погоды и наличие атмосферных фронтов.
Атмосферное давление также может влиять на направление и интенсивность ветра. Помимо горизонтальных перемещений воздушных масс, вертикальные изменения в атмосферном давлении приводят к образованию ветровых струй, которые могут сильно влиять на погоду в конкретных регионах. Например, давление в верхних слоях атмосферы может определять формирование турбулентности, которая может привести к образованию гроз и штормов.
Таким образом, атмосферное давление играет ключевую роль в формировании погодных условий. С его помощью можно прогнозировать изменения в погоде и понимать, каким образом различные факторы взаимодействуют в атмосфере.
Климатические области поясов
Субтропические пояса имеют три климатические области:
- Средиземноморского климата. Преобладает в северном полушарии, на южных и западных берегах материков. Летом наблюдается континентальный климат, а зимой – континентальные и морские воздушные массы. Лето засушливое и теплое, а зима сравнительно прохладная, влажная. Увлажнение недостаточное.
- Муссонного климата. Распространена на восточных берегах материков. Летние муссоны вызывают сильную жару и много осадков, а зимние муссоны – прохладу и сухость. Увлажнение в этой области умеренное. Осадки характерны для зимнего времени года.
- Морского климата. Распространена на материках южного полушария. Характерны морские воздушные массы. Лето и зима теплые. Влаги достаточно, распределяется она равномерно в течение года.
Умеренный пояс состоит из 5 климатических областей:
- Умеренного морского климата. Преобладает на западных берегах материков. Погода формируется под воздействием теплых течений и западных ветров. Зима довольно мягкая, а лето теплое. За год выпадет много осадков. Зима характерна обильными и частыми снегопадами. Влаги более чем достаточно. География климатического пояса способствует неустойчивости погоды.
- Континентальный умеренный климат. Характеризуется теплым летом и холодной зимой. Арктические воздушные массы иногда провоцируют резкое похолодание, а тропические воздушные массы – потепление. Осадков немного, они равномерны (циклональные и фронтальные).
- Континентальный климат. Распространяется только на северное полушарие. На протяжении всего года здесь преобладают умеренные воздушные массы. Иногда появляются арктические воздушные массы (в этой области их вторжение возможно и летом). В теплое время года осадков больше, но в целом они незначительны. Малое количество снега и преобладание низких температур способствуют существованию вечной мерзлоты.
- Резко континентальный климат. Характерен для внутренних областей Северной Америки и Евразии. Территория практически изолирована от влияния морей и океанов и находится в центре высокого давления. Иногда лето бывает жарким, зима всегда морозная. Очень много вечной мерзлоты. Тип погоды – антициклональный. Осадков немного, увлажнения мало.
- Муссонный климат. Распространен на восточной стороне материков. Характеризуется сезонностью воздушных масс. Лето влажное и теплое, а зима сухая и прохладная. Летние осадки более многочисленны, избыточное увлажнение.
Субарктический и субантарктический пояса имеют две области:
- континентального климата (суровая, но короткая зима, мало осадков, заболоченность территории);
- океанического климата (туманы, много осадков, мягкая зима и прохладное лето).
Характеристика климатических поясов в таблице не включает в себя две области арктического и антарктического поясов:
- континентального арктического климата (мало осадков, весь год температура ниже ноля);
- океанического климата (циклоны, мало осадков, отрицательные температуры).
Температура в океаническом климате может подниматься до +5 во время полярного дня.
Подводя итоги, скажем, что характеристика климатических поясов (в таблице) необходима каждому образованному человеку.
Факторы формирования климата
Климат любой территории формируется благодаря воздействию целого ряда факторов, которые получили название климатообразующих. Анализ этих факторов раскрывает генезис климата и объясняет географическое распространение его элементов.
Основные климатообразующие факторы:
- Географическое положение территории;
- Рельеф местности;
- Особенности подстилающей поверхности;
- Радиационные условия;
- Циркуляция атмосферы;
- Воздушные массы;
- Атмосферные фронты.
Географическое положение территории определяет количество поступающей на её поверхность солнечной радиации. Положение России в умеренных широтах объясняет резкие изменения в количестве солнечного тепла по временам года. Например, архипелаг Земля Франца Иосифа получает $60$ ккал/кв см, а крайний юг страны получает уже $120$ ккал/кв см. Близость океанов тоже оказывает большое влияние на климат территории. Океаны оказывают влияние на распределение облачности и поступление более влажного воздуха на сушу. Россия на севере и востоке омывается водами двух океанов и, господствующий в умеренных широтах западный перенос воздушных масс, влияние морей ограничивает в пределах неширокой приморской полосы. В летний период большая облачность на Дальнем Востоке уменьшает солнечную радиацию. В районе хребта Сихотэ-Алинь она примерно равна величине суммарной солнечной радиации на севере Кольского полуострова, Ямале и Таймыре.
На климат России существенное влияние оказывает рельеф местности. Большая часть территории России находится под влиянием Атлантики и Северного Ледовитого океана, что обеспечивается её открытостью к северу и северо-западу. Горы, расположенные по южной и восточной окраинам России, ограничивают влияние Тихого океана и Центральной Азии. В горах формируется особый горный климат, смена которого происходит с высотой.
Помимо рельефа на климат оказывают влияние и другие особенности подстилающей поверхности. Например, наличие снежного покрова изменяет соотношение отраженной и поглощенной радиации, за счет высокого альбедо снега. Свежевыпавший снег отражает $80$-$95$ % радиации. Разная отражающая способность у тундры, леса, сухих степей, лугов. Низкая отражающая способность характерна для хвойного леса – $10$-$15$ % всего. Темные поверхности почв поглощают тепла в три раза больше сухих светлых песчаных почв. С этим связано изменение температуры поверхности почвы и приземного слоя воздуха.
Солнечная радиация – это основная энергетическая база формирования климата. Чем дальше от экватора, тем меньше солнечной радиации поступает на поверхность. Приходную часть радиационного баланса представляет суммарная радиация. Отраженная радиация – это расходная часть и зависит от альбедо подстилающей поверхности. В общем, более эффективным излучение становится в направлении с севера на юг. Самые северные острова России имеют отрицательный радиационный баланс. Максимального значения он достигает в Западном Предкавказье.
Наряду с радиационными циркуляционные процессы на территории России имеют не меньшее значение. Суша и океан, в виду их разных физических свойств, нагреваются и охлаждаются неодинаково, что приводит к разному атмосферному давлению и перемещению воздушных масс – атмосферной циркуляции. Происходит смена господствующих ветров, приносящих разные воздушные массы. Но, надо сказать, что на территории большей части России в течение года преобладает западный перенос воздушных масс и связанные с ним осадки. Для России характерны три основных типа воздушных масс, определяющих черты её климата.
Воздушные массы:
- Арктическая воздушная масса;
- Воздух умеренных широт;
- Тропическая воздушная масса.
Меры контроля атмосферного давления в тропическом климате
Атмосферное давление в тропическом климате может иметь значительные колебания, что может оказывать влияние на погодные условия и климатические изменения. Для контроля и измерения атмосферного давления в тропических регионах используются различные меры и инструменты.
Одной из основных мер контроля атмосферного давления в тропиках является использование барометров. Барометры представляют собой инструменты, которые измеряют атмосферное давление и позволяют определить изменения в погоде. Они могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.
Кроме барометров, для контроля атмосферного давления в тропическом климате используется также система метеорологических станций. Эти станции оборудованы специальными датчиками, которые непрерывно измеряют атмосферное давление и передают данные на метеорологический центр. Такие системы позволяют проводить мониторинг атмосферного давления в режиме реального времени и предсказывать возможные изменения погоды.
Другой важной мерой контроля атмосферного давления в тропическом климате является использование спутников. Спутниковые системы обеспечивают наблюдение за атмосферными условиями на больших территориях и позволяют определить распространение циклонов и антициклонов
Эти данные могут быть использованы для прогноза погоды и анализа климатических изменений в тропическом регионе.
Таким образом, контроль атмосферного давления в тропическом климате осуществляется с помощью барометров, систем метеорологических станций и спутниковых систем. Это позволяет улучшить прогноз погоды и анализировать климатические изменения для более эффективного планирования и принятия решений в тропическом регионе.
Методы изучения[]
Для выявления особенностей климата, как типичных, так и редко наблюдаемых, необходимы многолетние ряды метеорологических наблюдений. В умеренных широтах используются 25—50-летние ряды; в тропиках их длительность может быть меньше.
Климатические характеристики представляют собой статистические выводы из многолетних рядов наблюдений за погодой, прежде всего над следующими основными метеорологическими элементами: атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, температурой и влажностью воздуха, облачностью и атмосферными осадками. Учитывают также продолжительность солнечной радиации, длительность безморозного периода, дальность видимости, температуру верхних слоев почвы и водоёмов, испарение воды с земной поверхности в атмосферу, высоту и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и наземные гидрометеоры (росу, гололёд, туманы, грозы, метели и пр.). В XX веке в число климатических показателей вошли характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, таких, как суммарная солнечная радиация, радиационный баланс, величины теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, затраты тепла на испарение.
Многолетние средние значения метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т. д.), их суммы, повторяемости и прочие носят название климатических норм; соответствующие величины для отдельных дней, месяцев, лет и прочее рассматриваются как отклонение от этих норм. Для характеристики климата применяются также комплексные показатели, то есть функции нескольких элементов: различные коэффициенты, факторы, индексы (например, континентальности, засушливости, увлажнения) и пр.
Специальные показатели климата применяются в прикладных отраслях климатологии (например, суммы температур вегетационного периода в агроклиматологии, эффективные температуры в биоклиматологии и технической климатологии, градусо-дни в расчётах отопительных систем и пр.).
Для оценок будущих изменений климата применяют модели общей циркуляции атмосферы.
Дать описание ,всем климатическим поясам!
Экваториальный пояс. Экваториальные воздушные массы (ЭВ) весь год, зона низкого давления. Климатические области внутри пояса не выражены. Температуры весь год высокие, увлажнение избыточное, осадков много. Сезонные колебания среднемесячных температур, давления и осадков незначительные, ветры слабые. Погода: до полудня — жаркая солнечная, после полудня — обильные дожди.Субэкваториальные пояса. Сезонная смена воздушных масс: летом — экваториальные (ЭВ), зимой — тропические (ТВ). Летом климатические и погодные условия такие же, как в экваториальном поясе, зимой — как в тропическом, в области пустынного климата (кТВ). Зима немного прохладнее, чем лето, но отличается сухостью.Тропические пояса. Тропические воздушные массы весь год (ТВ), преобладание континентального тропического воздуха (кТВ). Давление высокое, температура высокая, но зимой немного ниже, чем летом. Значительная годовая и суточная амплитуда колебаний температур. Осадков почти нет, увлажнение ничтожное, нередки сильные жаркие сухие ветры и пыльные бури. Такой сухой жаркий климат называют аридным, а те части тропических поясов, в которых типичны такие климатические условия — областями тропического, пустынного климата. Погода ясная, солнечная, сухая.Субтропические пояса. Сезонная смена воздушных масс: тропические (ТВ) летом, умеренные (УВ или ПВ) — зимой. Давление летом высокое, зимой — относительно низкое. Значительные сезонные различия температур и осадков, но температура положительна в течение почти всего года. Хотя возможны кратковременные ее понижения до отрицательных значений и даже выпадение снега. На равнинах он быстро тает, в горах может сохраняться в течение нескольких месяцев. Летом преобладают пассаты, зимой — западные ветры.Умеренные пояса. В течение всего года господствуют умеренные воздушные массы (УВ), но возможны вторжения ТВ (особенно летом) и АВ (обычно зимой). Большие сезонные различия температуры: лето теплое, иногда жаркое, зима холодная, морозная, продолжительная. Атмосферное давление в течение года относительно низкое, интенсивная циклоническая и фронтальная деятельность, порождающая неустойчивость климатических и погодных условий, особенно зимой. Западные ветры в течение всего года, зимой часто дуют северо-восточные ветры, а летом иногда — пассаты. Зимой во многих районах пояса наблюдается продолжительный и устойчивый снеговой покров. В пределах умеренного пояса свойства воздушных масс изменяются с запада на восток, особенно в северном полушарии.Субарктический и субантарктический пояса. Летом — умеренные (УВ), а зимой — арктические и антарктические воздушные массы (АВ). Большие сезонные колебания температуры воздуха, сплошное распространение многолетней мерзлоты. Летом — западные ветры, зимой — северовосточные или юго-восточные. Арктический и антарктический пояса. АВ в течение всего года, очень холодные зима и лето, осадков мало, сильные ветры (на севере — северо-восточные, на юге — юго-восточные).
Слайд 33ЗАДАНИЕЗаполните пробелы в тексте, используя следующие понятия: сухой, побережья, влажный, бриз, предгорья,
пассат, горно-долинный, циркуляция, западные, устойчивые, ветры.К местным ветрам относят _________, что в переводе с французского «лёгкий ветерок», _________________, в том числе фён и бора. К сезонным – муссон (летом — ________, зимой — _________). К постоянным — ___________, ветры полярных и __________ ветры умеренных широт.Бризы характерны для ____________, горно-долинные – для ________________ и горных долин. Постоянные ветры дуют там, где существуют ________________ области высокого и низкого давления. Все ____________ и воздушные потоки на Земле носят название общей _________________ атмосферы
бриз
циркуляция
горно-долинный
западные
влажный
пассаты
сухой
ветры
устойчивые
предгорий
побережья
Как возникают другие господствующие ветры
Из области повышенного давления жаркого пояса ветры дуют не только в сторону экватора, но и в противоположную в сторону умеренных широт, где также расположен пояс пониженного давления. Эти ветры, как и пассаты, отклоняются под действием вращения Земли (эффект Кориолиса). В Северном полушарии они дуют с юго-запада, а в Южном полушарии с северо-запада. Поэтому эти ветры называют западные ветры умеренных широт или западный перенос (см. рис. 31).
С западным переносом воздушных масс мы постоянно сталкиваемся в наших широтах, особенно в европейской части России. С западными ветрами к нам чаще всего приходит морской воздух умеренных широт с Атлантики. В Южном полушарии широты, где западные ветры образуются над гигантской сплошной поверхностью Океана и достигают огромной скорости, получили название «ревущие сороковые».
На рисунке 31 вы найдёте и восточные (стоковые) ветры полярных областей, дующие в сторону поясов пониженного давления умеренных широт.
|
В общую циркуляцию атмосферы входят пассаты, западные негры умеренных широт, восточные (стоковые) ветры полярных областей, а также муссоны. |
К устойчивым неграм нередко относят и муссоны, с которыми вы познакомились в 6 классе. Муссоны возникают из-за неодинакового нагрева суши и океана летом и зимой. Площадь суши гораздо больше в Северном полушарии. Поэтому муссоны здесь хорошо выражены на восточных побережьях Евразии и Северной Америки, где в средних широтах возникает существенный контраст в прогревании суши и океана. Особая разновидность — тропические муссоны, господствующие в Южной и Юго-Восточной Азии.
В отличие от уже рассмотренных нами ветров преобладающих направлений, муссоны — сезонные ветры. Они меняют направление дважды в год. Летний муссон дует с океана на сушу и приносит влагу (сезон дождей), а зимний муссон дует с суши на океан (сухой сезон).
Перемещающиеся с устойчивыми ветрами воздушные массы, как вы видите, движутся в определенном порядке. Они создают и сложную систему воздушных течений в масштабах земного шара Её называют общая циркуляция атмосферы (от латинского слова circulation — вращение).
|
Между поясами атмосферного давления земли образуются относительно устойчивые господствующие ветры, или ветры преобладающих направлений. |
|
Запомните Воздушные массы. Пассаты. Западные ветры умеренных широт. Восточные (стоковые) ветры полярных областей. Муссоны. Общая циркуляция атмосферы. |
Это я знаю
1. Какие типы воздушных масс вы знаете?
2. Как образуются пассаты и в каких направлениях они дуют?
3. Как образуются западные ветры умеренных широт?
4. Что такое муссоны? В каких направлениях они дуют?
5. Выберите верный ответ. Большие объёмы воздуха тропосферы, обладающие однородными свойствами, называют: а) циркуляцией атмосферы; б) воздушной массой; в) восходящим движением воздуха.
6. Заполните пропуски в предложении: «Направление пассатов в Северном полушарии …. в Южном ..».
7. Название этих ветров в переводе на русский язык означает «ветры, благоприятствующие переезду». Действительно, во времена парусного флота они помогали совершать путешествия из Европы в Америку. Их называют: а) муссоны; б) западные ветры умеренных широт, в) пассаты; г) бризы.
Это я могу
8. Заполните таблицу, указав области распространения и отличительные черты господствующих ветров.
Это интересно
9. Общей циркуляцией атмосферы называют совокупность воздушных течений планетарного масштаба, характеризующихся относительным постоянством. Каково, на ваш взгляд, значение общей циркуляции атмосферы на Земле: а) для природы в целом; б) для человека?
Тропический пояс
Как мы уже знаем, названия климатических поясов связаны с их местом расположения. Для этого типа климата характерны тропические воздушные массы весь год. Воздух континентальный. Настоящая погода тропического пояса — это высокие давление и температура, большая разница температур не только в течение года, но и в течение суток. Воды в таком климате очень не хватает. Здесь очень жарко и сухо, часто случаются и сухие ветры. Дождей почти нет. Погода обычно сухая и солнечная.
Однако тропический пояс обманчив. Восточные берега материков, которые омываются теплыми течениями, тоже находятся в этом поясе, но имеют другой климат. Воздух морской тропический, обильные осадки, муссоны. Климатические условия схожи с экваториальным климатом.
Для субтропических поясов характерна смена воздушных масс. Летом преобладает тропический климат, зимой — умеренный. Скачки давления летом и зимой достаточно высоки. Зимой давление низкое, а летом — высокое. Несмотря на сильное различие температуры и осадков в течении года, на градуснике весь год выше ноля. Иногда температура может падать даже до отрицательных значений. В такие периоды выпадает снег. На равнинных местностях он тает быстро, а вот в горах может лежать несколько месяцев. Что касается ветров, то зимой властвуют а летом — пассаты.
Ссылки[]
- Определение климата
- Отделение метеорологии и климатологии Московского центра Русского географического общества
- А. В. Павлов, Г. Ф. Гравис. Вечная мерзлота и современный климат
|
Выделить Климат и найти в:
|
|
|
- Страница — краткая статья
- Страница 1 — энциклопедическая статья
- Разное — на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
- Прошу вносить вашу информацию в «Климат 1», чтобы сохранить ее
Таблица «Характеристика климатических поясов Африки»
| Название климатического пояса | Средние температуры лета и зимы, C | Воздушные массы | Давление | Количество осадков |
|---|---|---|---|---|
| Экваториальный | +25° C (на протяжении всего года) | Экваториальный воздух | низкое на протяжении всего года | 2000 мм |
| Субэкваториальный | среднегодовая температура около +24° С | летом: Экваториальный воздухзимой: Тропический воздух | летом: низкоезимой: высокое | летом: 2000 ммзима: сухая |
| Тропический | летом: 32° Сзимой: 16-18° С | Тропический воздух | высокое на протяжении всего года | до 100 мм |
| Субтропический | летом: 24° Сзимой: 8° С | летом: Тропический воздухзимой: Умеренный воздух | летом: высокоезимой: низкое | около 500 мм |