Реферат на тему: Климат

Реферат на тему: Климат Реферат

Введение

Климат — это статистический многолетний метеорологический режим, одна из важнейших географических особенностей данного района. Многолетний режим — это сочетание всех погодных условий в данной местности на период не менее нескольких десятилетий; типичные годовые изменения этих условий и возможные отклонения от них в отдельные годы; погодные комбинации, характерные для его различных аномалий.

Термин «климат» был введен в научный оборот 2200 лет назад древнегреческим астрономом Гиппархом и означает «наклон» («klimatos») на греческом языке. Ученый имел в виду наклон земной поверхности к солнечной радиации. Разница между экватором и полюсом уже тогда считалась основной причиной различий в погоде в низких и высоких широтах.

Позднее климат описывался как среднее состояние атмосферы в определенном регионе Земли, характеризующееся признаками, которые остаются практически неизменными в течение одного поколения, т.е. около 30-40 лет. Эти характеристики включают в себя амплитуду колебаний температуры, атмосферное давление и циркуляцию воздуха.

Описания климата различных населенных пунктов включены в географические описания еще со времен Древней Греции. Бесценным источником являются летописи, в которых летописцы обычно отмечают природные явления. Современная система метеорологических наблюдений начала формироваться в 18 веке и распространилась повсеместно только в начале 20 века.

В умеренных широтах используются 25-50-летние серии; в тропиках они могут быть короче; иногда (например, в Антарктике, в высокой атмосфере) необходимо ограничивать наблюдения более короткой продолжительностью, так как более поздний опыт может прояснить предварительные данные.

При изучении климата океанов, помимо наблюдений на островах, используется информация, полученная в разное время судами в конкретном акватории, а также регулярные наблюдения за погодой с судов. Широко используются данные спутниковых наблюдений. Предыдущие климатические предположения основаны на данных археологических и геологических исследований.

Из всех планет Солнечной
системы только Земля имеет уникальную атмосферу и гидросферу, что способствует
развитию высших форм жизни на поверхности Земли. Это обусловлено удачным
сочетанием многих обстоятельств: и тем, что Солнце является «тихой»
звездой, и тем, что Земля находится на оптимальном расстоянии от нее, и тем,
что она имеет массивный спутник — Луну, а также химическим составом первичной
Земли и многими другими причинами.

Наука о климате —
климатология изучает причины формирования различных типов климата, их
географическое положение и взаимосвязь между климатом и другими природными
явлениями. Климатология тесно связана с метеорологией, отраслью физики,
изучающей краткосрочные атмосферные условия, т.е. погоду.

Основными факторами,
ответственными за создание комфортных климатических условий на Земле, являются
величина солнечного излучения, давление и теплоемкость земной атмосферы,
которые определяются составом и влажностью воздуха. Наклон собственной оси
вращения планеты (по отношению к эклиптике) определяет изменение сезонов,
зонирования и климатического контраста.

Исторический обзор

Исследования осадочных пород,
ископаемых остатков флоры и фауны, радиоактивности пород и т.д. показывают, что
климат Земли в разное время существенно изменился. За последние сотни миллионов
лет (до антропогенеза) Земля, кажется, была теплее, чем сегодня: температуры в
тропиках были близки к сегодняшним, а в умеренных и высоких широтах намного
выше, чем сегодня.

В начале палеогена (около 70 млн лет назад) разница
температур между экваториальной и циркумполярной областями начала
увеличиваться, но до антропогенов она была меньше, чем сегодня. В случае
антропогенов температура резко упала в высоких широтах, и появились полярные
ледники.

Последнее отступление ледников в северном полушарии, вероятно,
закончилось около 10 000 лет назад, после чего сохранился постоянный ледяной
покров, особенно в Северном Ледовитом океане, на Гренландии и других островах
Арктики, а в южном полушарии — в Антарктиде.

Климат Европы на протяжении
последних тысячелетий (данных по другим континентам недостаточно, но можно
предположить, что тенденции совпадают с европейскими) характеризуется ритмическими
колебаниями в относительно узких пределах. Более сухие и теплые периоды
несколько раз заменялись более влажными и более прохладными.

Примерно за 500
лет до нашей эры осадки значительно увеличились, а климат стал прохладнее. В
начале пост-христианской эпохи она была похожа на современность. В 12-13 веках
климат был более мягким и сухим, чем в начале 20-го века нашей эры, но в 15-16
веках он снова остыл, и ледяные моря снова увеличились.

С 17-го по середину
19-го века климат оставался холодным и влажным, наступали ледники. Со второй
половины XIX века началось новое потепление, которое было особенно сильным в
Арктике, но затронуло почти весь земной шар. Изменчивость климата также
происходила на меньших амплитудах — например, 1950-е годы были теплее, чем предыдущее
десятилетие.

Климат будущей планеты земля

Судя по прогнозам ученых и метеорологов из разных стран, можно понять, что будущее человечества выглядит очень мрачно. Все прогнозы в значительной степени основаны на результатах работы сложных компьютерных систем для моделирования климата Земли. Изучая тенденции изменения климата, специалисты пришли к выводу, что в ближайшие 50 лет температура на поверхности Земли увеличится в среднем на 2-3 градуса, а в ближайшие 100 лет — на 4-5 градусов.

Оценив эти цифры, можно сказать, что такое повышение температуры не так страшно, как кажется. В связи с глобальным потеплением климата на 4 градуса вода океанов на экваторе потеплеет на 3 градуса. На поверхности континентов температура будет в среднем на 5 градусов выше, а на полюсах — почти 8 градусов.

В районах Арктики ожидается полное таяние льда. Если посмотреть на средние широты, где расположены районы Северной Канады, Аляски и России, то можно сказать, что жители этих районов уже ощущают глобальное потепление ранее холодных районов. Климат станет не только теплее, но и влажнее, что означает увеличение количества осадков.

Если посмотреть на уровень смертности в Европе, то ученые прогнозируют, что смертность в Северной Европе снизится из-за защиты климата, в то время как в Южной Европе она увеличится из-за засухи и жары. Кроме того, потепление с большей вероятностью приведет к естественным пожарам, которые уничтожат большие площади лесных насаждений.

Климатические факторы

Для выявления условий
формирования климата необходимо определить его причины. Их называют
климатообразующими факторами. На диаграмме показаны наиболее важные
климатические факторы.

На Земле с однородной,
достаточно влажной поверхностью различия в климате любой части Земли будут
зависеть от радиационного баланса и циркуляции атмосферы. В этом случае
климатические зоны будут строго зонированными и их границы будут совпадать с
параллелями.

Солнечное излучение является
источником энергии для всех процессов, происходящих в атмосфере. Солнечное
излучение передает тепло солнца через пространство. Сферическая форма Земли
определяет различия в климате в зависимости от ее широты, а наклон земной оси
вращения определяет сезонные колебания климата.

Чтобы охарактеризовать
климат, очень важно знать, как распределены суша и море в определенном месте.
Расстояние от побережья океана вглубь континента отражается в режиме
температуры, влажности, определяет степень континентального климата. Теплые
течения в морях и океанах способствуют повышению температуры в прибрежных районах
страны и увеличению количества осадков.

Холодные течения, с другой стороны,
снижают температуру по краям континентов и предотвращают выпадение осадков.
Климат отличается на восточном и западном побережьях Южной Америки, Австралии и
Африки, которые имеют один и тот же тропический климат. Это связано с
присутствующими там океанскими течениями.

Когда земля вращается вокруг солнца, угол между полярной осью и перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и является 23̊ 30̍. Это движение объясняет изменение угла падения солнечного света на земную поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце нагревает поверхность.

Только между северной и южной тропиками (от 23̊ 30̍ S.N. до 23̊ 30̍ S.N. ) лучи солнца падают вертикально на землю в определенное время года, и здесь в полдень солнце всегда поднимается высоко над горизонтом. Поэтому в тропиках всегда тепло в любое время года.

На более высоких широтах, где солнце ниже над горизонтом, поверхность Земли менее теплая. Существуют значительные сезонные колебания температуры (что не характерно для тропиков), а зимой угол падения солнечного света относительно невелик, а дни намного короче.

На экваторе день и ночь всегда имеют одинаковую продолжительность, а на полюсах день длится все летнее полугодие, а зимой солнце никогда не поднимается выше горизонта. Длина полярного дня только частично компенсирует то, что низкое солнце находится над горизонтом, так что лето прохладнее.

В темные зимы полярные регионы быстро теряют тепло и имеют тенденцию к резкому отступлению. Количество солнечного излучения (падающего солнечного излучения) меняется во времени и месте в зависимости от угла, под которым солнечный свет падает на земную поверхность: чем выше солнце над головой, тем оно больше. Изменения этого угла главным образом определяются вращением земли вокруг солнца и ее вращением вокруг своей оси.

Большое влияние на климат и
рельеф местности. Например, климатические условия в горах различаются на разных
высотах; на климат влияют направления горных хребтов, которые являются
препятствием для вторжения ветра и воздушных масс. Равнины, с другой стороны,
позволяют континентальным или океаническим воздушным массам свободно вторгаться
в соседние районы.

Климат сильно зависит от
природы подстилающей поверхности, под которой понимаются компоненты земной
поверхности, взаимодействующие с атмосферой. Лес, например, уменьшает суточную
амплитуду температуры почвы и, следовательно, окружающего воздуха. Снег снижает
потерю тепла на землю, но он отражает значительное количество солнечного света,
так что земля плохо прогревается.

С развитием человеческого
общества на Земле появился новый фактор, влияющий на климат планеты. В городах
температура воздуха выше, чем в окрестностях. Воздушная пыль способствует
образованию тумана и облаков, уменьшает продолжительность солнечного сияния и
количество осадков.

Экономическая деятельность человека иногда оказывает
необратимое негативное воздействие на климат. Например, загрязнение атмосферы
двуокисью серы и оксидами азота привело к выпадению кислотных дождей,
отравлению почвы и воды и уничтожению лесов. Эти загрязнители переносятся
воздушными массами на большие расстояния и вместе с осадками выпадают далеко от
источников загрязнения.

Рефераты:  Беларускае кнігадрукаванне XIX - пачатку ХХ стагоддзя: характэрныя асаблівасці – тема научной статьи по СМИ (медиа) и массовым коммуникациям читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Другая опасность — разрушение
озонового слоя, особенно над Антарктикой. Этот слой защищает нашу Землю от
избыточного ультрафиолетового излучения. Причиной разрушения озона является
производство и использование фреона в холодильниках и аэрозолях.

Климатические характеристики

Климатические характеристики — это статистические выводы из многолетней серии наблюдений, главным образом по следующим основным метеорологическим элементам: давление воздуха, скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, облачность и атмосферные осадки.

Также учитывается продолжительность солнечного излучения, видимость, температура верхних слоев почвы и водоемов, испарение воды с поверхности почвы в атмосферу, высота и состояние снежного покрова, различные атмосферные явления и почвенные гидрометры (роса, лед, туман, грозы, метели и т.д.).

В 20 веке климатические индикаторы включали в себя характеристики элементов теплового баланса земной поверхности, такие как общая солнечная радиация, радиационный баланс, значения теплообмена между земной поверхностью и атмосферой, расход тепла на испарение.

Многолетние средние значения
метеорологических элементов (годовые, сезонные, месячные, суточные и т.д.), их
суммы, повторяемость и др. называются климатическими нормами; соответствующие
значения для отдельных дней, месяцев, лет и др. считаются отклонениями от этих
норм.

Различают макроклимат и микроклимат:

  • Макроклимат (гречиха — крупная) — климат крупнейших районов, это климат Земли в целом, климатические зоны, а также большие участки суши и акватории океанов или морей. Макроклимат определяет уровень солнечной радиации и регулярность атмосферной циркуляции;
  • Микроклимат (греческий mikros — маленький) — часть местного климата. Микроклимат зависит, главным образом, от рельефа, лесопосадки, разницы во влажности почвы, весенних и осенних заморозков, времени таяния снега и льда на водах. Учет микроклимата необходим для размещения сельскохозяйственных культур, для строительства городов, прокладки дорог, для любой хозяйственной деятельности человека и его здоровья.

Реферат найти атмосфера. современная климатическая ситуация на планете

  • Основные функции атмосферы в экосистеме Земли. Метеорологические предпосылки смога: инверсия, безветренная погода, ровный рельеф. Последствия загрязнения воздуха: кислотные дожди, парниковый эффект, озоновые дыры. Методы защиты атмосферы от загрязнений.

    презентация, добавлен 02.11.2021

  • Источники загрязнения атмосферы. Химическое и аэрозольное загрязнение атмосферы. Фотохимический туман или смог. Озоновый слой Земли. Загрязнение атмосферы выбросами транспорта и мероприятия по борьбе с ними. Способы очистки газовых выбросов в атмосферу.

    реферат, добавлен 01.12.2021

  • Особенности экологических исследований атмосферы Земли. Состав и структура гидросферы. Основные этапы развития геоэкологии. Важнейшие экологические проблемы, связанные с состоянием атмосферы. Исследование динамических процессов литосферного характера.

    учебное пособие, добавлен 05.05.2021

  • Рассмотрение геоинженерного воздействия на климатическую систему Арктики с использованием инжекции в нижнюю стратосферу диоксида серы как предшественника сульфатных аэрозолей. Использование соединений серы, выбрасываемых в приземный слой атмосферы.

    контрольная работа, добавлен 25.10.2021

  • Способы уменьшения загрязнения атмосферы выбросами. Использование индекса загрязненности атмосферы для оценки состояния атмосферы. Промышленное загрязнение водоема, рекомендации по его сохранению. Проблема рационального природопользования в России.

    контрольная работа, добавлен 09.03.2021

  • Химическое загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы подвижными источниками выбросов. Основные загрязняющие вещества. Влияние загрязнения атмосферы на растительный и животный мир. Влияние радиоактивных веществ на растительный и животный мир.

    реферат, добавлен 21.10.2008

  • Основные загрязнители воздушного океана, их источники. Последствия загрязнения атмосферы. Перечень значительных антропогенных изменений, их экологические последствия. Способы борьбы с ухудшением состояния атмосферы. Факты загрязнения окружающей среды.

    контрольная работа, добавлен 24.02.2021

  • Газовый состав атмосферы; основные источники ее загрязнения. Образование озоновых дыр. Пики загрязнения. Проблемы гидросферы и литосферы. Уменьшение прозрачности и структурного состава воды. Пути решение экологических проблем. Экологические организации.

    шпаргалка, добавлен 12.12.2021

  • Состав атмосферного воздуха, слои атмосферы, ее основные загрязнители. Последствия загрязнения атмосферы. Влияние загрязнителей на окружающую среду и здоровье человека. Геополитический аспект загрязнения атмосферы. Меры по борьбе с загрязнением атмосферы.

    курсовая работа, добавлен 03.09.2021

  • Обзор современных методов расчета загрязнения атмосферы. Определение максимальной концентрации загрязненности атмосферы промышленного региона от нескольких источников. Многокритериальная оптимизация предельно допустимых выбросов загрязненности атмосферы.

    дипломная работа, добавлен 08.01.2021

  • Список литературы

    1. А.П. Галсов. Как и прогнозировалась погода. — М.: Солдат, 1953 год.
    2. Ильин М. Человек и Элемент. — М.: Молодая гвардия, 1952 год.
    3. В.А. Мезенцев. Необычные явления в атмосфере. — М.: Профессиональная дата, 1954 год.
    4. Рузалин Г.И. концепция современной естественной науки. — М., 1995.
    5. Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. М., 1996.

    Типы климата земли

    Климатические условия Земли
    сильно отличаются друг от друга из-за сочетания различных климатических
    факторов. Существует несколько научных классификаций климатических типов Земли.
    В соответствии с классификацией, предложенной профессором МГУ Б.П. Аликовым,
    выделяются семь основных климатических зон — экваториальная, две тропическая,
    две умеренная и две полярная.

    В этих поясах климат формируется под влиянием
    воздушных масс одного типа. Между главными поясами находятся шесть переходных
    поясов, которые характеризуются сезонными изменениями преобладающих воздушных
    масс. Например, в субтропических поясах летом преобладает тропический воздух, а
    зимой — умеренный.

    Границы поясов определяются средним положением атмосферных
    фронтов между основными типами воздушных масс, причем в каждом из широтных
    поясов выделяются четыре климатических подтипа: континентальный, океанический,
    западный и восточный. Континентальный климат находится под влиянием воздушных
    масс, формирующихся на суше, в то время как океанский климат находится под
    влиянием воздушных масс, формирующихся над океаном.

    Экваториальная климатическая
    зона отмечена красным цветом на карте климатических зон. В течение всего года
    здесь преобладают экваториальные воздушные массы, и температура воздуха
    постоянна ( 24… 28 °С). Постоянные ветры торгового ветра, формирующиеся над
    океаном, приносят обильные осадки, годовая сумма которых в среднем составляет
    от 1000 до 3000 мм и достигает 6000 мм на наветренных склонах гор. Количество
    осадков превышает испарение. Плотные экваториальные леса произрастают в жарких
    и влажных климатических зонах.

    Тропическая климатическая
    зона простирается в двух широких полосах вдоль северных и южных тропиков Земли.
    Она разделена на районы с континентальным и океаническим климатом. В районах с
    континентальным тропическим климатом жарко летом (до 40 °С) и прохладно зимой
    ( 15 °С), облачность незначительна, осадков выпадает мало (менее 250 мм).

    Это
    районы с тропическими пустынями, такие как Сахара, арабская пустыня, пустыни
    Австралии и др. Океано-тропический климат похож на экваториальный, но
    отличается от него сезонами. Лето над океанами теплое ( 20… 27 °С) и зимняя
    прохлада ( 10… 15 °С). Облачный покров в этих районах высокий, но осадков выпадает
    мало, ливни характерны только для тропических циклонов.

    Зона умеренного климата
    расположена в двух полосах в северном и южном полушарии (от 40-45° с.ш. и южной
    широты до почти полярных кругов). В его границах четко обозначены районы с
    морским и континентальным климатом. В этом поясе круглый год преобладают
    умеренные воздушные массы, и различия между сезонами четко прослеживаются.

    Морской умеренный климат формируется на континентальных окраинах. В зонах
    низкого давления образуется большое количество циклонов. Лето прохладное (до
    20 °С), зима теплая (от 5 °С), осадки выпадают от 500 до 1000 мм. В
    центральных районах континентов преобладает континентальный умеренный климат,
    лето жаркое ( 26 °С), зима холодная (до -24 °С), среднее количество осадков от
    200 до 450 мм.

    Арктическая и Антарктическая
    климатические зоны являются самыми холодными районами на Земле. В течение
    нескольких месяцев года солнце не показывает выше горизонта — есть полярная
    ночь, а летом — полярный день. Круглый год существует зона высокого давления с
    преобладанием восточных ветров.

    🚀 реферат на тему «атмосфера земли» — готовая работа бесплатно

    Содержание

    Введение
    Глава 1. Понятие атмосферы, ее химический состав
    1.1. Азот
    1.2. Кислород
    1.3. Углекислый газ
    1.4. Аргон
    Глава 2. Строение атмосферы
    2.1. Тропосфера
    2.1.1. Тропопауза
    2.2. Стратосфера
    2.2.1. Стратопауза
    2.3. Мезосфера
    2.3.1. Мезопауза
    2.4. Термосфера
    2.4.1.Ионосфера
    2.4.2. Экзосфера
    Глава 3. Свойства атмосферы, ее воздействие на организм человека
    Глава 4. Главные современные проблемы атмосферы и их проявление
    Заключение
    Список использованных источников

    Введение

    Земля – третья от Солнца планета и пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Из всех планет Земля – самая крупная по диаметру, массе и плотности. Иногда в различных источниках Землю также именуют «Голубой планетой».

    Земля – единственное известное человеку на данный момент тело Солнечной системы, населённое живыми организмами.

    Уже на раннем этапе своего существования планета Земля имела свою атмосферу.

    Самая распространенная теория гласит, что атмосфера Земли некогда пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), которые были захвачены из межпланетного пространства. Это была, так называемая, первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад).

    На следующем этапе, вследствие вулканической деятельности, произошло «насыщение» атмосферы другими газами (кроме водорода): углекислым газом, аммиаком и водяным паром. Так, около трех миллиардов лет назад образовалась вторичная атмосфера. Эта атмосфера была восстановительной.

    Далее на процесс образования атмосферы оказали влияние два основополагающих фактора:

    • утечка легких газов (водорода и гелия) вмежпланетное пространство;
    • химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

    Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, которая характеризовалась меньшим содержанием водорода и гораздо большим содержанием азота и углекислого газа.

    Рассмотрим подробнее, что входит в понятие «атмосферы Земли».

    Глава 1. Понятие атмосферы, ее химический состав

    Атмосфера –  газовая оболочка, окружающая планету Земля. Толщина атмосферы — примерно 120 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха в атмосфере — (5,1—5,3)·1018 кг. Из них масса сухого воздуха составляет (5,1352 ±0,0003)·1018 кг, общая масса водяных паров в среднем равна 1,27·1016 кг. [Википедия. Свободная Энциклопедия]

    Появление атмосферы Земли происходило в результате выделения газов при вулканических извержениях. Впоследствии после океанов и биосферы она формировалась за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

    В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей. Рассмотрим основные из них. [Википедия. Свободная Энциклопедия]

    1.1. Азот

    Азот (N) является главным элементом земной атмосферы. Азот – главная составная часть воздуха (78%) В первую очередь он играет роль разбавителя кислорода, регулирует темп окисления, а, следовательно, скорость и напряженность биологических процессов [Википедия. Свободная Энциклопедия]

    Рефераты:  Доклад: Происхождение славян и их государственности -

    Азот встречается в воздухе, в водах рек, морей и океанов (а именно, в микроорганизмах планктона и водорослях), он также обнаружен в составе газовых облаков комет, в туманностях и в атмосфере Солнца.

    Азот входит в состав всех живых организмов. В небольших количествах содержится в каменном угле и нефти. Он оказывает огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных: в белках его до 17%, в организме человека в целом около 3%.

    Азот участвует в круговороте веществ в природе. [Химик. Сайт о химии]

    Он содержится в газах вулканического происхождения и в изверженных горных породах [Географический портал. Состав атмосферы.]

    1.2. Кислород

    Содержание кислорода (O2) в атмосфере Земли – 21 %. Он используется живыми организмами для дыхания, входит в состав органического вещества (белки, жиры, углеводы).

    Кислород является вторым по распространению газом. Исследования  показывают, что кислород в атмосфере Земли обновляется в течение 3-4 тыс. лет, т.е. кислород по своей сути  — довольно мобильный компонент газовой оболочки.

    На ранних этапах развития Земли свободный кислород возникал в очень малых количествах в результате фотодиссоциации (химической реакции, при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов  электромагнитного излучения) молекул углекислого газа и воды в верхних слоях атмосферы. Однако количество свободного кислорода стало возрастать и в итоге стало сбалансированным, вследствие  появления в океане автотрофных и фотосинтезирующих организмов.

    1.3. Углекислый газ

    Углекислый газ (CO2) идет на образование живого вещества, а вместе с водяным паром создает так называемый «оранжерейный (парниковый) эффект» [Географический портал. Состав атмосферы.]

    Значение углерода в биосфере очень велико, так как он входит в состав всех живых организмов.

    Миграция СО2 в биосфере протекает двумя способами. Поглощение СО2 происходит преимущественно в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении в литосфере в виде торфа, угля, нефти, горючих сланцев [Географический портал. Состав атмосферы.]

    Также на круговорот и миграцию углерода сильное влияние оказывает массовое сжигание ископаемого топлива и возрастание его содержания в современной атмосфере.

    1.4.Аргон

    Аргон (Ar) – третий по распространению газ. Большая часть аргона атмосферы поступила из недр Земли на самых ранних этапах ее развития и значительно меньшая часть добавилась впоследствии во время вулканических извержений, по трещинам в земной коре в виде газовых струй, а также при выветривании горных пород. [Географический портал. Состав атмосферы.]

    Помимо вышеупомянутых газов, в атмосфере содержится также водяной пар и вода в жидком и твердом состоянии. Вода в атмосфере является важным аккумулятором тепла.

    В нижних слоях атмосферы содержится большое количество минеральной и техногенной пыли и аэрозолей, продуктов горения, солей, спор и пыльцы растений и т.д. [Географический портал. Состав атмосферы.]

    До высоты 100-120 км состав атмосферы однороден, соотношение между азотом и кислородом здесь постоянно. По мере возвышения наблюдается появление инертных газов, водорода и др, соотношение газов значительно меняется. Например, на высоте 200-800 км, кислород преобладает над азотом в 10-100 раз.

    Таким образом, следует отметить, что первичная атмосфера Земли состояла главным образом из водяных паров, водорода и аммиака. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца водяные пары разлагались на водород и кислород. Водород уходил в космическое пространство, кислород вступал в реакцию с аммиаком и образовывались азот и вода. [Географический портал. Эколюция газового состава атмосферного воздуха]

    В начале геологической истории Земля создала вторичную собственную углекислую атмосферу. Углекислый газ поступал из недр в процессе сильных вулканических извержений. А с появлением зеленых растений кислород стал поступать в атмосферу в результате разложения углекислого газа при фотосинтезе, и состав атмосферы принял современный вид.

    Глава 2. Строение атмосферы

    Атмосфера Земли носит неоднородный характер, в ее составе выделяют несколько оболочек: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Друг от друга они отделяются тонкими (толщиной 1-2 км) слоями – паузами: тропопаузой, стратопаузой, мезопаузой.

    2.1. Тропосфера

    Нижняя часть атмосферы, до высоты 10-15 км, в которой сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха, носит название тропосферы. [Полякова, Кашарин].

    В тропосфере содержится почти весь водяной пар атмосферы, и возникают почти все облака.

    Здесь сильно развита турбулентность, особенно это проявляется при приближении к земной поверхности.

    Ученые до сих пор не могут дать точного ответа на вопрос о том, насколько высоко простирается тропосфера Земли, над каждым местом Земли она меняется. Однако утверждают, что над полюсами она простирается до высоты около 9 км, над умеренными широтами до 10-12 км и над экватором до 15-17 км.

    Средняя годовая температура воздуха у земной поверхности около 26° на экваторе и около -23° на северном полюсе. На верхней границе тропосферы над экватором средняя температура около -70°, над северным полюсом зимой около -65°, а летом около -45°. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

    В тропосфере находится основная масса атмосферного воздуха. Именно поэтому все процессы, происходящие в пределах тропосферы, оказывают огромное влияние на погоду и климат земной поверхности. Помимо этого, в атмосфере наблюдается большое сосредоточение водяного пара, что является подтверждением того, что именно в пределах данной оболочки образуются облака (как было указано выше)

    Через тропосферу легко проходят солнечные лучи, здесь накапливается и удерживается тепло. Механизм прогревания атмосферы от Земли, нагретой солнечной радиацией, называется парниковый эффект (greenhouse effect).

    Граница между турбулентной тропосферой и спокойной стратосферой называется тропопауза.

    2.1.1. Тропопауза – слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой; переходный слой от тропосферы к стратосфере. [Википедия. Свободная Энциклопедия.]

    В земной атмосфере тропопауза расположена на высотах от 8—12 км (над уровнем моря) в полярных районах и до 16—18 км над экватором. Высота тропопаузы зависит также от времени года (летом тропопауза расположена выше, чем зимой) и циклонической деятельности (в циклонах она ниже, а в антициклонах — выше).

    Толщина тропопаузы составляет от нескольких сотен метров до 2—3 километров. [Википедия. Свободная энциклопедия.]

    2.2. Стратосфера

     Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой.

    Температура нижней стратосферы очень схожа с температурой в тропосфере Земли. Но, начиная с высоты около 25 км, температура в стратосфере стремительно растет с высотой, достигая на высоте около 50 км максимальных, притом положительных значений (от 10 до 30°). Вследствие возрастания температуры с высотой турбулентность в стратосфере мала.

    Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда в высоких широтах очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся под горизонтом. Эти облака состоят из переохлажденных водяных капелек. Стратосфера характеризуется еще и тем, что преимущественно в ней содержится атмосферный озон. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

     2.2.1. Стратопауза

     Стратопауза — слой атмосферы, являющийся пограничным между стратосферой и, следующим за ней слоем, мезосферой. В стратосфере температура повышается с увеличением высоты, а стратопауза является слоем, где температура достигает максимума. Температура стратопаузы — около 0 °C.

    Данное явление наблюдается не только на Земле, но и на других планетах, имеющих атмосферу.

    На Земле стратопауза находится на высоте 50 — 55 км над уровнем моря. Атмосферное давление составляет около 1/1000 от давления на уровне моря. [Википедия. Свободная Энциклопедия.]

    2.3. Мезосфера

     Над стратосферой располагается следующий слой –  мезосфера, примерно до 80 км. Здесь температура с высотой падает до нескольких десятков градусов ниже нуля. Вследствие быстрого падения температуры с высотой в мезосфере сильно развита турбулентность. На высотах, близких к верхней границе мезосферы (75-80 км), наблюдаются еще особого рода облака, также освещаемые солнцем в ночные часы, так называемые серебристые. Наиболее вероятно, что они состоят из ледяных кристаллов.

    На верхней границе мезосферы давление воздуха раз в 200 меньше, чем у земной поверхности. Таким образом, в тропосфере, стратосфере и мезосфере вместе, до высоты 80 км, заключается больше чем 99,5% всей массы атмосферы. На вышележащие слои приходится ничтожное количество воздуха. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

     2.3.1. Мезопауза

    Мезопауза – это слой атмосферы, разделяющий мезосферу и термосферу.

    На Земле располагается на высоте 80—90 км над уровнем моря. В мезопаузе находится температурный минимум, который составляет около −100 °C. Ниже (начиная от высоты около 50 км) температура падает с высотой, выше мезопаузы же (до высоты около 400 км) — начинает снова расти.

    2.4. Термосфера

    Верхняя часть атмосферы, над мезосферой, характеризуется очень высокими температурами и потому носит название термосферы. В ней различаются, однако, две части: ионосфера, располагающаяся от мезосферы до высот порядка тысячи километров, и лежащая над нею внешняя часть – экзосфера, которая переходит в земную корону. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

     2.4.1.Ионосфера

     Ионосфера, как говорит само название, характеризуется очень сильной степенью ионизации воздуха – содержание ионов здесь во много раз больше, чем в нижележащих слоях, несмотря на сильную общую разреженность воздуха. Эти ионы представляют собой в основном заряженные атомы кислорода, заряженные молекулы окиси азота и свободные электроны. Их содержание на высотах 100-400 км — порядка 1015-106 на кубический сантиметр. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

    От степени ионизации зависит электропроводность атмосферы. Поэтому в ионосфере электропроводность воздуха в общем в 1012 раз больше, чем у земной поверхности.

    Радиоволны испытывают в ионосфере поглощение, преломление и отражение. Для обеспечения надежной радиосвязи необходимо постоянное изучение и исследование ионосферы, а также непрерывное наблюдение за условиями отражения, преломления и поглощения радиоволн. Например, волны длиной более 20 м вообще не могут пройти сквозь ионосферу: они отражаются уже электронными слоями небольшой концентрации в нижней части ионосферы (на высотах 70-80 км). Средние и короткие волны отражаются вышележащими ионосферными слоями. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]

    В ионосфере наблюдаются полярные сияния и близкое к ним по природе свечение ночного неба – постоянная люминесценция атмосферного воздуха, а также резкие колебания магнитного поля – ионосферные магнитные бури.

    Температура в ионосфере растет с высотой до очень больших значений. На высотах около 800 км она достигает 1000°.

    Термопауза

    Термопауза – слой, расположенный над термосферой, характеризующийся переходом к постоянной температуре (с увеличением расстояния от планеты). Выше расположена экзосфера.

    Расположение термопаузы может колебаться от 400 до 800 км. Температура составляет 500—2000° в зависимости от времени суток и солнечной активности. [Википедия. Свободная Энциклопедия]

    Рефераты:  Личностные качества педагога. Реферат. Педагогика. 2008-12-09

    2.4.2. Экзосфера

    Выше 800-1000 км атмосфера переходит в экзосферу и постепенно в межпланетное пространство. Скорости движения частиц газов в экзосфере очень велики. Для незаряженных частиц критической скоростью будет 11,2 км/сек. Такие особенно быстрые частицы могут, двигаясь по гиперболическим траекториям, вылетать из атмосферы в мировое пространство, «ускользать», рассеиваться. Поэтому экзосферу называют еще сферой рассеяния. [Энциклопедия космоса STARBOOLS]. Господствующим газом в экзосфере является водород, поэтому ускользанию подвергаются именно его атомы.

    Существовали предположения о том,  что экзосфера, и с нею вообще земная атмосфера, кончается на высотах порядка 2000-3000 км. Но в ходе многочисленных наблюдений с ракет и спутников выдвинули гипотезу о том, что водород, ускользающий из экзосферы, образует вокруг Земли так называемую земную корону, простирающуюся более чем до 20 000 км. Но, конечно, плотность газа в земной короне ничтожно мала.

    Также с помощью спутников и геофизических ракет установлено существование в верхней части атмосферы и в околоземном космическом пространстве, так называемого, радиационного пояса Земли, который начинается на высоте нескольких сотен километров и простирается на десятки тысяч километров от земной поверхности. Этот пояс состоит из электрически заряженных частиц – протонов и электронов, захваченных магнитным полем Земли и движущихся с очень большими скоростями.

    Таким образом, на долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

    В зависимости от состава газа в атмосфере также  выделяют гомосферу и гетеросферу.

    Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера.

    Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км. [Википедия. Свободная Энциклопедия.]

    Глава 3. Свойства атмосферы, ее воздействие на организм человека

    Многочисленные исследования показывают, что уже на высоте 5 км над уровнем моря у человека появляется кислородное голодание, и его работоспособность значительно снижается. Происходит это потому, что на данном расстоянии кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание становится и вовсе невозможным уже на высоте 9 км, хотя, как утверждают, примерно до 115 км атмосфера еще содержит кислород.

    Это еще раз подтверждает тот факт, что атмосфера снабжает людей необходимым для дыхания кислородом.

    На высоте около 19—20 км давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст. Поэтому на данной высоте наблюдается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Находиться вне герметической кабины здесь невозможно, это повлечет за собою мгновенную смерть. Таким образом, с точки зрения физиологии человека, «космос» начинается уже на высоте 15—19 км.

    Еще одно из самых распространенных свойств атмосферы – это защита от поражающего действия радиации, осуществляемая тропосферой и стратосферой.

    По мере подъёма на всё большую высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления и др. [Википедия. Свободная Энциклопедия]

    В разреженных слоях воздуха распространение звука оказывается невозможным. До высот 60—90 км ещё возможно использование сопротивления и подъёмной силы воздуха для управляемого аэродинамического полёта. Но на высоте около 100—130 км проходит, так называемая, условная линия Кармана, высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. За данной линией начинается область чисто баллистического полёта, управлять которым можно, лишь используя реактивные силы.

    Глава 4. Главные современные проблемы атмосферы и их проявление

    Как известно, в последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать огромное влияние человек. Развитие промышленности, городов, транспорта повлекло за собой появление нового источника попадания вещества в атмосферу –  так называемого, антропогенного загрязнения.

    Атмосферное загрязнение –  это неблагоприятные изменения состояния атмосферного воздуха, полностью или частично обусловлены деятельностью человека, которые прямо или косвенно изменяют распределение энергии, уровни радиации, физико-химические свойства атмосферы и условия существования живых организмов. [Олейник]

    К наиболее распространенным и опасным категориями загрязнителей относятся:

    1) Взвешенные – мельчайшие частицы и капли, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии и наблюдаются в виде смога или тумана;

    2) Углеводороды и другие летучие органические соединения, например, бензин, растворители и растворы органических веществ, переходящих в атмосферу в виде паров;

    3) Угарный газ (CO) является очень ядовитым;

    4) Оксиды азота и серы – это в основном газообразные соединения азота и кислорода, а также сернистый газ, ядовитые для живых организмов;

    5) Тяжелые металлы — свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром и т.д.;

    6) Озон и другие фотохимические окислители;

    7) Кислоты, в основном, серная и азотная – чаще имеющиеся в виде капель жидкости. Приводят к образованию кислотных осадков.

    Эти и другие загрязнители вредно влияют на здоровье людей, а также на качество всей окружающей среды. Источниками загрязнения атмосферы являются теплоэнергетика, промышленность, транспорт, нефте-и газопереработки, испытания ядерного оружия и т.д. [Олейник]

    Как правило, все загрязняющие вещества попадают в атмосферу в виде аэрозолей и газов. Аэрозоли поступают в воздух при открытой добыче угля и руд, при производстве цемента и стройматериалов, от предприятий черной металлургии и т. д.

    На долю газов же приходится до 80-90% всех антропогенных выбросов. К примеру, соединения таких ядовитых газов, как сера (сернистый газ) и азот (окись и перекись), образуют в атмосфере кислотные дожди, т. е. фактически на землю выпадают осадки в виде разбавленной серной и азотной кислот. [Географический портал. Антропогенное изменение и загрязнение атмосферы.] Такие осадки представляют угрозу жизни и здоровью людей и животных, способствуют высыханию лесов, увеличивают кислотность почв, угнетающе действуют на флору и фауну водоемов, разрушают различные постройки и т. д. Общее количество поступлений сернистого газа в атмосферу достигает, по разным оценкам, 100-150 млн. т в год. Поэтому запрет использования высокосернистых угля, нефти и газа, утилизация отходов при производстве серной кислоты является вполне актуальным.

    Рост концентраций аэрозолей и газов, разрушение озонового слоя, уничтожение лесов, особенно экваториальных, поставляющих в атмосферу кислород, изменения в характере поверхности суши (распашка земель, мелиорация и др.) и Океана (нефтяная пленка и др.), военные действия – все это так или иначе влияет на атмосферу и климат и может вызвать ряд нежелательных природных явлений. [Географический портал. Антропогенное изменение и загрязнение атмосферы.]

    Но самыми страшными климатическими последствиями могут обернуться ядерные войны, которые способны вызвать загрязнение атмосферы пылью и дымом пожаров и привести к аэрозольной климатической катастрофе.

    Помимо этого, быстрое (за несколько дней), глубокое (на несколько десятков градусов) и длительное (до нескольких месяцев) похолодание суши до минусовых значений, так или иначе, повлечет за собой изменение климата Земли. На планете может наступить «ядерная зима» – таковы расчеты группы ученых под руководством академика Н. Н. Моисеева. [Географический портал. Антропогенное изменение и загрязнение атмосферы.]

    Все это свидетельствует о необходимости разумного сочетания хозяйственной и политической деятельности с тщательной охраной атмосферы в международном масштабе.

    5. Заключение

    Атмосфера – это газовая оболочка, которая окружает Землю. Наличие атмосферы – одно из самых важных условий жизни на планете. Без еды человек может обходить­ся месяц, без воды — неделю, а без воздуха не проживет и нескольких минут.

    Атмосфера – это элемент глобальной экосистемы. Она несет за собой ряд важнейших функций [далее цит. по МГУДТ.КОМ.]:

    • защищает живые организмы от разрушительного влияния космических излучений и ударов метеоритов;
    • регулирует сезонные и суточные колебания температуры (если бы на Земле не существовало атмосферы, то суточные колебания температу­ры достигали бы ± 200 °С);
    • предопределяет ряд сложных экзогенных процессов (выветривание горных пород, деятельность естественных вод, мерзлоты, ледников и тому подобное);
    • способствует регулированию климата Земли;
    • поглощает солнечную радиацию;
    • пропускает тепловое излучение Солнца;
    • сохраняет тепло;
    • является средой распространения звука;
    • является источником кислородного дыхания;
    • способствует формированию влагооборота, связанного с образованием облаков и выпадением осадков.

    Список использованных источников
    1. Большая энциклопедия школьника. Атмосфера Земли [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://for-schoolboy.ru/Atmosfera-482.html Загл. с экрана.
    2. Энциклопедия Кругосвет. Универсальная научно-популярная он-лайн энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/ATMOSFERA_ZEMLI.html?page=0,0#part-1 Загл. с экрана.
    3. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Атмосфера_Земли. Загл. с экрана.
    4. Географический портал [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.geo-site.ru/index.php/2021-01-11-14-45-02.html. Загл. с экрана.
    5. Научно-образовательный портал «World of Science». Раздел «Экология» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://worldofscience.ru/jekologija/3937-glavnye-sovremennye-problemy-atmosfery-i-ikh-proyavlenie.html. Загл. с экрана.
    6. Студенческая газета МГУДТ.КОМ. Раздел «Экология» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://mgudt.com/articles/394.html. Загл. с экрана.
    7. Стив Паркер, Николас Харрис. Иллюстрированная энциклопедия для детей «Планета Земля». — Харьков, Белгород: Книжный клуб, 2008. — с. 26.
    8. А.Е.Павлов «Эколюция атмосферы». Доклад. Сборник учебных и учебно-методических материалов семинара дополнительного образования «Экология рек Москвы»/ под ред. А.В.Пуховского. М.: ФГБОУ ВПО МГУП. – 2021.- 148с.
    9. Химик. Сайт о химии [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/68.html
    10. Полякова Л.С., Кашарин Д.В. Метеорология и климатология. – Новочеркасск: НГМА, 2004.
    11. Энциклопедия космоса STARBOOLS. Научные статьи [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.starbolls.narod.ru/index.files/25n.htm
    12. Олейник Я.Б. Основы экологии [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://uchebnikionline.ru/ekologia/osnovi_ekologiyi_oliynik_yab/osnovi_ekologiyi_-_oliynik_yab.htm

    Заключение

    В субтропиках, с другой стороны, ожидается уменьшение количества осадков на 30 процентов. За этим последует высыхание огромной полосы земли от Европейского Средиземноморья и Северной Африки через Ближний Восток до Центральной Азии. Климат станет жарким и сухим, а почвы не будут плодородными.

    Засуха и голод станут будущим этих стран. Но это не самое худшее, что ждет нас в ближайшие сто лет. Важнейшей «бомбой» в ожидаемом прогнозе является оттаивание «вечной мерзлоты», что приведет к высвобождению сибирских торфяников, хранящих огромные запасы метана — одного из самых мощных парниковых газов на планете, в 21 раз эффективнее углекислого газа, который улавливает тепло в атмосфере. И что будет с планетой, если хотя бы небольшое количество этого газа попадет в атмосферу, страшно подумать…

    Оцените статью
    Реферат Зона
    Добавить комментарий