Вертикальное строение атмосферы


Атмосфера — это внешняя газовая оболочка Земли. Верхняя часть атмосферы, граничащая с космическим пространством, называется экзосферой, или внешней атмосферой. Она простирается до высоты 2—3 тыс. км. В ней происходит рассеивание (диссипация) атомов наиболее легких элементов — водорода и гелия, слагающих этот слой, в космическое пространство. Вертикальное строение атмосферы. Атмосфера обладает ярусным строением (рис. II. 7). Нижнюю ее часть, непосредственно прилегающую к земной поверхности, называют тропосферой. Ее средняя мощность около 11 км (в полярных широтах 8 км, в экваториальных— 17 км). В тропосфере сосредоточено свыше 80 % всей массы атмосферы. Физические свойства воздуха тропосферы тесно связаны с характером земной поверхности (метеорологи, подчеркивая эту связь, называют поверхность подстилающей). От земной поверхности тропосфера получает тепло. Живые организмы и выветривание горных пород, осадкообразование и другие процессы, происходящие на суше и в океане, формируют газовый состав тропосферы, а через нее — и более высоких слоев атмосферы. В тропосфере наблюдается отчетливо выраженное снижение температуры с высотой. В среднем оно составляет 0,6°С на 100 м высоты. Снижение температуры связано в основном с расширением воздуха под воздействием уменьшения с высотой внешнего давления, а также с переносом тепла от земной поверхности.


Для тропосферы характерно интенсивное движение воздуха. В ней происходят вертикальные и

горизонтальные перемещения воздушных масс. Тропосфера содержит основное количество всей атмосферной влаги в виде водяного пара и капель воды (облака, туман), а также кристаллов льда, града и др. В тропосфере зарождаются и развиваются пассаты и муссоны, ураганы и другие явления. На верхней границе тропосфера завершается тонким (около 1 км) переходным слоем — тропопаузой. Выше тропопаузы не поднимаются вертикальные токи воздуха, обусловленные различиями его нагревания и увлажнения от земной поверхности (атмосферная конвекция). Выше тропопаузы находится стратосфера. В стратосфере до высоты около 20 км падения температуры не наблюдается; в изотермическом слое она около —60, —70 °С. Это — нижняя стратосфера. Выше находится слой постепенного повышения температуры, обусловленного преимущественно нагреванием озона за счет коротковолновой радиации (см. гл. I). Этот слой называют верхней стратосферой. Стратосферу также называют озоносферой, так как в ней наблюдается повышенное содержание озона (максимум на высоте около 25 км).
д стратосферой располагается мезосфера, простирающаяся до высоты около 80 км. В мезосфере температура вновь (как и в тропосфере) снижается и достигает —90 °С. Еще выше находится термосфера, или ионосфера, простирающаяся до высот 800—1000 км. В ней температура воздуха повышается: на высоте около 150 км — до 220 °С, на высоте 600 км — до 1500 °С (температура высоких слоев атмосферы определяется по скорости кинетического движения частиц). Термосфера поглощает рентгеновское излучение солнечной короны. Выше 1000 км находится экзосфера (внешняя атмосфера). В ней скорость движения атомов и молекул газов достигает второй космической, т. е. 11,2 км/с. Это позволяет им преодолевать земное притяжение и рассеиваться в космическом пространстве. Наиболее интенсивно уходят атомы водорода, которые образуют вокруг земной атмосферы корону, заканчивающуюся на высоте 2—3 тыс. км.

Состав атмосферы.Воздух состоит из совокупности постоянных и переменных компонентов. К постоянным компонентам относятся газы, образующие основную массу атмосферы: азот — 78 % по объему, 76 % по массе, кислород — соответственно 21 и 23, аргон — 0,93 %, неон, гелий, криптон, ксенон и др. Постоянство количества азота и кислорода определяется равновесием между процессами выделения свободного кислорода и азота (преимущественно живыми организмами) и их поглощением в процессе химических реакций.
о активные компоненты. Аргон и другие газы инертные. Они не участвуют в реакциях, происходящих в атмосфере и других оболочках Земли. Переменными компонентами атмосферного воздуха являются диоксид углерода СО2) водяной пар, озон, аэрозоли. Диоксид углерода занимает всего около 0,03 % объема воздуха. Его содержание колеблется по сезонам года, изменяется в многолетнем разрезе и неодинаково в разных районах земного шара. Содержание диоксида углерода зависит от природных процессов и хозяйственной деятельности человечества.

Водяной пар поступает в атмосферу от подстилающей поверхности. Его содержание еще более

изменчиво, оно зависит от физико-географических условий подстилающей поверхности, времени года и суток. У земной поверхности содержание водяного пара изменяется от 0,2 % в полярных районах до 2,5 % у экватора, в ряде случаев достигает 4 %. С высотой содержание водяного пара довольно быстро убывает, снижается практически до нуля на верхней границе тропосферы. Диоксид углерода и водяной пар служат атмосферными фильтрами, задерживающими длинноволновое излучение земной поверхности. Таким образом они обусловливают оранжерейный (парниковый, тепличный) эффект атмосферы, имеющий очень большое значение как термодинамический фактор.

Горизонтальная структура тропосферы.Тропосфера делится на воздушные массы, под которыми понимают большие объемы воздуха, соизмеримые со значительными частями материков и океанов, сравнительно однородные по температуре, влажности и другим характеристикам.


тропосфере одновременно существует несколько десятков воздушных масс, которые постоянно перемещаются, изменяют свои физические характеристики—трансформируются и приносят с собой свойственную им погоду: жаркую, сухую, дождливую, холодную и т. д. Смежные воздушные массы контактируют в зонах атмосферных фронтов, под которыми понимают пограничные слои, разделяющие эти массы. Ширина пограничного переходного слоя составляет обычно несколько десятков километров. На атмосферных фронтах происходят наиболее интенсивные движения воздуха, поскольку в них встречаются воздушные массы, обладающие различными физическими свойствами: температурой, влажностью и, следовательно, плотностью и т. д На фронтах зарождаются огромные вихревые движения воздуха — циклоны и антициклоны. В зоне фронтов выпадают, как правило, осадки, наблюдаются резкие смены погоды. Таким образом, атмосферные фронты являются наиболее динамичными частями тропосферы.

 

Билет № 5

Форма и размеры Земли. Эволюция взглядов о форме Земли. Значение шарообразности Земли. Развитие представлений о фигуре Земли: шар, эллипсоид вращения, геоид. Географическое значение фигуры и размеров Земли.

Форма и размеры Земли. Впервые предположение о шарообразной форме Земли высказывали ещё античные мыслители.
и основывались на некоторых наблюдениях и философских представлениях о шаре как идеальной форме. Греческий учёный Эратосфен (273—192 гг. до н.э.) не только установил, что наша планета шарообразная, но и с помощью простых средств измерил её окружность и радиус (по Эратосфену, окружность земного шара равна 252 тыс. аттических стадий, то есть 39 690 км — прим. от geoglobus.ru). Ученый утверждал, что если плыть от Пиренейского полуострова на запад, то можно достичь Индии. В середине XV в. Колумб, отправляясь на поиски западного пути в Индию, руководствовался именно этой идеей. В конце XVII — начале XVIII в. Исаак Ньютон теоретически обосновал, что под воздействием силы тяжести Земля должна быть сплюснута у полюсов и является эллипсоидом вращения.

Позднейшие геодезические и астрономические исследования позволили определить истинную форму и размеры Земли. Известно, что планета сформировалась под действием двух сил — силы взаимного притяжения её частиц и центробежной силы, возникающей из-за вращения планеты вокруг своей оси. Сила тяжести представляет собой равнодействующую этих двух сил. Степень сжатия зависит от угловой скорости вращения: чем быстрее вращается тело, тем больше оно сплющивается у полюсов. Расстояние от центра планеты до экватора называется экваториальным радиусом и составляет 6378,2 км, а расстояние до полюса — полярным радиусом и равно 6356,8 км. Разница полярного и экваториального радиусов составляет примерно 21 км. Следовательно, наша планета действительно не похожа на ровный шар, а сплющена у полюсов и является эллипсоидом.
тальные измерения с помощью искусственных спутников показали, что Земля сжата не только на полюсах, но и по экватору (наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются на 210 м — прим. от geoglobus.ru), а значит, является трехосным эллипсоидом. Согласно последним расчётам, этот эллипсоид несимметричен и по отношению к экватору — южный полюс расположен к экватору немного ближе, чем северный. Истинную геометрическую форму Земли назвали геоидом — телом с воображаемой поверхностью, совпадающей с поверхностью спокойного океана, которая на суше мысленно продолжается под материками и островами. Рельеф нашей планеты неровен — низменные равнины чередуются с высокими горными хребтами, а на дне океана обнаружены глубоководные впадины. Высочайшая точка на Земле — гора Джомолунгма в Гималаях — достигает высоты 8848 м. Самая глубокая впадина Мирового океана — 11 022 м — обнаружена в Марианском жёлобе Тихого океана. Таким образом, наибольшая амплитуда рельефа земной поверхности составляет примерно 20 км. Определением размеров и формы Земли, измерениями на земной поверхности и их отображением на планах и картах занимается наука геодезия (от греч. geodaisia — землеразделение, где ge — Земля и daio — делю, разделяю — прим. от geoglobus.ru). Данные о размерах и гравитационном поле Земли имеют большое значение для изучения космического пространства и запуска космических летательных аппаратов. Составленные геодезистами планы и карты необходимы для военных, строителей, геологов и многих других специалистов.


Эволюция взглядов о форме Земли. Хотя даже в эпоху Христофора Колумба многие полагали, что Земля плоская (и сегодня кое кто все еще придерживается этого мнения), современная астрономия уходит корнями во времена древних греков. Около 340 г . до н. э. древнегреческий философ Аристотель написал сочинение «О небе», где привел веские аргументы в пользу того, что Земля скорее является сферой, а не плоской плитой. Одним из аргументов стали затмения Луны. Аристотель понял, что их вызывает Земля, которая, проходя между Солнцем и Луной, отбрасывает тень на Луну. Аристотель заметил, что тень Земли всегда круглая. Так и должно быть, если Земля — сфера, а не плоский диск. Имей Земля форму диска, ее тень была бы круглой не всегда, но только в те моменты, когда Солнце оказывается точно над центром диска. В остальных случаях тень удлинялась бы, принимая форму эллипса (эллипс — это вытянутая окружность). Свое убеждение в том, что Земля круглая, древние греки подкрепляли и другим доводом. Будь она плоской, идущее к нам судно сначала казалось бы крошечной, невыразительной точкой на горизонте. По мере его приближения проступали бы детали — паруса, корпус. Однако все происходит иначе. Когда судно появляется на горизонте, первое, что вы видите, — это паруса. Только потом вашему взгляду открывается корпус. То обстоятельство, что мачты, возвышающиеся над корпусом, первыми появляются из за горизонта, свидетельствует о том, что Земля имеет форму шара (рис. 1).


Древние греки много внимания уделяли наблюдениям за ночным небом. Ко времени Аристотеля вот уже несколько столетий велись записи, отмечающие перемещение небесных светил. Благодаря тому, что Земля имеет форму шара, мачты и паруса судна появляются из за горизонта раньше, чем корпус. Было замечено, что среди тысяч видимых звезд, которые двигались все вместе, пять (не считая Луны) перемещались своим, особым манером. Иногда они отклонялись от обычного направления с востока на запад и пятились назад. Эти светила назвали планетами, что в переводе с греческого означает «блуждающий». Древние греки наблюдали только пять планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн, потому что только их можно увидеть невооруженным глазом. Сегодня мы знаем, почему планеты движутся по таким странным траекториям. Если звезды почти не перемещаются по отношению к Солнечной системе, планеты обращаются вокруг Солнца, поэтому их путь по ночному небу выглядит гораздо сложнее движения далеких звезд. Аристотель считал, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна, планеты и звезды вращаются вокруг нее по круговым орбитам. Он верил в это, полагая, в силу мистических причин, что Земля — центр Вселенной, а круговое движение — самое совершенное. Во втором веке нашей эры другой греческий ученый, Птолемей, развил эту идею, построив всеобъемлющую модель небесных сфер. Птолемей был увлеченным исследователем. «Когда я изучаю спирали движения звезд, — писал он, — я уже не касаюсь ногами земли».


В модели Птолемея Землю окружали восемь вращающихся сфер. Каждая следующая сфера больше предыдущей — подобно русским матрешкам. Земля помещается в центре. Что именно лежит за границей последней сферы, никогда не уточнялось, но это определенно было недоступно человеческому наблюдению. Так что самую дальнюю сферу считали своего рода границей, вместилищем Вселенной. Предполагалось, что звезды занимают на ней фиксированные места, так что при вращении этой сферы они движутся по небу все вместе, сохраняя взаиморасположение, — что мы и наблюдаем. На внутренних сферах размещаются планеты. В отличие от звезд, они не закреплены жестко, а движутся относительно своих сфер по небольшим окружностям, называемым эпициклами. Это вращение вкупе с вращением планетных сфер и делает движение планет относительно Земли таким сложным (рис. 2). Этим построением Птолемей сумел объяснить, почему наблюдаемые пути планет по звездному небу гораздо сложнее круговых. Модель Птолемея позволяла с достаточной точностью предсказывать положения светил на небе. Но ради этого Птолемей вынужден был допустить, что в некоторые моменты Луна, следуя по своему пути, подходит к Земле вдвое ближе, чем в иное время. А это значит, что в такие моменты Луна должна казаться вдвое крупнее! Птолемей знал этот недостаток своей системы, и все же она получила широкое, хотя и не всеобщее признание. Христианская церковь сочла эту картину мира соответствующей Священному Писанию, поскольку она оставляла достаточно места для рая и ада за пределами сферы неподвижных звезд — немалое преимущество.
модели Птолемея Земля является центром Вселенной, заключенным внутри восьми сфер, на которых размещаются все небесные тела.
Однако в 1514 г . польский каноник Николай Коперник предложил другую модель мира. (Сначала, возможно из страха прослыть еретиком, Коперник распространял свою теорию анонимно.) Революционная идея Коперника состояла в том, что не все небесные тела должны вращаться вокруг Земли. Он утверждал, что Земля и планеты обращаются по круговым орбитам вокруг неподвижного Солнца, покоящегося в центре Солнечной системы. Подобно модели Птолемея, теория Коперника работала хорошо, но все же не полностью соответствовала наблюдениям. Ее относительная простота — в сравнении моделью Птолемея, — казалось бы, сулила быстрый успех. Однако прошло почти столетие, прежде чем ее приняли всерьез . Два астронома — немец Иоганн Кеплер и итальянец Галилео Галилей — открыто встали на сторону теории Коперника. В 1609 г . Галилей начал наблюдать ночное небо при помощи изобретенного им телескопа. Посмотрев на Юпитер, он обнаружил, что эту планету сопровождают несколько маленьких спутников, обращающихся вокруг нее. Это указывало, что не все небесные тела обращаются вокруг Земли, как считали Аристотель и Птолемей. В то же самое время Кеплер усовершенствовал теорию Коперника, предположив, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам. С учетом этой поправки предсказания теории неожиданно в точности совпали с наблюдениями. Открытия Галилея и Кеплера стали смертельными ударами для птолемеевской модели. Хотя предположение об эллиптической форме орбит позволило усовершенствовать модель Коперника, сам Кеплер считал его лишь средством подгонки теории под наблюдения. Умом его владели предвзятые, умозрительные идеи об устройстве природы. Подобно Аристотелю, Кеплер считал эллипсы менее совершенными фигурами, чем окружности. Мысль о том, что планеты движутся по таким несовершенным орбитам, настолько претила ему, что он не признавал ее окончательной истиной. Беспокоило Кеплера и другое: представление об эллиптических орбитах было несовместимо с его идеей о том, что планеты обращаются вокруг Солнца под действием магнитных сил. И хотя тезис Кеплера о том, что магнитные силы обусловливают вращение планет, оказался ошибочным, нельзя не признать прозрением ту его мысль, что некая сила ответственна за движение небесных тел.

Правильное объяснение того, почему планеты обращаются вокруг Солнца, появилось намного позже, в 1687 г ., когда Исаак Ньютон опубликовал свои «Математические начала натуральной философии», вероятно самый значительный из когда либо изданных физических трудов. В «Началах» Ньютон сформулировал закон, согласно которому всякое неподвижное тело остается в покое, пока это состояние не нарушит какая либо сила, и описал, как под воздействием силы тело движется или меняет свое движение.

Итак, почему же планеты движутся по эллипсам вокруг Солнца? Ньютон заявил, что за это ответственна специфическая сила, и утверждал, что это та же самая сила, что вынуждает предметы падать на Землю, а не оставаться в покое, когда мы их отпускаем. Он назвал эту силу гравитацией. (Прежде, до Ньютона, английское слово gravity означало серьезное настроение, а также свойство предметов быть тяжелыми.) Ньютон также разработал математический аппарат, позволяющий количественно описать, как реагируют тела на действие сил, подобных гравитации, и решил получившиеся уравнения. Таким образом, Ньютон сумел доказать, что притяжение Солнца вынуждает Землю и другие планеты двигаться по эллиптическим орбитам — в точном соответствии с предсказанием Кеплера!

Ньютон провозгласил, что его законы применимы ко всему во Вселенной, от падающего яблока до звезд и планет. Впервые в истории движение планет объяснялось действием тех же законов, что определяют движение на Земле, и этим было положено начало современной физике и астрономии. После отказа от Птолемеевых сфер не оставалось никаких причин думать, что Вселенная имеет естественные границы (очерченные самой дальней сферой). И поскольку положения звезд казались неизменными, если не считать их суточного движения по небу, вызванного вращением Земли вокруг своей оси, естественно было предположить, что звезды — это объекты, подобные нашему Солнцу, только очень очень далекие. И теперь уже не только Земля, но и Солнце не могло больше претендовать на роль центра мира. Вся наша Солнечная система оказывалась, по всей видимости, не более чем рядовым образованием во Вселенной.

Географическое значение фигуры и размеров Земли. Географическое значение формы и размеров Земли чрезвычайно велико. Вследствие ее шарообразной формы угол падения солнечных лучей на земную поверхность уменьшается от экватора к полюсам, формируются пояса освещенности, тепловые пояса и вообще все природные процессы и явления закономерно изменяются по направлению от экватора к полюсам. Масса и размеры Земли определяют силу земного притяжения, способную удерживать атмосферу определенного состава и гидросферу, без которых невозможна жизнь.

 

Циркуляция вод в океанах.

Циркуляция океана — система замкнутых морских течений, проявляющихся в масштабах океанов или всего земного шара. Подобные течения приводят к переносу вещества и энергии как в широтном, так и в меридиональном направлениях, из-за чего являются важнейшим климатообразующим процессом, влияя на погоду в любом месте планеты.

Основная причина циркуляции океана — вращение Земли вокруг своей оси и обусловленная этим вращением сила Кориолиса, в соответствии с которой основные циклы океанских течений во всех мировых океанах имеют антициклоническое направление. По часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном полушарии.

Кроме того, на поверхностные океанические течения значительное влияние оказывают устойчивые ветра, преимущественно определяющиеся неравномерностью распределения солнечной энергии на поверхности планеты. Течения, вызванные ветрами, называются ветровыми и являются поверхностными, что делает их очевидно наблюдаемыми.

Есть множество и других факторов, влияющих на морские течения, как то: воздействие Луны (приливы), рельеф и очертание материков, рельеф дна, слив материковых вод, химико-физический состав морских вод (Термохалинная циркуляция) и др.

 

Билет № 6

Источник: infopedia.su

Атмосфера – воздушная оболочка земного шара, вращающаяся вместе с Землёй. Верхнюю границу атмосферы условно проводят на высотах 150-200 км. Нижняя граница – поверхность Земли.

АтмосфераАтмосферный воздух представляет собой смесь газов. Большая часть его объёма в приземном слое воздуха приходится на азот (78%) и кислород (21%). Кроме того, в воздухе содержатся инертные газы (аргон, гелий, неон и др.), углекислый газ (0,03), водяной пар и различные твёрдые частицы (пыль, сажа, кристаллы солей).

Воздух бесцветен, а цвет неба объясняется особенностями рассеивания световых волн.

Атмосфера состоит из нескольких слоёв: тропосферы, стратосферы, мезосферы и термосферы.

Нижний приземной слой воздуха называется тропосферой. На различных широтах её мощность неодинакова. Тропосфера повторяет форму планеты и участвует вместе с Землёй в осевом вращении.  У экватора мощность атмосферы колеблется от 10 до 20 км. У экватора она больше, а  у полюсов – меньше. Тропосфера характеризуется максимальной плотностью воздуха, в неё сосредоточено 4/5 массы всей атмосферы. Тропосфера определяет погодные условия: здесь формируются различные воздушные массы, образуются облака и осадки, происходит интенсивное горизонтальное и вертикальное движение воздуха.

Над тропосферой, до высоты 50 км, располагается стратосфера. Она характеризуется меньшей плотностью воздуха, в ней отсутствует водяной пар. В нижней части стратосферы на высотах около 25 км. расположен «озоновый экран» – слой атмосферы с повышенной концентрацией озона, который поглощает ультрафиолетовое излучение, гибельное для организмов.

На высоте 50 до 80-90 км простирается мезосфера. С увеличением высоты температура понижается со средним вертикальным градиентом (0,25-0,3)° / 100 м, а плотность воздуха уменьшается. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Свечение атмосферы обусловлены сложными фотохимическими процессами с участием радикалов, колебательно возбуждённых молекул.

Термосфера располагается на высоте 80-90 до 800 км. Плотность воздуха здесь минимальная, степень ионизации воздуха очень велика. Температура изменяется в зависимости от активности Солнца. В связи с большим количеством заряженных частиц здесь наблюдаются полярные сияния и магнитные бури.

АтмосфераАтмосфера имеет огромное значение для природы Земли. Без кислорода  невозможно дыхание живых организмов. Её озоновый слой защищает всё живое от губительных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера сглаживает колебание температур: поверхность Земли не переохлаждается ночью и не перегревается днём. В плотных слоях атмосферного воздуха не достигая поверхности планеты, сгорают от терния метеориты.

Атмосфера взаимодействует со всеми оболочками земли. С её помощью осуществляется обмен теплом и влагой между океаном и сушей. Без атмосферы не было бы облаков, осадков, ветров.

Значительное неблагоприятное влияние на атмосферу оказывает хозяйственная деятельность человека. Происходит загрязнение атмосферного воздуха, что приводит к увеличению концентрации оксида углерода (CO2). А это способствует глобальному потеплению климата и усиливает «парниковый эффект». Озоновый слой Земли разрушается из-за отходов производств и работы транспорта.

Атмосфера нуждается в охране. В развитых странах осуществляется комплекс мер по защите атмосферного воздуха от загрязнения.

Остались вопросы? Хотите знать больше об атмосфере?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Источник: blog.tutoronline.ru

АТМОСФЕРА

Атмосфера — газовая оболочка, окружающая планету Земля и вращающаяся вместе с ней. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата — климатология.

атмосфера

Толщина атмосферы 1500 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха, то есть смеси газов, составляющих атмосферу: около 5,3 * 1015 т. Молекулярная масса чистого сухого воздуха составляет 29. Давление при 0°С на уровне моря 101 325 Па, или 760 мм. рт. ст.; критическая температура  140,7 °С; критическое давление 3,7 МПа. Растворимость воздуха в воде при 0 °С — 0,036 %, при 25 °С — 0,22 %.

Атмосферное давление — давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и земную поверхность. Нормальным атмосферным давлением является показатель в 760 мм рт. ст. (101 325 Па). При повышении высоты на каждый километр давление падает на 100 мм.

Строение атмосферы.

Физическое состояние атмосферы определяется погодой и климатом. Основные параметры атмосферы: плотность воздуха, давление, температура и состав. С увеличением высоты плотность воздуха и атмосферное давление уменьшаются. Температура меняется также в зависимости от изменения высоты. Вертикальное строение атмосферы характеризуется различными температурными и электрическими свойствами, разным состоянием воздуха. В зависимости от температуры в атмосфере различают следующие основные слои: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу (сферу рассеяния). Переходные области атмосферы между соседними оболочками называют соответственно тропопауза, стратопауза и т.д.

строение атмосферы

 

Тропосфера — нижний, основной, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км. В тропосфере сосредоточено примерно 80—90 % всей массы атмосферы и почти все водяные пары. При подъеме через каждые 100 м температура в тропосфере понижается в среднем на 0,65 °С и достигает —53 °С в верхней части. Этот верхний слой тропосферы называют тропопаузой. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны.

Стратосфера — слой атмосферы, располагающийся на высоте 11—50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение ее в слое 25—40 км от —56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения 273 К (0 °С), температура остается постоянной до высоты 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой», на высоте от 15—20 до 55— 60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере. Важный компонент стратосферы и мезосферы — озон, образующийся в результате фотохимических реакций наиболее интенсивно на высоте равной 30 км. Общая масса озона составила бы при нормальном давлении слой толщиной 1,7—4 мм, но и этого достаточно для поглощения губительного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца. Озон (О3) — аллотропия кислорода, образуется в результате следующей химической реакции, обычно после дождя, когда полученное соединение поднимается в верхние слои тропосферы; озон имеет специфический запах.

В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180—200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц, и других свечений. В стратосфере почти нет водяного пара.

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура воздуха до высоты 75—85 км понижается до 88 °С. Верхней границей мезосферы является мезопауза.

Термосфера (другое название — ионосфера) — слой атмосферы, следующий за мезосферой, — начинается на высоте 80—90 км и простирается до 800 км. Температура воздуха в термосфере быстро и неуклонно возрастает и достигает нескольких сотен и даже тысяч градусов.

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 800 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идет утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

изменение температуры и давления

Структура атмосферы

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную (однофазную), хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжелых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °С в стратосфере до -110 °С в мезосфере.

На высоте около 2000—3000 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме этих чрезвычайно разреженных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

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. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, т.к. их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже ее лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы называемая гомосферой. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

строение атмосферы

Состав атмосферы

Атмосфера Земли — воздушная оболочка Земли, состоящая в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения), количество которых непостоянно. Основным газами являются азот (78 %), кислород (21 %) и аргон (0,93 %). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением углекислого газа CO2 (0,03 %).

Также в атмосфере содержатся SO2, СН4, N, СО, углеводороды, НСl, НF, пары Hg, I2, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твердых и жидких частиц (аэрозоль).

Таблица «Атмосфера»

атмосфера таблица

атмосфера таблица 2

 

Источник: uchitel.pro

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м

Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза

Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении

температуры имеет место минимум (около —90 °C).

Линия Кармана

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Граница атмосферы Земли

Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.

Термосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности происходит заметное уменьшение размеров этого слоя.

Термопауза

Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

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. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере 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.

8-Методы исследования атмосферы Для изучения физического состояния атмосферы производятся как инструментальные, так и визуальные наблюдения. Инструментальные наблюдения осуществляются с помощью специальных приборов, устанавливаемых у поверхности земли на метеорологических станциях, и приборов, поднимаемых на резиновых шарах, самолетах, аэростатах и воздушных змеях. При инструментальных наблюдениях получают сведения о температуре, влажности, давлении воздуха, скорости и направлении ветра у поверхности земли и на высотах до 30—40 км. Кроме того, с их помощью определяется высота нижней и верхней границ облаков, количество осадков, состав воздуха, распределение лучистой энергии и т. п. Визуальные наблюдения ведутся на метеорологических станциях (рис. 3). В процессе этих наблюдений определяют форму и количество облаков (т. е. степень покрытия неба), дальность горизонтальной видимости (степень прозрачности воздуха), характер выпадающих атмосферных осадков, интенсивность метелей и пр. Метеорологическая станция Существуют и косвенные методы изучения строения атмосферы. Косвенные методы применяются главным образом для получения сведений о высоких слоях атмосферы, которые пока малодоступны для зондирования. К косвенным методам относятся наблюдения за световыми явлениями в атмосфере, распространением звуковых волн и радиоволн. Такие световые явления, как полярные сияния, светимость ночного неба, след метеоров, яркость сумеречного неба и др., позволяют судить о плотности и температуре воздуха, скорости и направлении воздушных потоков. Из косвенных способов изучения атмосферы можно также отметить следующие: по перламутровым облакам определяется ветер и влажность воздуха на высотах 22—26 км, по серебристым облакам — воздушные течения на высотах 80—90 км; по аномальному распространению звука устанавливается температура, давление, ветер; те же элементы определяются по метеорным следам на высотах 50—150 км; по ультрафиолетовой радиации определяется содержание озона, по излучению ночного неба — состав и температура воздуха на высотах 60—70 км, по полярным сияниям — на высотах 80—1000 км. Метеорологическими и геофизическими ракетами определяется давление, плотность и температура воздуха, а также солнечный спектр и др. Наиболее распространенным радиометеорологическим прибором является радиозонд — изобретение П. А. Молчанова (рис. 4). Выпускаемый на резиновом шаре в свободную атмосферу, радиозонд в полете регистрирует давление, температуру и влажность воздуха, а результаты измерений по радио передает условными сигналами. Сигналы улавливаются радиоприемниками и расшифровываются наблюдателями. После быстро произведенной обработки получают значения метеорологических элементов на различных высотах. Радиозонд, радиозонд в полете Сведения о направлении и скорости воздушных течений на высотах получают с помощью шаров-пилотов и радиопилотов. Шары-пилоты — это небольшие резиновые шары, наполненные водородом. После выпуска их в свободный полет за ними наблюдают в аэрологический теодолит. По отсчетам величин углов вычисляется направление и скорость ветра на различных высотах. В отличие от шаропилотных наблюдений, производящихся при ясной погоде, радиопилотные наблюдения с помощью радиолокатора или радиопеленгатора позволяют определять направление и скорость ветра и при облачной погоде. Высота нижней границы облаков измеряется с помощью шаров-пилотов и прожекторов. Для этой же цели используются самолеты, предназначенные для зондирования атмосферы, и облакомеры, поднимаемые на резиновых шарах. В последние годы для изучения микроструктуры облаков и других целей оборудуются специальные самолеты-лаборатории. Почти все перечисленные средства наблюдений за физическим состоянием свободной атмосферы созданы в текущем столетии, главным образом за последние 20—25 лет. Изучением физических процессов и явлений, происходящих в свободной атмосфере, занимается аэрология, представляющая собой раздел метеорологии. Первые сведения о строении атмосферы были получены с помощью аэростатов. В России первое научное применение аэростата было осуществлено академиком Я. Д. Захаровым в 1804 г. В последующем полеты совершали известные ученые Д. И. Менделеев, М. А. Рыкачев и др. В частности, полет Д. И. Менделеева был произведен 7 (19) августа 1877 г. из города Клина. В нашей стране первый полет стратостата был совершен в 1933 г. Стратостат «СССР-1» поднялся на рекордную для того времени высоту 19 км (рис. 5). Другой советский стратостат «Осоавиахим-1» в 1934 г. достиг высоты 22 км. Наблюдения, произведенные при полете, дали много ценных сведений о строении и составе воздуха в нижних слоях стратосферы. Полеты стратостатов в те годы были совершены и в США. Стратостат «СССР-1» Новые интересные данные об особенностях строения высоких слоев атмосферы, как уже говорилось, были получены в конце 40-х и в 50-х годах с помощью специальных метеорологических и геофизических ракет, искусственных спутников Земли и косвенных методов исследования атмосферы. Особенно много запусков осуществлено в период МГГ, МГС и позднее, т. е. начиная с 1957 г. Многочисленные запуски ракет как в СССР, так и за рубежом производились в самых различных пунктах северного и южного полушарий. В результате впервые были получены ценные сведения о высоких слоях атмосферы над Арктикой и Антарктикой, Европой и Азией, Америкой и Австралией, над океанами. Особенно интересны данные, полученные в Арктике, Антарктике и экваториальной зоне. Большинство метеорологических ракет запускают на высоты 60—100 км. Геофизические ракеты достигают значительно больших высот. Так, например, созданная в СССР ракета с аппаратурой общим весом 2200 кг в мае 1957 г. поднялась на высоту 212 км, а 21 февраля 1958 г. другая советская ракета с научной аппаратурой общим весом 1520 кг достигла высоты 473 км. Находящиеся в ракете приборы обычно возвращаются на Землю. Регистрация различных метеорологических элементов и явлений происходит как при стремительном подъеме ракеты, так и во время плавного спуска на парашюте отделяющегося от нее контейнера с аппаратурой. Результаты наблюдений передаются на Землю с помощью радиотелеметрической аппаратуры. Научные приборы регистрируют температуру, давление и химический состав атмосферы на разных высотах; с их помощью производится изучение физических свойств ионосферы, космических лучей, коротковолновой ультрафиолетовой части солнечного спектра. С запуском в высокие слои атмосферы первого искусственного спутника Земли наряду с изучением этих слоев началось исследование граничащего с ними космического пространства. Искусственные спутники Земли для изучения атмосферы имеют значительные преимущества по сравнению с метеорологическими ракетами. Последние, будучи очень дорогими и сложными, позволяют получать сведения лишь в немногих пунктах их запуска и в короткие промежутки времени. Между тем для систематического исследования атмосферных процессов необходима широкая сеть станций, одновременно выпускающих ракеты, — подобие существующей сети аэрологических станций, — что пока трудно осуществимо. Искусственные спутники, несмотря на трудности запуска их на орбиту, обладают рядом преимуществ. Представляя собой научную лабораторию, спутник в течение своего многодневного полета регистрирует и передает по радио сведения о составе атмосферы, космическом излучении, напряженности магнитного поля Земли, корпускулярном излучении Солнца и т. п. на всем земном шаре на высоте своей орбиты. Специальные метеорологические спутники Земли производят фотографирование облаков с высоты 300 км и более и тем самым регистрируют характер погоды одновременно над обширными районами Земли. По данным, получаемым с помощью искусственных спутников Земли, производится расчет составляющих теплового баланса атмосферы, позволяющий определить распределение температуры и ветра у поверхности земли и на высотах. Очевидно, что на различные высоты одновременно может быть запущена серия метеорологических искусственных спутников, что позволит многократно и на протяжении длительного промежутка времени получать данные об особенностях процессов в высоких слоях атмосферы. Правда, для длительного существования искусственного спутника необходимо, чтобы орбита его располагалась выше плотных слоев атмосферы, т. е. выше 200 км. Искусственные спутники Земли, запускаемые на орбиты ниже 1000 км над земной поверхностью, проходят сквозь верхние слои атмосферы. Соприкасаясь с атмосферой и испытывая сопротивление, спутники постепенно теряют свою скорость и переходят на более низкие орбиты. Искусственные спутники Земли, запущенные на орбиты выше 1000 км над земной поверхностью, могут существовать длительное время. Первый искусственный спутник Земли был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 г. на высоту – около 900 км, второй — 3 ноября 1957 г. на высоту 1700 км, третий — 15 мая 1958 г. на высоту 1880 км. Большие перспективы в изучении космического пространства открылись в связи с запуском космических кораблей. Первый советский космический корабль-спутник был выведен на орбиту 15 мая 1960 г. Запуск второго космического корабля-спутника был осуществлен 19 августа 1960 г., третьего корабля-спутника— 1 декабря 1960 г. Для изучения космического пространства производятся запуски космических ракет. Первая космическая ракета весом 1472 кг была запущена в Советском Союзе 2 января 1959 г., вторая — 12 сентября (ее вес 1511 кг), третья — 4 октября того же года (вес 1553 кг). 1961 год ознаменовался новыми успехами в проникновении в глубины атмосферы и космического пространства. 12 февраля в Советском Союзе был осуществлен запуск ракеты к планете Венера, а 12 апреля 1961 г. первый космонавт мира Юрий Алексеевич Гагарин совершил полет вокруг Земли на корабле-спутнике «Восток-1». Полет, продолжавшийся 108 мин., вызвал восхищение во всем мире. 12 апреля 1961 г. войдет в историю как первый день эпохи проникновения человека в космос. Исторический подвиг Юрия Гагарина продемонстрировал силу творческого гения советского народа. Как известно, уже второй космический корабль-спутник весом до 4,6 т благополучно возвратился на Землю. Имелись все условия для полета человека. Но была необходима полная уверенность в безопасности полета и возвращении космонавта на Землю. Лишь после ряда запусков советские ученые послали первого человека в космический полет. Позднее в США были осуществлены полеты человека в ракетах и в спутнике. Осуществление полетов космических кораблей сопряжено с рядом трудностей. Еще в XVII в. великий Ньютон определил две величины скорости, необходимые для определения силы земного притяжения. Одна из них — первая космическая скорость — у поверхности земли равна 8 км/сек. Эта скорость обеспечивает полет запущенного объекта вокруг Земли в качестве искусственного спутника. Другая величина, называемая второй космической скоростью, равна 11 км/сек. Имея вторую космическую скорость, запущенный объект преодолевает силу земного притяжения и уходит в межпланетное пространство. Такие скорости достигаются с помощью многоступенчатых ракет. Для благополучного космического полета человека межпланетные корабли должны быть управляемыми, так как при этом условии можно обеспечить возвращение на Землю. Но это еще не все. Необходимо создать такие условия, чтобы организм человека мог выдержать полет. Человеческий организм легко переносит любые скорости. Мы не чувствуем скорости движения поезда, полета самолета, движения Земли вокруг Солнца (последняя скорость равна примерно 30 км/сек) и т. п. Но организм человека очень чувствителен к изменениям скорости, т. е. к ускорению. Одни легко переносят катание на «американских» горах, а у других самочувствие ухудшается даже при подъеме и спуске в лифте. Ускорение корабля-спутника огромно. Это приводит к возрастанию веса космонавта в момент взлета в несколько раз. Поэтому, помимо специальной тренировки организма для полета в космос, разработан такой режим подъема, который обеспечивает безопасность космонавта. А какое влияние на человека оказывает невесомость? При вертикальном запуске до высоты 100 км человек испытывает невесомость в течение примерно 3 мин., при запуске до 200 км — 5—6 мин., а до 500 км — около 10 мин. При орбитальном полете искусственных спутников Земли, как и космических кораблей, невесомость продолжается непрерывно. Полеты подопытных животных показали, что невесомость не должна заметно влиять на организм. После полета Юрия Гагарина вопрос о действии невесомости на тело человека был выяснен окончательно. Не прошло и четырех месяцев после первого полета человека в космос, как советская наука добилась нового блестящего успеха в осуществлении космических полетов. 6 августа 1961 г. в 9 час. советский космический корабль-спутник «Восток-2», пилотируемый Германом Степановичем Титовым, за 25 час. сделал 17 оборотов вокруг Земли и, пролетев свыше 700 000 км, 7 августа в 10 час. 18 мин. приземлился в заданном районе, вблизи места посадки корабля-спутника «Восток-1» с пилотом-космонавтом Юрием Гагариным. Полет космического корабля-спутника «Восток-2» происходил по орбите с минимальным удалением корабля от поверхности Земли (в перигее) 183 км и максимальным удалением (в апогее) 244 км. Полет доказал возможность длительного пребывания человека в космическом пространстве. 11 августа 1962 г. в СССР на орбиту спутника Земли был выведен космический корабль «Восток-3», пилотировавшийся летчиком-космонавтом Андрияном Григорьевичем Николаевым. На следующий день, 12 августа, на орбиту был выведен корабль «Восток-4» с летчиком-космонавтом Павлом Романовичем Поповичем. Период обращения обоих кораблей вокруг Земли составлял 88,5 мин. Максимальное удаление кораблей от поверхности Земли (в апогее) достигало 251 и 254 км соответственно, а минимальное (в перигее) — 183 и 180 км. Первый в мире групповой полет космических кораблей происходил в ионосфере (термосфере), о которой наши знания пока весьма ограничены. Советские корабли-спутники приземлились 15 августа около 10 часов. Программа полетов была выполнена полностью. Корабль «Восток-3», облетев вокруг Земли более 64 раз, за 95 часов прошел расстояние свыше 2,6 млн. км, а корабль «Восток-4» за 71 час облетел Землю более 48 раз, пройдя расстояние около 2 млн. км.

9-Интересно о метеорологических приборах

Погода всегда интересовала человека. Уборка урожая, посев зерновых, домашние хлопоты в огороде – все это осуществлялось с учетом метеопрогноза. Но, если раньше его составляли на основе примет или поведения животных, то сейчас есть более прогрессивные методы, чтобы узнать погоду. Например, с помощью специальных устройств. Метеорологические приборы – главное оружие современных синоптиков. Благодаря этим нехитрым приборам метеорологи наблюдают за атмосферными изменениями, а уж потом предоставляют нам прогноз погоды, который в наше время отличается высокой достоверностью и точностью.

Интересно о метеорологических приборах

Теперь вы понимаете, что метеоинформация не берется из воздуха. Она составляется на основе тщательных расчетов, проведенных метеостанциями не только конкретного района или области, но и всей страны. Поэтому сегодня мы решили рассказать вам о том, какие бывают метеорологические приборы, и какие атмосферные процессы они исследуют. Эта информация будет для вас точно интересной.

 

Поговорим о традиционных приборах метеорологических станций

Среди основных показателей, которые исследуют синоптики, следует выделить температуру, давление и влажность воздуха. А о том, с помощью каких устройств определяются данные по ним, поговорим далее.

Термометр. Наиболее ощутимым для нас показателем, конечно, является температура воздуха. Метеорологические приборы, определяющие данный показатель всем известны. Это термометры. Но они не совсем обычные. Их устанавливают на высоте 2-ух метров над уровнем земли и защищают от прямых солнечных лучей. Такие приборы метеорологических станций размещают в одной из будок, окрашенной в белый цвет;

Барометр. Считается, что давление воздуха – самый важный их всех показателей. Его измеряют барометром, который позволяет высчитать высоту ртутного столба. Сам метеорологический прибор размещают в закрытом помещении на стенке, где и ведутся наблюдения. Также синоптики вносят в отчет поправку о зачислении давления, если бы барометр находился над уровнем моря.

Психрометр. Упоминая приборы метеорологических станций, стоит вспомнить и о психрометре, измеряющем влажность воздуха. Он состоит из сухого и смоченного термометра. При влажном воздухе смоченный термометр показывает низкую температуру, при сухом можно заметить большую разницу в показаниях термометров.

Необычные метеорологические приборы

Гелиограф. Наблюдая за погодой, метеорологи обязательно должны отметить и солнечное сияние. То есть определить, насколько ярко светит Солнце в тот или иной день. Какие метеорологические приборы для этого нужны? Конечно, гелиографы. Что в них необычного? Они не имеют движущихся частей, а главной их деталью является шар диаметром 100 мм, который имеет форму линзы и отслеживает сияние небесного светила;

 

Осадкомер. Для определения количества осадков используют такой метеорологический прибор, как осадкомер. Они имеет форму цилиндрического ведра, которое размещают на столбе. Накопившуюся жидкость выливают из него в мерный цилиндр и измеряют объем осадков. Обычно, вокруг ведра располагаются металлические пластины. Они препятствуют испарению влаги.

Термометр для измерения температуры почвы. Для данного метеорологического прибора характерно отсутствие защиты от солнечных лучей. Все три термометра схожи с теми, что используются и в психрометрической будке, но они лежат на поверхности земли.

Сегодня можно увидеть, как традиционные метеорологические приборы, так и более современные – электронные. Но первые служат эталоном, с которым привыкли сверяться и проверять на основе их данных другие устройства.

Источник: megalektsii.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.