Формирование климата атмосферы
Формирование погоды и климата атмосферы
Роль атмосферы в формировании климата
Очень важная роль в образовании климатических и погодных условий на планете принадлежит атмосфере, ведь на их формирование влияет циркуляция масс воздуха и количество солнечного тепла.
Формирование атмосферы Земли
Первоначальное образование химического состава атмосферы произошло еще около 4 миллиардов лет тому назад. Сначала она состояла исключительно из легких газов. Если принять ко вниманию одну из версий исследователей, то первоначальными предпосылками формирования газовой оболочки планеты были извержения вулканов, что выбрасывали не только лаву, но и различные газы а большом количестве.
По истечению времени газообменный процесс осуществлялся с водными ресурсами, живыми организмами, продуктами их жизненной деятельности. Состав воздуха бесконечно менялся, а несколько миллионов лет тому был зафиксирован его постоянный вариант, который наблюдается по сегодняшний день. Основными его составляющими являются: азот (в размере 79%), кислород (в размере 20%), аргон, неон, метан, гелий, углекислый газ и другие газы (в размере 11%).
Атмосфера характеризуется многослойностью. Каждый слой имеет своими индивидуальные особенности:
- тропосфера состоит из 90% водяного пара и 80% воздушной массы, в этом слое формируются облака, антициклоны и циклоны;
- тропопауза отличается высотой в два километра, над экватором температурный режим не меняется и держится отметки в –70° C;
- стратосфера содержит высокую концентрацию озона и располагается около 20-25 километров вверх;
- стратопауза - это маленький промежуточный слой между мезосферой и стратосферой;
- мезосфера - здесь осуществляются сложные фотохимические процессы, что происходят при участии непосредственно свободных радикалов, они обеспечивают Земле светло голубое сияние, в этом шаре сгорают кометы и метеориты;
- мезопауза - характеризуется температурой воздуха в -90°;
- термосфера - здесь происходят значительные колебания температур, а воздух очень разреженный, поэтому на понимание температуры не обращают внимание;
- ионосфера - отражает радиоволны, которые помогают осуществить качественную передачу радиосигналов на огромные расстояния, полярное сияние также происходит тут;
- экзосфера - "зона рассеивания атомов водорода".
Формирование погоды и климата атмосферы
Природная среда вмещает конкретные факторы, что воздействуют на погоду и образование климатических условий:
атмосфера это некий "фильтр", который способен пропускать тепло лучей солнца, но также поглощает и вредную радиацию;
так как поверхности планеты прогревается неравномерно, это становится причиной формирования воздушных течений в атмосфере, что подразделяются исходя из собственных размеров, что начинаются от местных ветров и заканчиваются фронт-зонами планетарными;
под атмосферным давлением подразумевают давление воздуха на земную поверхность. Стоит также напомнить, что перемещаются массы воздуха из районов повышенного давления атмосферы в области более пониженного давления.
Роль атмосферы в формировании климата
Роль атмосферы огромна, так как выступает основным компонентом климатической системы. Состояние атмосферы постоянно меняется, как и погода, ее характеризуют выпавшие осадки, ветра, температурные режимы, влажность воздуха, облачность. Все вышеуказанные элементы характеризует и климат, многолетний среднестатистический погодный режим.
Земная атмосфера является достаточно подвижной. В ней постоянно и систематически осуществляются различные процессы, что связаны с изменением облачности, газового состава, толщины, прозрачности, наличие конкретных аэрозольных частиц. Все эти показатели напрямую влияют на погоду и климат планеты.
Если рассчитать, то 1/3 всего объема солнечной энергии, что поступает на атмосферную верхнюю границу, отражается в противоположном порядке непосредственно в пространство, 13% поглощает слой озона, сюда также входит ультрафиолетовая радиация, 7% поглощают остальные слои атмосферы. Земли достигает лишь 44% солнечной радиации.
Характер и объем полученной радиации солнца на поверхности пребывают в зависимости от уровня прозрачности атмосферы и ее облачности. Существуют факторы, которые влияют на величину рассеянной солнечной радиации. К ним можно отнести: прозрачность атмосферы, высоту Солнца над горизонтом, содержание пыли, водяных паров, количество углекислоты, что содержится в атмосфере, и так далее.
Наибольшее количество этой радиации попадает на полярные районы, а вот поступление теплоты на этих территориях зависит непосредственно от положения Солнца над уровнем горизонта. Если Солнце расположено низко - радиация поступает в незначительном количестве.
Важную роль также играет отсутствие или наличие облачной погоды. Холодными очень часто наблюдаются именно пасмурные дни, а ясные - более теплые. Это результат того, что дневная облачность является неким препятствием для прогрева планеты.
Также огромное значение в распределении теплоты имеет степень атмосферной запыленности. На ее прозрачность влияют тонкодисперсные твердые пылевые и пепельные частицы. Также данные элементы негативно влияют на особенности распределения непосредственно солнечной радиации.
Данные тонкодисперсные частицы попадают двумя путями в атмосферу: как пепел, что выбрасывается в процессе извержений вулканов, или в форме пустынной пыли, которая переносится сильными ветрами из тропиков и аридных субтропиков. Пыль такого характера также может образоваться в засушливый период. Благодаря потокам теплого воздуха, такая пыль поднимается в верхние шары атмосферы и пребывает там на протяжении длительного периода.
Водяной пар содержится в неодинаковом количестве в атмосфере нашей планеты. Если принять ко вниманию абсолютные исчисления, то его количество по массе или объему составляет 5%. Водяной пар, в свою очередь, исполняет функцию усилителя парникового эффекта. Значимые физические и химические процессы осуществляются в облаках и туманах, что появляются в атмосфере.
Как первоисточник пара воды выступает в атмосфере поверхность непосредственно Мирового океана, здесь круглогодично осуществляется испарение и может достигать максимальной толщины, что составляет 110 сантиметров. Некоторый процент от этой влаги возвращается в океан с помощью конденсации, а остальная влага благодаря воздушным потокам направляется к континентам.
Те районы, что характеризуются переменно-влажным климатом, увлажняются осадками почв, а при влажных климатических условиях - формируются конкретные запасы грунтовых вод. То есть, можно сказать, что атмосфера - это аккумулятор влажности и некий резервуар для хранения осадков. Туманы и облака, что образовались в атмосфере, обеспечивают почвы влагой, предоставляя себе важную роль в развитии животных и растений.
Однородное распределение влаги по поверхности Земли осуществляется с помощью подвижности атмосферного слоя, мощной системы ветров и распределения атмосферного давления. Так как атмосфера постоянно движется, масштабы и характер постоянно меняются при распределении давления и ветровых потоков.
Мощные вихри атмосферы считаются незаменимыми участниками образования воздушных систем крупномасштабных течений. Они способны определить общую циркуляцию атмосферы, пребывая при этом своеобразными провокаторами катастрофических явлений атмосферы.
Также от атмосферного давления зависит распределение погодных и климатический условий. Если этот показатель колеблется незначительно, то его влияние никак не отразится на самочувствии человечества Земли, поведение животных останется прежним, как и функциональная физиология растительного мира. В том случае, если давление меняется сильно, происходят метаморфозы в погоде и фронтальных явлений природы.