АТМОСФЕРА происхождение границы строение состав значение в географической

АТМОСФЕРА: происхождение, границы, строение, состав, значение в географической оболочке

ПЛАН: 1. 2. 3. 4. 5. 6. ПОНЯТИЕ «АТМОСФЕРА» ГРАНИЦЫ СТРОЕНИЕ (СВОЙСТВА АТМОСФЕРНЫХ ОБОЛОЧЕК) ГАЗОВЫЙ СОСТАВ ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЗНАЧЕНИЕ

Атмосфера Земли (от греч. atmos - пар и sphaira - шар), газовая оболочка, окружающая Землю, и принимающая участие вместе с Землёй как единое целое во вращении

Атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения)

Химический состав сухого атмосферного воздуха у земной поверхности Газ Азот Кислород Аргон Углекислый газ Неон Гелий Метан Криптон Водород Закись азота Ксенон Двуокись серы Озон Двуокись азота Аммиак Окись углерода Иод Объемная концентрация (%) 78, 084 20, 9476 0, 934 0, 0314 0, 001818 0, 000524 0, 0002 0, 000114 0, 00005 0, 0000087 От 0 до 0, 0001 От 0 до 0, 000007 летом От 0 до 0, 000002 зимой От 0 до 0, 000002 Следы

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют: ГЕТЕРОСФЕРА - это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, т. к. их перемешивание на такой высоте незначительно На высоте 120 км - граница между слоями - ТУРБОПАУЗА ГОМОСФЕРА – это хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы

Толщина атмосферы 2000 - 3000 км В атмосфере выделяют несколько слоёв, отличающихся друг от друга температурой

Строение атмосферы

Тропосфера - нижняя, преобладающая по массе часть земной атмосферы, в которой температура понижается с высотой Простирается в среднем до высот 8 -10 км в полярных широтах, 10 -12 км в умеренных, 16 -18 км в тропических.

ЗДЕСЬ: 1. Сосредоточена основная масса атмосферного воздуха. 2. Проходит практически вся деятельность человека. 3. Содержится основная масса атмосферных аэрозолей (пыли, дыма и др. ), поступающих с земной поверхности. 4. Содержится почти вся масса водяного пара атмосферы, поэтому возникают в основном все облака. 5. Содержание водяного пара с высотой быстро убывает, в связи с чем убывает и температура воздуха (средний вертикальный градиент температуры равный 1, 0 - 0, 6°С на 100 м. Температура воздуха на верхней границе тропосферы в среднем за год около -55°С в полярных широтах и около -80°С у экватора. Возможна, особенно в нижней части тропосферы, инверсия температур (рост температуры с высотой). 6. В верхней части вблизи тропопаузы, наблюдаются очень сильные так называемые струйные течения. 7. В нижней части (в слое трения - до 1000 м) хорошо выражен суточный ход температуры и влажности воздуха, нередки приземные инверсии температуры, скорость ветра с высотой быстро возрастает. 8. Нижний слой в несколько десятков м непосредственно над земной поверхностью является средой обитания растений, животных и человека. 9. Поддерживается междуширотный обмен воздуха (систему воздушных течений общей циркуляции атмосферы: формирование и движение воздушных масс, атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов), очень важный для условий погоды и климата

Тропопауза, переходный слой между тропосферой и стратосферой Толщина от нескольких сотен м до 2 -3 км.

Стратосфера, слой атмосферы между тропосферой и мезосферой (от 8 -16 км до 45 -55 км)

ЗДЕСЬ: 1. Газовый состав воздуха сходен с тропосферным, но меньше водяного пара и больше озона (O 3). Наибольшая концентрация O 3 в слое от 20 до 30 км. 2. Тепловой режим в основном определяется лучистым теплообменом, в меньшей степени - вертикальными движениями и горизонтальным переносом воздуха. 3. Температура с высотой растет. Нагревание воздуха вызывается, главным образом, поглощением ультрафиолетовой солнечной радиации озоном. 4. Наблюдаются большие скорости ветра, а также струйные течения. 5. На высоте 20 -30 км иногда образуются перламутровые облака, состоящие, из кристалликов льда или переохлажденных капель воды. 6. Нижняя часть на высоте до 20 -25 км отличается повышенным содержанием аэрозольных частиц, заносимых сюда при вулканических извержениях.

Стратопауза, пограничный слой между стратосферой и мезосферой на высотах, близких к 50 -55 км.

Мезосфера - слой атмосферы от 50 -55 до 80 км, лежащий над стратосферой. ЗДЕСЬ: температура падает с высотой примерно от 0° С на нижней границе до - 90°С на верхней границе.

Мезопауза - переходный слой атмосферы (на высоте около 80 км) между мезосферой, характеризующейся падением температуры, и термосферой, характеризующейся ростом температуры Совпадает с уровнем минимальной температуры. На этой высоте наблюдаются серебристые облака.

Термосфера, слой верхней атмосферы, расположенный между верхней границей мезосферы - мезопаузой и основанием экзосферы (в среднем от высот около 80 км до 500 км)

ЗДЕСЬ: 1. Молекулы N 2, O 2 и атомы O, преобладающие здесь, имеют малую излучающую способность, что приводит к сильному разогреву слоя, в особенности на больших высотах (1000 -2000°С). 2. Низкая плотность воздуха. 3. Все характеристики термосферы подвержены весьма значительным вариациям в зависимости от географического положения, солнечной активности, сезона года и времени суток. 4. Энергичные заряженные частицы (протоны и электроны), вторгающиеся в высокоширотные области земной атмосферы на высотах 90 -1000 км из космоса создают свечение верхних разреженных слоев атмосферы - эффект полярных сияний

Полярное сияние Радиационные пояса и магнитосфера Земли

Экзосфера, сфера рассеяния, внешний, наиболее разрежённый слой атмосферы, где длины свободного пробега частиц так велики, что частицы могут рассеиваться в межпланетное пространство

ЗДЕСЬ: 1. Низкая масса «воздуха» от массы атмосферы. 2. На верхней границе (на расстоянии нескольких тыс. км от земной поверхности), концентрация частиц становится такой же, как в межпланетном пространстве. 3. Состоит из ионизированного газа (плазмы). 4. Нижняя и средняя части в основном состоят из атомов О и N; с увеличением же высоты быстро растет относительно концентрация лёгких газов, особенно ионизированного H. 5. Рост солнечной активности приводит к потеплению слоя и к увеличению его толщины. 6. На физические процессы в слое сильно влияет магнитное поле Земли.

Происхождение и эволюция атмосферы: Современная земная атмосфера по-видимому образовалась из газов, выделенных твёрдой оболочкой Земли (литосферой). В течение геологической истории Земли атмосфера претерпела значительную эволюцию под влиянием ряда факторов: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. диссипации (улетучивания) атмосферных газов в космическое пространство; выделения газов из литосферы в результате вулканической деятельности; диссоциации (расщепления) молекул под влиянием солнечного ультрафиолетового излучения; химических реакций между компонентами атмосферы и породами, слагающими земную кору; аккреции (захвата) межпланетной среды (например, метеорного вещества); геологические и геохимические процессы (например, вулканизм и др. ); деятельность живых организмов.

История образования атмосферы В настоящее время наука не может со стопроцентной точностью проследить все этапы образования Земной атмосферы. Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в четырёх различных составах 1. Первичная атмосфера (около 4 млрд. лет до н. э. ) - состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. 2. Вторичная атмосфера (около 3 млрд. лет до н. э. ) - активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром). Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами: постоянная утечка водорода в межпланетное пространство; химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов. n n 3. Третичная атмосфера, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим - азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов). 4. Четвертичная атмосфера - с появлением на Земле живых организмов, в результате фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа, состав атмосферы начал меняться. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленых соединений - углеводородов, закисной формы железа, содержавшейся в океанах и др. По окончанию данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера. В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек.

ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ n n n Геологическое строение Рельеф Климат Почвы Растительный и животный мир территории Влияют n n n Здоровье Стоимость жизни населения (затраты на жилье, одежду, продукты питания) Развитие сельского хозяйства Способы и эффективность добычи полезных ископаемых Строительство Водный транспорт и др.

Стихийное бедствие - экстремальное явление природы катастрофического характера, приводящее к нарушению нормальной деятельности людей Литосфера Лавины Гидросфера Наводнения Атмосфера Ураганы Сели Ливни Оползни Засуха Обвалы Смерчи Землетрясения Заморозки Вулканические извержения Цунами Снегопады Град Молния Пожар

Метеорологические и агрометеорологические 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Бури (9– 11 баллов). Ураганы (12 баллов). Смерчи, торнадо. Шквалы. Крупный град. Сильный дождь (ливень). Сильный снегопад. Сильный гололед. Сильный мороз. Сильная метель. Сильная жара. Сильный туман. Засуха. Суховей. Пыльная буря. Заморозки.

Снегопад Град Ливень

Засуха Заморозки

Ураганы Тайфуны Смерчи, торнадо, тромбы

Оползень Обвал Снежная лавина

Цунами Наводнение

Местоположение известных ударных кратеров Каменный хондрит Железный метеорит Аризонский кратер Железо-каменный метеорит

Тема: АТМОСФЕРА: СОСТАВ, СТРОЕНИЕ, ГРАНИЦЫ. ЗНАЧЕНИЕ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ. Цель: Изучить состав, особенности строениея, границы и знаячение атмосферы в географической оболочке. Понятия: Атмосфера: тропосфера, тропопауза, стратосфера, стратопауза, мезосфера, мезопауза, термосфера, экзосфера; озоновый слой; аэрозоли, водняной пар, полярное сияние. Содержание работы: 1. Выполнить табл. «Газовый состав Атмосферы» и по данным таблицы построить круговую диаграмму. На диаграмме отразить основные элементы по объему (элементы, представленные в небольшом объеме показать как «другие» ). 2. Используя содержание табл. «Строение Атмосферы» , материал учебника на рис. «Строение атмосферы» показать основные черты и функции атмосферных оболочек. 3. Перенести рис. «Экологические функции атмосферы» . 4. Заполнить табл. «Экстремальные явления в Атмосфере»

Таблица Экстремальные явления в Атмосфере Экстремальное явление Характеристика Причина возникновения Районы проявления Последствия Прогноз и меры охраны

Схема строения атмосферы: 1 — уровень моря; 2 — высшая точка Земли — г. Джомолунгма (Эверест), 8848 м ; 3 — кучевые облака хорошей погоды; 4 — мощно-кучевые облака; 5 — ливневые (грозовые) облака; 6 — слоисто-дождевые облака; 7 — перистые облака; 8 — самолёт; 9 — слой максимальной концентрации озона; 10 — перламутровые облака; 11 — стратостат; 12 — радиозонд; 1 З — метеоры; 14 — серебристые облака; 15 — полярные сияния; 16 — американский самолёт-ракета Х-15; 17, 18, 19 — радиоволны, отражающиеся от ионизованных слоев и возвращающиеся на Землю; 20 — звуковая волна, отражающаяся от тёплого слоя и возвращающаяся на Землю; 21 — первый советский искусственный спутник Земли; 22 — межконтинентальная баллистическая ракета 23 — геофизические исследовательские ракеты; 24 — метеорологические спутники; 25 — космические корабли «Союз-4» и «Союз-5» ; 26 — космические ракеты, уходящие за пределы атмосферы, а также радиоволна, пронизывающая ионизованные слои и уходящая из атмосферы; 27, 28 — диссипация (ускальзывание) атомов Ни Не; 29 — траектория солнечных протонов Р; 30 — проникновение ультрафиолетовых лучей (длина волны l > 2000 и l < 900).

Значение атмосферы на физиологию человека: 1. На высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 15 км, т. к. прекращается поступление кислорода в легкие хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород. 2. На высоте около 19 -20 км давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст. Здесь начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Вне герметической кабины на этих высотах смерть наступает почти мгновенно. 3. Плотные слои воздуха - тропосфера и стратосфера - защищают живые организмы от поражающего действия радиации. 4. В разреженных слоях воздуха распространение звука оказывается невозможным.