АТМОСФЕРА Воздушная оболочка Земли удерживаемая силой притяжения не

АТМОСФЕРА Воздушная оболочка Земли, удерживаемая силой притяжения, не имеющая четкой верхней границы, и вращающаяся вместе с планетой. Погода – состояние атмосферы в данный момент времени над определенной территорией (погода суток, погода момента) Климат – многолетний режим погод данной местности, обусловленный солнечной радиацией, подстилающей поверхностью и циркуляцией атмосферы

СОСТАВ АТМОСФЕРНЫХ ГАЗОВ И ИХ ФУНКЦИИ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ Кислород – окисление, дыхание живых Газ организмов Азот – входит в состав белков, Кислород необходимый элемент питания растений Углекислый газ (СО 2) – основной материал Аргон Углекислый построения органического вещества. Возможная причина парникового эффекта. газ Неон, гелий, Озон (О 3) – на высоте 22 -25 км образует озоновый экран – ультрафиолетовый щит криптон, водород Земли. Озон поглощает ультрафиолетовое Водяной пар излучение Взвешенные твердые частицы – ядра конденсации водяного пара (туман, облака, осадки) Водяной пар – парниковый газ, участвует во влагообороте, тепловом регулировании при испарении/конденсации, преобразования энергии (тайфуны) % 78 21 0. 9 0. 03 <0. 1 0, 2 -4

АТМОСФЕРА СТРОЕНИЕ Экзосфера 700 Фотолиз воды Ионосфера Отражение радиоволн 500 Термосфера 80 Мезосфера 45 Стратосфера 12 Тропосфера О 3

АТМОСФЕРА ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ В СТРАТОСФЕРЕ Гипотеза: фреоны (хлорфторуглероды) разрушают озон но: Минимум озона – в приполярных ненаселенных районах. Альтернативная гипотеза: формирование озона прекращается без доступа света во время полярной ночи. Естественные колебания!

АТМОСФЕРА ТРОПОСФЕРА Ø Почти весь водяной пар Ø Круговорот воды Ø Почти вся пыль Ø Всё загрязнение Ø Климаты Ø Циркуляция воздуха Ø Вертикальные потоки воздуха – следствие различного нагревания поверхности Ø Постоянное перемешивание – постоянный состав Ø Понижение температур на 6°/1000 м Свойства тропосферы – результат взаимодействия с подстилающей поверхностью. Состав – продукт деятельности живого вещества и дегазации мантии

ХИОНОСФЕРА Термин предложен академиком С. В. Калесником q Слой тропосферы с положительным балансом твердых осадков (ледники, снежники) q Нижняя граница – снеговая линия q Наиболее высокое положение снеговой линии – в сухих субтропиках Тибета и Анд (6000 -6500 м). Наиболее низкое положение – в Арктике и Антарктике (почти на уровне моря) q Положение снеговой линии – важный индикатор климатических изменений q Почти полное отсутствие жизни q Движение ледников

АТМОСФЕРА КЛИМАТЫ Шаровидная форма Земли Неодинаковый угол падения солнечных лучей Обособление климатических поясов Распределение январских температур

Сезонная динамика атмосферных осадков

АТМОСФЕРА КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА - экваториальный - субэкваториальный - тропический - субтропический - умеренный - субарктический - арктический

АТМОСФЕРА ПРИЧИНЫ ОБЩЕЙ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ Атмосферное давление Январь Теоретическая схема переноса воздушных масс под действием разницы давлений без учета силы Кориолиса ТЕПЛОВАЯ МАШИНА I РОДА Экватор - Полюсы Июль

В Северный тропик Экватор Южный тропик АТМОСФЕРА ЯЧЕЙКИ ГАДЛЕЯ В Н

АТМОСФЕРА ОБЩАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ Циклоны умеренного пояса Тропические антициклоны Циклоны умеренного пояса Полярные антициклоны Сила Кориолиса

АТМОСФЕРА • • • ЦИКЛОНИЧЕСКАЯ И АНТИЦИКЛОНИЧЕСКАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ ЦИКЛОНЫ Низкое давление в центре Восходящий поток воздуха Вращение против часовой стрелки (северное полушарие) Отклоняются к умеренным широтам Пасмурная ветреная погода с осадками • • • АНТИЦИКЛОНЫ Высокое давление в центре Нисходящий поток воздуха Вращение по часовой стрелки (северное полушарие) Отклоняются к тропическим широтам Солнечная погода, штиль

АТМОСФЕРА Центры действия атмосферы Зима Исландский минимум Теплая дождливая зима Широколистве нные леса Сильный мороз Мало снега Мерзлота Лиственничная Азиатский тайга максимум Алеутский минимум ТЕПЛОВАЯ МАШИНА II РОДА Материки – Океаны (в т. ч. муссоны)

АТМОСФЕРА Азорский максимум Центры действия атмосферы Лето Нисходящие потоки или Южно. Восходящие потоки, Азиатский но нет источника влаги Степи, пустыни минимум Гавайский максимум ТЕПЛОВАЯ МАШИНА III РОДА Циклонические и антициклонические кольца

Центры действия атмосферы Лето Азорский максимум Южно. Азиатский минимум Южно «К о н с к и е ш и р о т ы» Индийский Океанские Тихоокеанский Атлантический максимум Гавайский максимум пустыни «Р е в у щ и е с о р о к о в ы е»

Центры действия атмосферы Зима Северо. Американский Исландский максимум минимум Азиатский максимум Алеутский минимум Антарктический минимум

АТМОСФЕРА ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ В разных частях Земли формируются сравнительно однородные воздушные массы, отличающиеся по своим свойствам (температуре, влажности, запыленности). ВМ движутся как единое целое в одном из потоков общей циркуляции атмосферы. Ячейки Гадлея

АТМОСФЕРА Свойства воздушных масс – результат взаимодействия с поверхностью • Экваториальные - теплые очень влажные, незапыленные (←леса!) • Тропические (континентальные) – теплые, сухие запыленные (←пустыни!) • Умеренные - прохладные, влажные, свойства меняются по сезонам • Полярные – холодные, сухие, прозрачные, незапыленные (←льды!)

АТМОСФЕРА ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС Результат циркуляции – междуширотный перенос тепла и влаги, сглаживание температурных контрастов. Один из факторов – солнечная активность На экваторе и в Арктике можно жить! Европа зависит от Мексиканского залива Индонезия зависит от Чили Азия зависит от Арктики и т. д.

АТМОСФЕРА КОНВЕКЦИЯ ТЕПЛОВАЯ МАШИНА IV РОДА Вертикальный перенос в атмосфере

АТМОСФЕРА Повторяемость смерчей (торнадо)

АТМОСФЕРА ТЕПЛОВАЯ МАШИНА V РОДА Тропические ураганы (тайфуны) Место зарождения – теплый участок среди относительно прохладного океана Сильный восходящий поток влажного воздуха Конденсация Выделение энергии

АТМОСФЕРА ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗЕМЛИ Эксцентриситет орбиты Земли 400 и 100 тыс. лет Изменения наклона эклиптики 85 -90 млн. лет Прецессия земной оси (наклон плоскости экватора к плоскости эклиптики) Наклон земной оси 22 -24, 5º период около 19 -23 тыс. лет 41 тыс. лет Изменения скорости вращения Земли (n*100 лет)

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗЕМЛИ и СОЛНЦА НА КЛИМАТ q Увеличение эксцентриситета усиливает прецессию, что влияет на разницу сезонных контрастов температур в полушариях q Чем больше наклон земной оси, тем больше сезонные амплитуды температур и контрастность климата q Чем больше угол полярных щелей в магнитосфере, тем больше разогрев «полярных шапок» льда q Ослабление магнитного поля приводит к ослаблению озонового слоя и перераспределению атмосферных циклонов и антициклонов q При повышении солнечной активности усиливается меридиональная циркуляция, ослабляется широтная

ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ОЛЕДЕНЕНИЙ q Рост площади суши, в т. ч. суперконтиненты q Концентрация материков в высоких широтах q Рост высот поверхности в результате орогенеза q Рост наклона земной оси q Пересечение скоплений межзвездной пыли q Снижение содержания СО 2 в атмосфере q Снижение инсоляции высоких широт северного полушария в летний период – функция эксцентриситета и прецессии (сколько снега может стаять летом? )

Гидросфера Литосфера Физическое выветривание Окисление и гидратация горных пород Прогибание под тяжестью льдов Органогенные породы Фазовые переходы воды Растворение газов Уровень океана Ледовитость океана Карбонатообразование Типы питания водоемов Атмосфера: влияние на… Материал для фотосинтеза и азотного питания Защита от вредного излучения Создание тепловых условий для жизни Зональность Биосфера