Атмосфера – газовая оболочка нашей планеты, которая вращается

РОЛЬ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ В ФОРМИРОВАНИИ ПОГОДЫ И КЛИМАТА
Фомина Н.Ю., Андреева Н.В.
БГТУ имени В.Г. Шухова
Белгород, Россия
THE ROLE OF THE EARTH'S ATMOSPHERE IN WEATHER AND CLIMATE
Fomina N.Yu, Andreeva N.V.
BSTU behalf V.G. Shukhov
Belgorod, Russia
Атмосфера – газовая оболочка нашей планеты, которая вращается
вместе с Землей. Газ, находящийся в атмосфере, называют воздухом.
Атмосфера соприкасается с гидросферой и частично покрывает литосферу. А
вот верхние границы определить трудно. Условно принято считать, что
атмосфера простирается вверх приблизительно на три тысячи километров.
Там она плавно перетекает в безвоздушное пространство (рис.1).
Рис.1 Атмосфера
Главные составляющие атмосферы это азот (около 79%) и кислород
(20%). Оставшийся процент приходится на следующие газы: аргон, неон,
гелий, метан, углекислый газ, водород, криптон, ксенон, озон, аммиак,
двуокиси серы и азота, закись азота и окись углерода (рис.2).
Кроме того, в воздухе содержится водяной пар и твердые частицы
(пыльца растений, пыль, кристаллики соли, примеси аэрозолей).
В последнее время ученые отмечают не качественное, а количественное
изменение некоторых ингредиентов воздуха. И причина этому – человек и
его деятельность. Только за последние 100 лет содержание углекислого газа
возросло в десять раз. Это опасно возникновением многих проблем, самая
глобальная из которых – изменение климата [1].
Рис.2 Состав атмосферы
Атмосфера выступает центральным компонентом климатической
системы. Температура и влажность воздуха, облачность и осадки, ветер – все
это характеризует погоду, т. е. непрерывно меняющееся состояние
атмосферы. Одновременно эти же компоненты характеризуют и климат, т. е.
усредненный многолетний режим погоды.
Состав газов, наличие облачности и различных примесей, которые
называются аэрозольными частицами (пепел, пыль, частички водяного пара),
определяют
особенности
прохождения
солнечной
радиации
сквозь
атмосферу и препятствуют уходу теплового излучения Земли в космическое
пространство.
Атмосфера Земли очень подвижна. Возникающие в ней процессы и
изменения ее газового состава, толщины, облачности, прозрачности и
наличие в ней тех или иных аэрозольных частиц воздействуют как на погоду,
так и на климат.
Около 1/3 общего количества солнечной энергии, поступающей на
верхнюю границу атмосферы, отражается обратно в мировое пространство,
13% поглощается озоновым слоем (в том числе почти вся ультрафиолетовая
радиация), 7% - остальной атмосферой и лишь 44% достигает земной
поверхности. Суммарная солнечная радиация, достигающая Земли за сутки,
равна энергии, которую человечество получило в результате сжигания всех
видов топлива за последнее тысячелетие.
Количество и характер распределения солнечной радиации на земной
поверхности находятся в тесной зависимости от облачности и прозрачности
атмосферы. На величину рассеянной радиации влияют высота Солнца над
горизонтом, прозрачность атмосферы, содержание в ней водяных паров,
пыли, общее количество углекислоты и т. д.
Максимальное количество рассеянной радиации попадает в полярные
районы. Чем ниже Солнце над горизонтом, тем меньше теплоты поступает на
данный участок местности.
Большое значение имеют прозрачность атмосферы и облачность. В
пасмурный летний день обычно холоднее, чем в ясный, так как дневная
облачность препятствует нагреванию земной поверхности.
Большую роль в распределении теплоты играет запыленность
атмосферы. Находящиеся в ней тонкодисперсные твердые частицы пыли и
пепла, влияющие на ее прозрачность, отрицательно сказываются на
распределении солнечной радиации, большая часть которой отражается.
Тонкодисперсные частицы попадают в атмосферу двумя путями: это или
пепел, выбрасываемый во время вулканических извержений, или пыль
пустынь, переносимая ветрами из аридных тропических и субтропических
областей. Особенно много такой пыли образуется в период засух, когда
потоками теплого воздуха она выносится в верхние слои атмосферы и
способна находиться там продолжительное время.
Атмосфера Земли содержит переменное количество водяного пара. В
абсолютном исчислении по массе или объему его количество составляет от 2
до 5%.
Водяной пар, как и углекислота, усиливает парниковый эффект. В
возникающих в атмосфере облаках и туманах протекают своеобразные
физико-химические процессы.
Первоисточником водяного пара в атмосферу является поверхность
Мирового океана. С него ежегодно испаряется слой воды толщиной от 95 до
110 см. Часть влаги возвращается в океан после конденсации, а другая
воздушными потоками направляется в сторону материков. В областях
переменно-влажного климата осадки увлажняют почву, а во влажных
создают запасы грунтовых вод. Таким образом, атмосфера является
аккумулятором влажности и резервуаром осадков. Облака и туманы,
формирующиеся в атмосфере, обеспечивают влагой почвенный покров и тем
самым играют определяющую роль в развитии животного и растительного
мира.
Атмосферная влага распределяется по земной поверхности благодаря
подвижности атмосферы. Ей присуща весьма сложная система ветров и
распределения давления. В связи с тем, что атмосфера находится в
непрерывном движении, характер и масштабы распределения ветровых
потоков и давления все время меняются. Масштабы циркуляции изменяются
от микрометеорологических, размером всего в несколько сотен метров, до
глобального – в несколько десятков тысяч километров. Огромные
атмосферные вихри участвуют в создании систем крупномасштабных
воздушных течений и определяют общую циркуляцию атмосферы. Кроме
того, они являются источниками катастрофических атмосферных явлений.
От атмосферного давления зависит распределение погодных и
климатических условий и функционирование живого вещества. В том случае,
если атмосферное давление колеблется в небольших пределах, оно не играет
решающей роли в самочувствии людей и поведении животных и не
отражается на физиологических функциях растений. С изменением давления,
как правило, связаны фронтальные явления и изменения погоды.
Фундаментальное
значение
имеет
атмосферное
давление
для
формирования ветра, который, являясь рельефообразующим фактором,
сильнейшим образом воздействует на животный и растительный мир.
Ветер способен подавить рост растений и в то же время способствует
переносу семян. Велика роль ветра в формировании погодных и
климатических условий. Выступает он и в качестве регулятора морских
течений [2].
Литература
1. http://сезоны-года.рф/атмосфера.html
2. http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/planeta-zemlja/atmosfera-zemli.html