Atmosfera Ziemi jest powłoką otaczającą Ziemię złożoną z mieszaniny gazów i aerozoli. Niektóre gazy nazywają się stałymi składnikami atmosfery, ponieważ zachowują stałe proporcje w całkowitej objętości powietrza (np. azot, tlen, gazy szlachetne: argon, neon, hel, krypton, ksenon) i także z szeregu składników zmiennych, których zawartość jest zróżnicowana w czasie i przestrzeni (para wodna, dwutlenek węgla, ozon, siarkowodór, dwutlenek siarki, amoniak, dwutlenek azotu, freony). Jej rolą jest:
1) Umożliwia oddychanie, czyli życie
2) Jej skład chemiczny zapewnia możliwości rozwoju życia organicznego
3) Utrzymuje w miarę stałą temperaturę przy powierzchni Ziemi
4) Chroni przed szkodliwym promieniowaniem UV i RTG
5) Chroni przed spadającymi fragmentami ciał niebieskich
Atmosfera ma budowę warstwową. Kryterium podziału atmosfery na warstwy jest temperatura. W miarę wzrostu wysokości zmienia się temperatura powietrza, ciśnienie i gęstość atmosfery. Zróżnicowanie pionowe temperatury spowodowało wyróżnienie pięciu głównych warstw atmosfery:
1) Troposfery à wyżej nad równikiem, niżej nad biegunem (zależy od temperatury i przyciągania ziemskiego); kształtują się tu wszystkie procesy pogodowe; stały spadek temperatury 0,60C/100m; zmniejsza się wilgotność, ciśnienie spada z wysokością (od 1013hPa); wysokość: 13km; temperatura – spada od 150C do -550C; ciśnienie – spada od 1000hPa do 200hPa;
2) Stratosfery à wzrost temperatury wraz z wysokością, wyodrębnia się ozonosferę; przyczyną wzrostu temperatury jest ozon (wyodrębnia się 3-cząsteczkowy ozon); powolny spadek ciśnienia do 0 i gęstości powietrza; w dolnej części obserwuje się pogodę – tylko wiatry (prądy strumieniowe); wysokość: od 13km do 50km; temperatura – rośnie od -55oC do 0oC; ciśnienie – spada od 200hPa do 0hPa;
3) Mezosfery à temperatura spada od 00C do -900C (???); zawartość ozonu spada do 0; brak elementów pogodowych; stała gęstość i ciśnienie (0hPa); tylko gazy szlachetne
4) Termosfery à wzrost temperatury; zachodzi jonizacja gazów dlatego występuje wzrost temperatury (przy rozpadzie następuje wydzielanie się ciepła – widoczne jest światło zwane zorzą polarną, tylko na kole podbiegunowym); wyodrębnia się jonosferę (tu są zorze)
5) Egzosfery à nie ma górnej granicy (przechodzi w kosmos); to samo co w termosferze, oprócz jonizacji i świecenia
Rozgraniczają je warstwy przejściowe zwane kolejno: tropopauzą, stratopauzą i mezopauzą.
Ø Aerozole sztucznego pochodzenia à dymy, gazy, pary, pyły, lotne popioły i sadze
Ø Pyły radioaktywne àpojawiają się wskutek wybuchów jądrowych lub awarii reaktorów atomowych
Ø Prądy strumieniowe à nadzwyczaj silne wiatry występujące w górnej troposferze i dolnej stratosferze; ciągną się na długości tysięcy kilometrów; mają duże znaczenie, np. w lotnictwie – samolot lecąc z wiatrem może przyspieszyć swoją podróż natomiast pod wiatr – przedłużyć.
Ø Zorza polarna à zjawisko świetlne zachodzące w termosferze, wywołane oddziaływaniem Słońca
Głównym źródłem ciepła w atmosferze jest powierzchnia Ziemi nagrzana przez promieniowanie słoneczne. Promieniowanie słoneczne: a) zachodzi pochłanianie przez atmosferę; b) dochodzi do ziemi, część ulega rozproszeniu/odbiciu od chmur; c) przy powierzchni ziemi energia słoneczna zamienia się w energię cieplną (promieniowanie długofalowe); d) powrót ciepła do atmosfery i później do ziemi -> efekt cieplarniany (atmosfera oddaje nam ciepło).
Efekt cieplarniany à zjawisko naturalne, dzięki któremu przy powierzchni Ziemi utrzymuje się stała temperatura (optymalna temperatura przy powierzchni Ziemi to 150C).
Nasilanie efektu cieplarnianego à gromadzenie się nad powierzchnią Ziemi siarki i dwutlenku węgla, temperatura nadmiernie wzrasta, powoduje topnienie lodowców, zalewanie kontynentów, anomalie (susze, powodzie, nieprzewidywalność pogody)
Ilość pochłanianego ciepła zależy od: a) szerokości geograficznej (im wiekszy kąt tym strefa jest cieplejsza); b) nachylenie powierzchni Ziemi do osi obrotu (66O); c) wysokość n.p.m.; d) ukształtowanie powierzchni (im niżej tym cieplej); e) stopień oddalenia od morza, lądy nagrzewają się bardzo szybko, ale niedużej głębokości (szybko się ochładzają) [różny sposób pochłaniania i oddawania ciepła]; f) prądy morskie (ciepłe powodują podwyższenie temperatury lądu – prądy zatokowe, zimne - ochładzają); g) rodzaj podłoża (powierzchnia zalesiona pochłania ciepło i dłużej oddaje; ciemne szybko się nagrzewają; chropowate powierzchni dłużej utrzymują ciepło); h) struktura powierzchni (gładkie/chropowate); i) obszary zurbanizowane = działalność człowieka – podwyższone temperatury, występują tzw. miejskie wyspy ciepła (w centrum +50C)
Temperatura w POLSCE: a) STYCZEŃ à Suwałki – więcej niż 300m, napływ powietrza kontynentalnego; południe – zimno; wschód – zimno (wyższe wysokości); zachód – bliżej prądu zachodniego; Kielce – Wyżyna Kielecka; b) LIPIEC à nad morzem – chłodniej; środek – niziny (cieplej); południe – wyżyny (chłodniej); wniosek/powód: PASOWE UKSZTAŁTOWANIE POWIERZCHNI
Masy powietrza à różnią się temperaturą, (ciśnieniem, wilgotnością); zależą od obszaru źródłowego (gdzie się ukształtowało)
Obszarami powstawania mas są: morza/oceany, pustynie (rozległe lądy, p. Eurazja)
Na Ziemi wyróżniamy 4 masy powietrza (różnią się temperaturą): a) równikowe (zawsze wilgotne, tylko morskie), b) zwrotnikowe, c) polarne (morskie/kontynentalne), d) arktyczne; morskie i lądowe/kontynentalne
Masy powietrza zmieniają swoje wartości: a) adwekcja – poziome przemieszczanie się powietrza, wywołane ruchem wirowym; b) konwekcja – pionowe przemieszczanie się powietrza, wywołane zmianami temperatur; c) turbulencja – ruch chaotyczny, wywołany zderzeniem się mas powietrza o różnych właściwościach (??)
Miernikiem wilgotności powietrza jest wskaźnik nazywany wilgotnością względną (stopień nasycenia parą wodną wyrażany w %). Największa wilgotność jest nad obszarami wodnymi.
Z gazu powstają kropelki wody, łącząc się tworzą chmury. W wyniku ochładzania powietrza zawarta w nim para wodna ulega kondensacji (kropelki) lub resublimacji (??) (kryształki). Tak powstają chmurki ^^.
1) Ze względu na budowę: a) wodne – krople wody; b) lodowe – kryształki; c) mieszane – (krople wody + kryształki)
2) Wysokość powstawania: a) piętra niskiego; b) p. średniego; c) p. wysokiego; d) p. o budowie pionowej
3) Ze względu na wygląd: a) stratusy (st.) – warstwowe; b) cirrusy (ci.) – pierzaste; c) cumulusy (cu.) – kłębiaste
Mgła à rodzaj chmury sięgający do powierzchni
Tęcza à efekt rozszczepienia i odbicia światła słonecznego w kropelkach wody unoszonych w powietrzu
Amplituda temperatury powietrza à różnica między skrajnymi temperaturami powietrza w danym okresie
Dobowa amplituda temperatury powietrza à różnica między skrajnymi temperaturami powietrza w ciągu doby
Roczna amplituda temperatury powietrza à różnica między skrajnymi temperaturami powietrza w najcieplejszym i najchłodniejszym miesiącu w ciągu roku
Inwersja termiczna à temperatura powietrza ze wzrostem wysokości zamiast spadać to zwiększa się, skutek: mgły zalegające w obniżeniach
Powstawanie opadów: siłą sprawczą są elementy inne od kropelek, czyli jądra kondensacji. Warunkiem koniecznym do powstawania opadów jest: a) obecność jąder kondensacji (ciał powodujących łączenie się kropelek/kryształków; np.: sadza, kropelki soli, pyłki kwiatowe, zanieczyszczenia); b) temperatura musi być temperaturze punktu rosy (następuje stan nasycenia parą wodną ; przesycenie), t td
Aerozole atmosferyczne à ciała stałe i gazowe inne od pierwotnego składu atmosfery
Czynniki wpływające na opady: 1) szerokość geograficzna (im wyższa temperatura, wyższe parowanie, intensywne opady <- strefa równikowa); 2) rozmieszczenie zbiorników wodnych – intensywnie parują powodując większe opady; 3) prądy morskie – ciepłe = więcej opadów, ciepłe powietrze niesie ze sobą wilgoć, Europa Zach. – ciepły Golfsztrom, zimne = wysuszenie powierzchni, Zachodnia Afryka i Ameryka Południowa oraz Australia; 4) ukształtowanie terenu – góry = zatrzymują chmury z opadami, aby przejść przez góry musi być chmura lżejsza i wyżej oraz sucha a wtedy przechodzi dalej, np. Himalaje – najwyższe opady w skali świata; 5) pokrycie terenu – obszary leśne = wilgoć zatrzymywana, więcej opadów; obszary bezleśne = cucho, mniej opadów
POLSKA: różnica polegająca tylko na wartości, półrocze ciepłe (max. czerwiec-lipiec, najwięcej opadów), układa się równoleżnikowo, na północy i południu opady są większe niż w centrum; morze – większa wilgoć, góry – zatrzymują się, centrum – brak, cień opadowy (obszar o zmniejszonej ilości opadów, co wynika z ukształtowania powierzchni); na północy – zatrzymują pojezierza i nie dochodzi deszcze do centrum
Pogoda à zbiór wszystkich elementów składowych (temperatura, ciśnienie, wiatry, opady, zachmurzenie …) na danym obszarze
Klimat à średni stan pogody badany od dłuższego czasu dla jakiegoś obszaru(morski, lądowy, górski; równikowy, zwrotnikowy, podzwrotnikowy, umiarkowany, okołobiegunowy)
1) Klimat strefy równikowej à Do tej strefy dopływa przez cały rok duża i wyrównana ilość promieniowania słonecznego. Tu występuje równikowa bruzda niskiego ciśnienia - linia zbieżności pasatów. Z przyczyn termicznych i dynamicznych konwekcja jest najbardziej rozwinięta. Przy intensywnym parowaniu na miejscu i dzięki dopływowi powietrza "pasatowego" transportującego znaczne ilości pary wodnej (jeżeli pochodzi znad morza), powietrze okolic przyrównikowych jest bardzo wilgotne, co zwiększa potencjalnie jego chwiejność i sprzyja konwekcji. Ta ostatnia osiąga w tej strefie najwyższy pionowy zasięg. Z kolei doprowadza to do obfitej kondensacji, do bujnego rozwoju chmur kłębiastych i burzowych w dzień (nad lądami) i do opadów. Dlatego nie notuje się tu najwyższych temperatur (przy powierzchni Ziemi). Wilgotne i ciepłe powietrze zapobiega większym stratom energii przez nocne wypromieniowanie, które przyczynia się jednak miejscami do częstego powstawania mgły. Roczne amplitudy temperatur są na nizinach minimalne (do 2 stopni Celsjusza) i małe w ciągu doby. Suma opadów jest duża, przeważnie ponad 1500-2000 mm rocznie. Blisko równika, na nizinach (dorzecza Konga i Amazonki, Indonezja) brak w zasadzie pory suchej przy 1-2 okresach maksimum opadów (przy zenitalnym położeniu Słońca i zależnie od regionalnej cyrkulacji). W miarę wzrostu odległości od równika amplitudy temperatur wzrastają, sumy opadów maleją, zaznaczają się wyraźniej pory suche, najpierw dwie, potem jedna - długa, o najwyższych temperaturach pod koniec jej trwania. Pory suche pojawiają się w czasie, gdy linia konwergencji pasatów oddali się wraz ze Słońcem w kierunku zwrotnika w tej samej, a przede wszystkim drugiej półkuli.
2) Klimat strefy zwrotnikowej à Większa część obszarów należących do tej strefy na obu półkulach to stepy i pustynie. Tylko tam, gdzie wieją stale (często) lub okresowo wiatry od morza (pasaty, monsuny) klimat może być wilgotny (Floryda). Panującymi układami barycznymi są antycyklony. Są one najbardziej ustalone nad oceanami. Inwersje związane z wyżami hamują rozwój konwekcji, większego zachmurzenia i opadów. Inwersje pasatowe wzmacniane są przez wpływ chłodnych prądów morskich występujących u zachodnich wybrzeży lądów. Tu pojawiają się częste mgły. Nad lądami rozwija się intensywna konwekcja przy pogodnym niebie (burze pyłowe). Tylko w rzadkich przypadkach może ona przebić warstwę inwersyjną i przekroczyć poziom kondensacji. Wówczas dochodzi do gwałtownych burz i ulew. Przy przeważającej pogodzie bezchmurnej dochodzi do bardzo silnego nagrzania dziennego i ochłodzenia w nocy. Amplitudy temperatur zwłaszcza dobowe są dużo większe niż w popr...
seqvit123