Реферат: Атмосфера Земли
Реферат: Атмосфера Земли
РЕФЕРАТ
по дисциплине: География
ТЕМА: ”Атмосфера Земли”
2009
План
1 Состав и строение атмосферы
2 Значение атмосферы для ГО
3 Погода и климат
4 Общая циркуляция атмосферы
1 Состав и строение атмосферы
Атмосфера –
воздушная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие
во вращении планеты. Нижней границей атмосферы является земная поверхность, а
верхняя граница размыта, так как с увеличением высоты воздух становится все
разреженнее. Атмос (греч.) – пар, газ, сфера (греч.) – шар, оболочка.
Косвенными доказательствами существования атмосферы на больших высотах служат
серебристые облака на уровне 70-80 км; метеоры, сгорающие из-за трения о воздух
на высоте 100-300 км; полярные сияния на высоте до 1000 км. Условно за верхнюю
границу атмосферы принимают высоту 1000-2000 км над поверхностью Земли, а более
высокие слои считаются земной короной.
Атмосферный
воздух – смесь газов, в котором во взвешенном состоянии находятся жидкие и
твердые частицы. В сухом чистом воздухе у земной поверхности их соотношение по объему: азот (78 %), кисород (21 %), аргон
(0,93%), углекислый газ (0,03%), а также водород, гелий, озон, неон, метан,
водяной пар и другие газы.Каждый газ воздуха выполняет в географической
оболочке определенные функции. Свободный кислород обеспечивает дыхание и
горение.
Кислород атмосферы
в основном биогенного происхождения – фотосинтетический.
Азот химически
мало активени регулирует темп окисления, также биогенного происхождения и
входит в состав белков, нуклеиновых кислот. Диоксида углерода в атмосфере мало,
но это утеплитель Земли, т.к. пропускает коротковолновую солнечную радиацию, но
задерживает тепловое излучение земной поверхности , обуславливая парниковый
эффект. Он является строительным материалом для синтеза органического вещества
при фотосинтезе. Содержание двуокиси углерода с середины прошлого столетия возрастает
как следствие НТР. Важна роль азона , хотя его в атмосфере немного. Толщина
слоя озона при нормальном давлении и температуре 0 град С составила бы всего 3
мм. Количество его достигает максимума на высотах около 25 км и сходит на нет
на высоте 70 км
Слой
повышенной концентрации озона называют нередко озоновым экраном. Озон –
своеобразный фильтр атмосферы, т.к. поглощает значительную долю
ультрафиолетовой радиации, которая губительно действует на живые организмы. Поглощаф
солнечную радиацию озон повышает температуру воздуха в стратосфере. В последние
годы замечено глобальное сокращение озона, что часто связывают с ывыбрасом
фреона и окислов азота. Уменьшение толщины озонового слоя вредно для всего живого.
Поэтому нужна коллективная мудрость человечества для его сохранения.
Важной
составной частью воздуха является невидимый газ – водяной пар. Это весьма
переменный компонент атмосферы: его содержание в воздухе колеблется от 0,2% в
ледяных пустынях до 3-4% во влажных экваториальных лесах (по объему). Поскольку
водяной пар поступает в воздух за счет испарения с водяной поверхности, почвы и
транспирации растений, его количество зависит от температуры: чем она выше, тем
его больше. С высотой количество водяного пара уменьшается, около 90% его
заключено в нижнем к км слое воздуха. Значение водяного пара исключительно
велико. Он представляет собой важное звено влагооборота, так как при
определенных условиях происходит его конденсация, образуются облака и осадки.
Велика роль водяного пара наряду с двуокисью углерода, и в создании парникового
эффекта, так как именно он задерживает основную часть тепловогоизлучения земной
поверхности. Фазовые превращения водяного пара и воды, сопровождающиеся
поглощением тепла ( при испарении и таянии снега и льда) или выделением тепла (
при конденсации) отражаются на температуре окружающего воздуха. Такова роль
водяного пара в тепло-влагообороте на Земле. Он выполняет определенные функции
и в жизнедеятельности организмов.
Наряду с газами в атмосфере присутствуют
твердые частицы, различные по составу и происхождению, причем большинство их
невидимо простым глазом. Мельчайшие твердые и жидкие частицы естественного и
антропогенного происхождения, находящиеся в воздухе во взвешанном состоянии,
называются аэрозолями (т.наз. “аэрозольные частицы»). К ним относятся пыль
(космическая, вулканическая, почвенная, органическая), соль, копоть. Особенно
опасны среди аэрозолей продукты искусственного рпдиоактивенрго распада. Твердые
частицы выполняют в атмосфере роль ядер конденсации, их обилия ускоряет
образование туманов и облаков. Аэрозоли уменьшают прозрачность атмосферы,
ослабляя солнечную радиацию и ухудшая видимость. Состав атмосферы не всегда был
таким, как сейчас. Предполагают, что первичная атмосфера состояла из водорода и
гелия. В результате разогрева недр Земли произошло их рассеяние и возникла
собственная атмосфера из газов, выделявшихся изнутри: метана, аммиака, диаксида
углерода, азота и др. С появлением и развитием растительности, особенно во
второй половине палеозоя, резко возросла роль кислорода, а углекислый газ вошел
в состав углей и карбонатов. Таков путь от водородно-гелиевой атмосферы до
современной, главную роль в которой играют азот и кислород биогенного
происхождения.
Большое
влияние на изменение состава атмосферы оказывает человеческая деятельность
(увеличивается содержание оксидов серы, углекислого газа, тяжелых металлов,
изменияется количество озона и т.п.).
Строение
атмосферы.
По характеру
изменения температуры в вертикальном направлении и другим физическим свойствам
атмосферу делят на пять концентрических оболочек: тропосферу, стратосферу,
мезосферу, термосферу и экзосферу, которые разделены тонкими (1-2 км)
переходными слоями тропо-, страто-, мезо- и термо- паузами.
Верхняя
граница атмосферы условна, ее проводят на высоте 2-3 тыс.км от земной
поверхности. По вертикали в атмосфере выделяют несколько слоев (сфер). В основе
их выделения – особенности изменения температуры. Кроме этого, каждый слой
характеризуется особым химическим составом, плотностью и другими показателями.
Тропосфера –
самая низкая и наиболее плотная часть атмосферы. В ней содержится 80% всей
массы атмосферы. Верхняя граница – от 8 км в полярных широтах, до 18 км в
районе экватора. Температура с высотой понижается в среднем на каждый километр
на 6˚С, на верхней границе достигая до - 70˚С.
Стратосфера
простирается до высоты 50-55 км. Воздух здесь разрежен. На восоте 20-25 км
содержится значительное количество озона, т.наз. “озоновый слой”. Температура в
стратосфере сначала не изменяется (до высоты 25 км), она такая же, как на
верхней границе тропосферы. Выше температура растет и у верхней границы
достигает от 0 до 10˚С. Возможно, это объясняется наличием озона, который
поглощая ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревает воздух.
На высоте
22-27 км изредка наблюдаются тонкие перламутровые облака, состоящие из
кристалликов льда и капелек воды. В стратосфере происходит интенсивная
циркуляция воздуха, образуются “струйные течения” со скоростью до 300 км/час.
Мезосфера
имеет верхнюю границу около 80 км. Температура здесь резко понижается, у
верхней границы достигая -75 – - 90˚С (самая низкая температура в
атмосфере). Из газов преобладают азот и кислород, нет аргона, углекислого газа,
почти нет водяного пара, хотя изредка можно наблюдать “серебристые облака”
(выше мезосферы облаков не бывает).
Термосфера
выделяется до высоты 800 км. В ней газы очень разрежены, находятся в
ионизированном состоянии. Наиболее ионизированный слой находится на высоте
90-100 км, т.наз. ионосфера.
В термосфере
температура с высотой растет. На высоте 150 км она достигает 220˚С, на
высоте 600 км - 1500˚С.
Экзосфера
простирается до верхней границы атмосферы – до 2-3 тыс.км. температура
досгигает 2000˚С. Газы в ней очень разрежены. Преобладают водород, гелий,
неон. Двигаясь с огромной скоростью, они могут преодолевать силу земного
притяжения и улетать в космос. Так образуется вокруг Земли “корона”, которая
заканчивается на высоте 20 тыс. км.
С точки
зрения ионизации атмосфера делится на нейтросферу (три нижних слоя) и ионосферу
(два верхних слоя). В ионосфере наблюдаются полярные сияния, магнитные бури. Изучение
нижних слоев атмосферы и свойств воздуха началось во второй половине ХУ111 в с
систематических инструментальных измерений и визуальных наблюдений за отдельными
метеорологическими элементами в приземных слоях воздуха. С 30-х годов ХХ века
слали осуществляться аэрологические наблюдения за состоянием свободной
атмосферы с помощью аэростатов и стратостатов. Затем начали применять
шары-зонды, поднимающиеся до высоты 15-16 км, и радиозонды – до высоты 40-5о
км. После второй мировой войны появились метеорологические ракеты,
поднимающиеся до 100-120 км. Для исследования ионосферы начали использовать
географические ракеты ( в том числе с подопытными животными) достигшие высоты почти
500 км. Первый искусственный спутник земли был запущен в СССР 4 октября 1957 г,
а 12 апреля 1961- корабль «Восток», пилотируемый Ю.А.Гагариным. Начиная с 60-х
годов высокие слои атмосферы систематически исследуются с помощью
метеорологических спутников серии « Космос», « Метеор» и др. В настоящее время
наблюдения из космоса осуществляют геостационарные спутники. Орбита последних
совапдает с плоскостью экватора, они движутся с той же угловой скоростью, что и
Земля. Эти спутники способны передавать неприрывную информацию о температуре
земной и морской поверхности, облачности, ведут наблюдения за снежным и ледовом
покровом и т.д.
2 Значение амтосферы для
географической оболочки
1.Значение
атмосферы исключительно велико и многообразно, поскольку она является
посредником между Землей и Космосом и тесно взаимодействует со всеми другими земными
оболочками –гидросферой (особенно океаносферой), литосферой, биосферой.
Страницы: 1, 2, 3, 4 |