География

Урок 4: Атмосфера. Часть 2

Атмосфера. Часть 2

В предыдущем уроке мы познакомились частично с атмосферой и рассмотрели основные природные явления в ней протекающие. Во второй части урока продолжим изучать воздушную оболочку. Рассмотрим атмосферное давление и закономерности его изменения. Выявим предпосылки формирования ветров, и их типы. Познакомимся с элементами погоды и типами климата.

План урока:

Давление атмосферы

Ветры

Погода

Климат

Человек и атмосфера

 

Давление атмосферы

Вы уже знаете, что воздух представляет собой смесь газов, соответственно он очень легкий. Однако он способен давить на поверхность земли и на все предметы, окружающие нас. Поэтому он воздействует и на нас с вами. На 1 см2 поверхности земли оказывается давление атмосферы в 1 кг.

Тогда, подсчитав площадь поверхности человеческого тела, приблизительно получим 1,5 мна которые оказывает давление воздух с силой 15т.

Представьте, что КамАЗ весит как раз 15 тонн и вот если он окажется сверху человека, что произойдет? Конечно, он его раздавит.

1 atmosphera 2 chast

Почему же мы его не ощущаем? Оказывается, давление внутри нашего организма такое же, как и воздуха. Отсюда получаем, что внутреннее и внешнее давление как-бы уравновешивают друг друга.

Из всего сказанного вытекает, что давление в атмосфере – это сила, с которой воздух давит на поверхность Земли и все предметы, расположенные на ней.

Возникает вопрос: какое давление в атмосфере и как оно было измерено?

Познакомимся с опытом итальянского ученого Эванджелиста Торричелли, который был проведен 300 лет назад

2 atmosphera 2 chast

В результате проведенного опыта была определена величина давления атмосферы равная 760 мм ртутного столба, которую принято считать нормальным. Единицей измерения считается миллиметр ртутного столба – мм рт.ст.

Соответственно, если давление атмосферы будет превышать эту величину, то оно будет считаться высоким, если же наоборот, то низким.

Для измерения данного показателя используют различные виды барометров:

  1. Ртутный барометр атмосферного давления считается самым точным и был изобретен Торричелли.

3 atmosphera 2 chast

  1. Для измерения атмосферного давления могут использоваться барометром-анероидом. В отличие от предыдущего он является безжидкостным, то есть не содержат ртути. Им удобно пользоваться в полевых условиях. Он состоит из металлической коробочки, из которой выкачан воздух. При увеличении атмосферного давления дно коробочки сдавливается, а при уменьшении – изгибается. Эти изменения передаются на стрелку, которая перемещается по круговой шкале, разделенной на миллиметры. Именно по стрелке определяются показания барометра.

4 atmosphera 2 chast

  1. Для записи атмосферного давления в течение определенного периода времени применяются самопишущие барометры-барографы.

5 atmosphera 2 chast
Барометр-барограф Источник

Изменение атмосферного давления осуществляется в зависимости от различных факторов. Познакомимся с самыми основными.

  1. Рельеф земного шара влияет на давление воздуха, с высотой происходит его изменение в сторону уменьшения.

6 atmosphera 2 chast

Изменение давления воздуха с высотой можно изобразить на графике.

7 atmosphera 2 chast

  1. С изменением температуры воздуха меняется и давление. В областях с теплым климатом воздух становится легче, поднимается вверх, поэтому у поверхности Земли давление понижается. На территориях с холодным климатом воздух становится тяжелее, опускается вниз, давление там увеличивается.

Распределение атмосферного давления на поверхности Земли изображается на картах с помощью изобар.

Изобары – линии, соединяющие места с одинаковым атмосферным давлением.

8 atmosphera 2 chast

В распределении давления, также как и температуры, прослеживается зональность. Принято выделять несколько поясов преобладания низкого и высокого давления.

9 atmosphera 2 chast

 

Ветры

Атмосфера не находится в спокойном состоянии, она постоянно пребывает в движении. Перемещение воздуха происходит из-за неравномерного распределения давления по поверхности планеты. В предыдущем пункте мы узнали, что существуют места с низким и высоким давлением. А воздух имеет свойство перемещаться из области с высоким давлением в область с низким давлением. Такое движение воздуха получило название ветер.

Для определения погоды какого-либо места необходимо уметь определять направление и скорость ветра.

Направление ветра определяют по сторонам горизонта – откуда дует, такое и название. Например, северный ветер дует с севера. Наглядное представление о преобладании ветров различных направлений в данном пункте за определенный промежуток времени дает диаграмма «роза ветров».

10 atmosphera 2 chast

По диаграмме розы ветров можно определять преобладающее направление ветра в каком-либо месяце. Например, на рисунке изображена диаграмма направлений ветров января. Какое направление ветра было преобладающим в этом месяце? Больше всего дней приходится на юго-восточное направление – 7 дней.

Направление ветра можно отражать не только с помощью диаграммы розы ветров, но и на карте. Причем, на карте можно отразить направление ветра за год и отдельно по месяцам. Например, на климатической карте России изображен стрелками курс ветра в январе и июле, чего нельзя показать на диаграмме роза ветров.

11 atmosphera 2 chast
Климатическая карта России

Немаловажное значение для определения погодных условий имеет и скорость ветра. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с). Зависит от разницы давления, которая образуется между областью высокого и низкого давления. Тогда скорость ветра определяется относительно этой разницы – если она мала, то ветер слабый, и наоборот.

12 atmosphera 2 chast

Например, на первом рисунке разница давления составляет 40 мм рт.ст., на втором рисунке – 60 мм рт. ст. Скорость ветра на втором рисунке будет больше, чем на первом.

Помимо этого от средней скорости ветра зависит и его сила. Соответственно, чем выше скорость, тем больше будет и сила ветра. Оценку дают по специальной шкале, в которой каждому баллу соответствует определенная скорость ветра. Например, сила ветра равна 3 балла, то скорость будет составлять 4-5м/с.

13 atmosphera 2 chast

Направление и скорость ветра определяют при помощи прибора, получившего название флюгер, познакомимся с ним на картинке.

14 atmosphera 2 chast

Измерение скорости ветра производят прибором – анемометром. На вершине анемометра есть вертушка, к которой прикреплены чашки, поэтому его часто называют чашечным. Познакомимся с устройством и принципом действия прибора.

15 atmosphera 2 chast

В атмосфере существует несколько типов ветров, различающихся по направлению, месту образования и продолжительности.

16 atmosphera 2 chast

Постоянные ветры в течение года не меняют свое направление. Они дуют из пояса высокого давления в пояс низкого давления. Это хорошо прослеживается на рисунке.

17 atmosphera 2 chast

В экваториальном поясе характерно низкое давление, около 300 широт – высокое. Поэтому здесь образуются ветры, получившие название пассаты. Направляются они от 300 к 00 в течение всего года. В умеренных широтах формируются западные ветры. У полюсов формируются северо-восточные и юго-восточные ветры.

К сезонным ветрам относятся муссоны, которые меняют свое направление по сезонам года. Так же как и пассаты, муссоны можно наблюдать в тропиках.

18 atmosphera 2 chast

Причина образования данных ветров – разница давления воздуха вследствие неравномерного нагревания суши и воды. Суша нагревается быстрее и охлаждается быстро, а вода нагревается медленно и остывает медленно. Поэтому летом суша прогревается сильнее и над ней образуется область низкого давления, а над океаном – высокого. Ветер дует с океана на сушу. Зимой наоборот.

Помимо постоянных и сезонных ветров, существуют еще и местные. Такое название они приобрели, потому что характерны только для небольших территорий. Одним из видов местных ветров считается бриз.

Бриз очень похож на муссон, однако данный ветер изменяет направление 2 раза в сутки. Формируется на побережьях морей и больших озер. Морской бриз дует днем с моря на сушу, а ночью наоборот.

19 atmosphera 2 chast

Для территории России характерно очень много различных видов местных ветров. Так, на озере Байкал формируется баргузин, а у берегов Черного моря и у острова Новая Земля формируется ветер, получивший название бора.

20 atmosphera 2 chast

Значение ветра в жизни человека огромное. С океанов он приносит на сушу осадки, которые необходимы растениям. Силу ветра люди используют для получения электроэнергии. Для этого изобретены специальные ветродвигатели, которые устанавливают на ветровых электростанциях.

21 atmosphera 2 chast
Ветровая электростанция 

Однако ветер может наносить и значительный урон. Сильные ветра могут вызывать пыльные бури, ураганы, которые вызывают значительные разрушения. Самые известные по своей разрушительной силе – торнадо или смерч. Такие ветры могут достигать скорости до 1000 км/ч. Чаще всего образуются в Северной Америке.

22 atmosphera 2 chast
Смерч 

 

Погода

Каждый из нас слышал такое слово как «погода». Перед тем, как выйти из дома мы интересуемся, какая погода нас сегодня ожидает. От этого зависит, какую одежду мы сегодня наденем, как спланируем наш день, и даже на наше самочувствие влияет погода.

Погода – это совокупность процессов, происходящих в атмосфере в данное время в данной местности. Можно выделить несколько элементов погоды.

23 atmosphera 2 chast

Слежение за погодой и основными элементами ведется на метеорологических станциях. Поэтому элементы погоды часто называют метеорологическими.

Погода очень изменчива, она меняется несколько раз в течение суток. Какие элементы погоды меняются чаще всего? Прежде всего, это температура, от изменения которой зависит все состояние нижних слоев воздуха. Если она повышается, то увеличивается влажность и уменьшается давление. Соответственно все элементы погоды взаимосвязаны между собой.

На изменение погоды оказывает влияние передвижение воздуха с одной местности в другую. Поэтому весь объем воздуха разделен на отдельные воздушные массы. Свойства воздушных масс зависят от той области, где они сформировались. По месту образования различают 4 типа воздушных масс.

24 atmosphera 2 chast

Воздушные массы непрерывно пребывают в движении, а их смена приводит к изменению погоды.

В любом государстве имеется служба погоды. В России таким центром считается Гидрометцентр, расположенный в городе Москва. Метеорологические станции разбросаны по всей планете, работают они по определенной программе и методике. Результаты наблюдений систематически передаются в мировые и региональные метеорологические центры. Здесь все данные за сутки наносятся на синоптические карты, которые иначе называются карты погоды.

25 atmosphera 2 chast
Синоптическая карта России 

Синоптики по данным ежедневных синоптических карт предсказывают или дают прогноз погоды на день или месяц.

Общий прогноз погоды можно узнать из средств массовой информации или из интернета.

26 atmosphera 2 chast
Прогноз погоды в Москве 

Для некоторых типов деятельности требуется точный прогноз погоды. К примеру, полет самолетов и других средств авиации осуществляется при более полных данных – толщина облаков, видимость, наличие тумана и другие.

27 atmosphera 2 chast
Полет самолета в условиях плохой видимости

 

Климат

Совокупность метеорологических условий, типичных определенному месту, получило название климата. Характерными чертами климата являются постоянство и устойчивость. Климат определяется многими факторами: рельефом, воздушными массами, течениями, положением по отношению к морю. Самым основным фактором считается объем солнечной энергии, прибывающей на определенную местность.

На Земле выделяют несколько климатических поясов, совпадающих с тепловыми поясами. Познакомимся с климатическими поясами на карте.

28 atmosphera 2 chast
Климатические пояса и области Земли 

По данным картам можно определить климатические пояса для любой области Земли. Например, для России характерны арктический, субарктический и умеренный климатические пояса. Материк Австралия считается самым маленьким, поэтому здесь протянулись всего три климатических пояса: субэкваториальный, тропический и субтропический.

Территория одного климатического пояса не всегда имеет одинаковые природные условия. Здесь выделяют области с определенным типом климата, часто это континентальный и морской.

Познакомимся с характеристикой климатических поясов, используя таблицу.

29 atmosphera 2 chast

Для отображения климата применяют сведения многолетних наблюдений, используемых для оформления климатических карт. Рассмотрим климатическую карту России.

30 atmosphera 2 chast

Используя эту климатическую карту можно узнать средние данные, также наибольшую и наименьшую температуру. Климатическая карта отражает господствующие воздушные массы, количество осадков и тип климата.

 

Человек и атмосфера

Воздушная оболочка имеет очень большое значение для человека. Она защищает все живое на планете от воздействия ультрафиолетовых лучей. Предохраняет от чрезмерного перегревания и охлаждения. Все явления, происходящие в атмосфере, влияют на жизнь и деятельность человека. Однако это влияние не всегда положительное. Некоторые явления наносят значительный ущерб хозяйственной деятельности человека.

При недостатке осадков и высокой температуре воздуха часто возникает сильнейшая засуха.

31 atmosphera 2 chast
Гибель урожая при засухе 

Суть этого явления проявляется в уменьшении запасов влаги в почве, и поэтому засуха приводит к гибели урожая. На Земле почти ¼ суши подвержены засухе, из-за чего в засушливых районах гибнут растения, животные и люди.

32 atmosphera 2 chast

Следствием засухи часто бывают пыльные бури, которые поднимают верхние слои почвы и тем самым уничтожают плодородный слой.

33 atmosphera 2 chast
Пыльная буря

Самым разрушительным природным явлением считаются ураганы. Они сметают все на своем пути, достигая до 120 м/с. Такое явление как ураган представляет собой мощный атмосферный вихрь, который часто формируется над океанами.

34 atmosphera 2 chast
Погодное явление – ураган 

Многие из нас наблюдали очень интересное и довольно опасное атмосферное явление – грозу. Сопровождается оно молнией и громом.

35 atmosphera 2 chast
Гроза – явление природы 

Не менее опасно природное явление именуемое гололедом. Зимой, когда наступает оттепель, а затем опять мороз, образуется тонкий слой льда на дороге. Из-за этого явления часто бывают автомобильные катастрофы, во время гололеда люди могут получить травмы, поскользнувшись на дороге.

36 atmosphera 2 chast
Гололед 

Человек также проявляет существенное влияние на атмосферу. В результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение атмосферы.

Существует несколько основных источников загрязнения атмосферы.

37 atmosphera 2 chast

Из схемы видно, что существуют естественные источники загрязнения атмосферы, не связанные с деятельностью человека. Они влияют на состав воздуха, однако самыми опасными считаются антропогенные источники загрязнения атмосферы.

Например, от выбросов промышленных предприятий увеличивается содержание химических веществ в воздухе. Здесь они соединяются с каплями воды и образуются кислотные дожди, которые выпадая на землю, приводят к гибели растений и животных.

38 atmosphera 2 chast

Источниками химического загрязнения атмосферы считаются также автотранспорт и промышленные предприятия, из-за которых в воздух попадают тяжелые металлы и различные газы. При горении топлива выбрасывается большое количество углекислого газа, которое не успевают поглощать растения.

Для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу необходимо устранить источники загрязнения или построить очистные сооружения. В настоящее время применяются меры к строительству очистных сооружений и внедрению безотходных производств, уменьшающих выбросы вредных веществ.

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
Какова величина нормального атмосферного давления?
1730 мм рт.ст.
2740 мм рт.ст.
3750 мм рт.ст.
4760 мм рт.ст.
Ответить
4
Вопрос: 2
Каким прибором измеряют давление воздуха?
1Барометр
2Анемометр
3Флюгер
4Гигрометр
Ответить
1
Вопрос: 3
С подъемом на гору на каждые 10,5 м насколько уменьшается давление?
1100 мм рт.ст.
250 мм рт. ст.
31 мм рт. ст.
45 мм рт.ст.
Ответить
3
Вопрос: 4
Какие ветры не являются постоянными?
1Пассаты
2Муссоны
3Восточные ветры
4Западные ветры
Ответить
2
Вопрос: 5
Какой ветер образуется только на озере Байкал?
1Пассаты
2Муссоны
3Баргузин
4Бора
Ответить
3
Вопрос: 6
Какое природное явление возникает при недостатке влаги?
1Гроза
2Ураган
3Гололед
4Засуха
Ответить
4
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

Какова величина нормального атмосферного давления?
1) 730 мм рт.ст. 2) 740 мм рт.ст. 3) 750 мм рт.ст. 4) 760 мм рт.ст.
2 вопрос:

Каким прибором измеряют давление воздуха?
1) Барометр 2) Анемометр 3) Флюгер 4) Гигрометр
3 вопрос:

С подъемом на гору на каждые 10,5 м насколько уменьшается давление?
1) 100 мм рт.ст. 2) 50 мм рт. ст. 3) 1 мм рт. ст. 4) 5 мм рт.ст.
4 вопрос:

Какие ветры не являются постоянными?
1) Пассаты 2) Муссоны 3) Восточные ветры 4) Западные ветры
5 вопрос:

Какой ветер образуется только на озере Байкал?
1) Пассаты 2) Муссоны 3) Баргузин 4) Бора
6 вопрос:

Какое природное явление возникает при недостатке влаги?
1) Гроза 2) Ураган 3) Гололед 4) Засуха
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: 760 мм рт.ст.
2 вопрос: Барометр
3 вопрос: 1 мм рт. ст.
4 вопрос: Муссоны
5 вопрос: Баргузин
6 вопрос: Засуха