НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Атмосфера Земли: ее состав и строение

Атмосфера это внешняя газовая оболочка Земли, которая начинается у ее поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн лет, как считают ученые, они стабилизировались.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Наиболее интенсивнее тепловые процессы происходят в тропосфере, причем атмосфера нагревается снизу, от поверхности океана и суши.

Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ±200 °С. Атмосфера есть не только животворным «буфером» между космосом и поверхностью нашей планеты, носителем тепла и влаги, через нее происходят также фотосинтез и обмен энергии — главные процессы биосферы. Атмосфера влияет на характер и динамику всех экзогенных процессов, которые происходят в литосфере (физическое и химическое выветривания, деятельность ветра, природных вод, мерзлоты, ледников).

Развитие гидросферы также в значительной мере зависел от атмосферы из-за того, что водный баланс и режим поверхностных и подземных бассейнов и акваторий формировались под влиянием режима осадков и испарений. Процессы гидросферы и атмосферы тесно связанные между собою.

Одной из главнейших составных атмосферы есть водный пар, который имеет большую пространственно-временную изменяемость и сосредоточенный преимущественно в тропосфере. Важной изменчивой составной атмосферы есть также углекислый газ, изменчивость содержания которого связанна с жизнедеятельностью растений, его растворимостью в морской воде и деятельностью человека (промышленные и транспортные выбросы). В последнее время все более большую роль в атмосфере сыграют аэрозольные пылеватые частицы - продукты человеческой деятельности, которые можно обнаружить не только в тропосфере, но и на больших высотах (щоправда, в мизерных концентрациях). Физические процессы, которые происходят в тропосфере, оказывают большое влияние на климатические условия разных районов Земли.

СЛОИ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера имеет слоистую структуру.
От поверхности Земли вверх эти слои:

Тропосфера
Стратосфера
Мезосфера
Термосфера
Экзосфера

Границы между слоями не резкие и их высота зависит от широты и времени года. Слоистая структура - результат температурных изменений на разных высотах. Погода формируется в тропосфере ( нижние примерно 10 км:
около 6 км над полюсами и более 16 км над экватором). И верхняя граница тропософеры выше летом, чем зимой.

ТРОПОСФЕРА

Нижняя часть атмосферы, до высоты 10-15 км, в которой сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха, носит название тропосферы. Для нее характерно, что температура здесь с высотой падает в среднем на 0.6°/100 м (в отдельных случаях распределение температуры по вертикали варьирует в широких пределах). В тропосфере содержится почти весь водяной пар атмосферы и возникают почти все облака. Сильно развита здесь и турбулентность, особенно вблизи земной поверхности, а также в так называемых струйных течениях в верхней части тропосферы.
Высота, до которой простирается тропосфера, над каждым местом Земли меняется изо дня в день. Кроме того, даже в среднем она различна под разными широтами и в разные сезоны года. В среднем годовом тропосфера простирается над полюсами до высоты около 9 км, над умеренными широтами до 10-12 км и над экватором до 15-17 км. Средняя годовая температура воздуха у земной поверхности около +26° на экваторе и около -23° на северном полюсе. На верхней границе тропосферы над экватором средняя температура около -70°, над северным полюсом зимой около -65°, а летом около -45°.
Давление воздуха на верхней границе тропосферы соответственно ее высоте в 5-8 раз меньше, чем у земной поверхности. Следовательно, основная масса атмосферного воздуха находится именно в тропосфере. Процессы, происходящие в тропосфере, имеют непосредственное и решающее значение для погоды и климата у земной поверхности.

В тропосфере сосредоточен весь водяной пар и именно поэтому все облака образуются в пределах тропосферы. Температура уменьшается с высотой.
Солнечные лучи легко проходят через тропосферу, а тепло, которое излучает нагретая солнечными лучами Земля, накапливается в тропосфере: такие газы, как углекислый газ, метан а также пары воды удерживают тепло. Такой механизм прогревания атмосферы от Земли, нагретой солнечной радиацией, называется парниковый эффект ( greenhouse effect). Именно потому, что источником тепла для атмосферы является Земля, температура воздуха с высотой уменьшается >>>

Граница между турбулентной тропосферой и спокойной стратосферой называется тропопауза. Здесь образуются быстро движущиеся ветры, называемые "реактивные потоки" ( jet streams)

Когда-то предполагали, что температура атмосферы падает и выше тропософеры, однако измерения в высоких слоях атмосферы показали, что это не так : сразу выше тропопаузы температура почти постоянна, а затем начинает увеличиваться Сильные горизонтальные ветры дуют в стратосфере не образуя турбулентности. Воздух стратосферы очень сухой и поэтому облака редки. Образуются так называемые перламутровые облака ( nacreous or mother-of-perl).
Стратосфера очень важна для жизни на Земле, так именно в этом слое находится небольшое количество озона, которое поглощает сильное ультафиолетовое излучение, вредное для жизни. Поглощая ульрафиолетовое излучение озон нагревает стратосферу.

СТРАТОСФЕРА

Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1-2 км) носит название тропопаузы.
Выше были приведены данные о температуре на верхней границе тропосферы. Эти температуры характерны и для нижней стратосферы. Таким образом, температура воздуха в нижней стратосфере над экватором всегда очень низкая; притом летом много ниже, чем над полюсом.
Нижняя стратосфера более или менее изотермична. Но, начиная с высоты около 25 км, температура в стратосфере быстро растет с высотой, достигая на высоте около 50 км максимальных, притом положительных значений (от +10 до +30°). Вследствие возрастания температуры с высотой турбулентность в стратосфере мала.
Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда в высоких широтах очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся под горизонтом. Эти облака состоят из переохлажденных водяных капелек. Стратосфера характеризуется еще тем, что преимущественно в ней содержится атмосферный озон, о чем было сказано выше

За одно утро в Перми выпало около четверти месячной нормы осадков
07.06.11 09:28  обсудить в форуме версия для печати карманная версия
За одно утро в Перми выпало около четверти месячной нормы осадков

Пермь, Июнь 07 (Новый Регион, Владимир Семенов) – По информации метеорологов, за несколько часов вчерашнего утра в городе выпало около 18 мм осадков, что составляет около четверти от месячной нормы. Как поясняют специалисты, сильные грозы в Перми связаны с прохождением холодного фронта. Норма осадков в июне для Перми составляет 75 мм.

В Приморье снова ожидаются дожди
источник
С наступлением лета в Приморье активизировалась грозовая деятельность. С 3 июня в крае ежедневно наблюдаются грозы, которые отмечаются не только в континентальной части края, но и на побережье.

Наиболее интенсивная грозовая деятельность зафиксирована 5 июня, когда грозы гремели по всей территории края: от Посьета — на юге Приморья до Агзу — на крайнем севере. Прошедшей ночью «громыхало» на западе края — было неспокойно в Пограничном, Дальнереченске, Лесозаводске.

Сегодня и в ближайшие два дня это явление природы будет сохраняться над территорией нашего края. К Приморью с северо-восточных районов Китая приближается обширный по площади циклон. В ближайшую ночь он начнет оказывать влияние на погодные условия нашего края. Дожди начнутся на западе края и в течение ночи распространятся на остальную территорию, сообщили VestiRegion.ru в Примгидромете.

Днем, 9 июня, ожидается пасмурная, дождливая погода, в отдельных районах прогремят грозы, на побережье сохранится туман. Температура воздуха в ночные часы составит +11...+16°С, местами будет прохладнее на 4-6 градусов; днем +13...+18°С, в континентальной части Приморья +20...+25°С.

Во Владивостоке облачно, временами дождь. Температура воздуха ночью +8...+10°С, днем она повысится на 3-4 градуса.

08.06.2011   06:25
В Польше и Испании борются с последствиями наводненийhttp://www.vesti.ru/doc.html?id=470225

Экстренные службы Польши устраняют последствия мощного циклона. Проливные дожди шли всего пару часов, но этого было достаточно, чтобы затопить несколько населенных пунктов. Осадки сопровождались шквалистым ветром. Ураган скрывал крыши с домов, десятки семей остались без крова. В некоторых районах Варшавы возникли перебои с подачей электричества.

В усиленном режиме работают инженеры и спасатели в Испании. На севере страны тропические ливни стали причиной наводнений. Непогода внесла коррективы и в расписание поездов: на одном из направлений потоки воды и грязи повредили железнодорожное полотно, передает телеканал "Россия-24". Местные фермеры, тем временем, подсчитывают ущерб: говорят, что на хороший урожай теперь рассчитывать не стоит.

Сильнейшее за 35 лет наводнение отмечено на севере Бразилии

00:43 07/06/2011

РИО-ДЕ-ЖАНЕЙРО, 7 июн - РИА Новости, Александр Краснов. Режим стихийного бедствия объявлен в северном бразильском штате Рорайма из-за рекордного наводнения, сообщило в понедельник местное правительство.

Сильнейшие дожди привели к разливу реки Риу-Бранку, входящей в бассейн Амазонки. В результате уровень воды поднялся на десять метров, что на полметра больше предыдущего рекорда, зафиксированного в 1976 году. Десятки населенных пунктов оказались полностью отрезанными от внешнего мира.

По данным службы Гражданской обороны штата, семь населенных пунктов в нижнем течении реки полностью ушли под воду. В столице штате, городе Боа-Виста, объявлен режим ЧС.

Основные автомагистрали в штате Рорайма перекрыты в связи с угрозой размыва дорожного полотна. Местные власти также сообщили о возможности обрушения главного моста через реку Риу-Бранку под напором воды. В железобетонной структуре моста уже образовалась трещина размером 16 сантиметров.

Правительство штата Рорайма запросило помощь бразильской армии в борьбе с последствиями стихийного бедствия. Объем материального ущерба и число пострадавших уточняются.

05:19 08/06/2011 http://rian.ru/world/20110608/385692056.html

МОСКВА, 8 июн - РИА Новости. По меньшей мере 23 человека стали жертвами наводнений и селей, вызванных в южной части Гаити проливными дождями, сообщает в ночь на среду агентство Ассошиэйтед Пресс.

Дожди в районе столицы страны - города Порт-о-Пренс, продолжаются уже более недели. Из берегов вышли большинство рек островного государства, улицы города заполнены обломками и поваленными деревьями, отмечается в сообщении.

По словам представителя министерства защиты гражданского населения Эдгара Джозефа (Edgar Joseph), во время стихийных бедствий ранения получили несколько десятков человек.

Ситуация в стране усугубляется тем, что десятки тысяч человек все еще живут во временных палаточных лагерях после мощного землетрясения в январе 2010 года. Кроме того, влажная погода может стать причиной новой волны эпидемии холеры, от которой в стране уже скончались более 5,3 тысячи человек с октября прошлого года.