Воздушная одежда Земли

Вы уже знаете, что на Земле выделяют несколько оболочек: литосфера ― каменная оболочка и гидросфера ― водная оболочка Земли. Сегодня вы познакомитесь с атмосферой ― воздушной оболочкой Земли. Она покрывает всю поверхность планеты. Толщина атмосферы равна трём тысячам километров.

Нижней её границей считают поверхность Земли, а верхней границы у этой оболочки нет ― она постепенно переходит в космическое пространство. Воздух у поверхности нашей планеты удерживается силой её притяжения, а не упасть его частицам помогает их постоянное движение.

Из чего же состоит воздух? Воздух ― это смесь различных газов и твёрдых частиц. Он состоит из азота (78 %) и кислорода (21 %), остальную же долю составляют другие газы: аргон ― 0,93 %, углекислый газ 0,03% а также гелий, водород, озон и др.

Кроме того, в воздухе содержатся капельки воды, кристаллики льда, частички различных примесей (пыли, сажи, пепла, морской соли), пыльца растений, споры бактерий.

Из-за того, что в атмосфере с высотой изменяется состав, температура и плотность воздуха, в ней выделяют несколько слоёв. Рассмотрим их.

Первый слой называется тропосферой. Максимальная его толщина у экватора простирается до высоты в восемнадцать километров. У полюсов же толщина составляет 8-10 км.

В этом слое содержится до восьмидесяти процентов воздуха, здесь же расположен весь водяной пар. Учёные подсчитали, что на 1 км подъёма в высоту температура воздуха падает на 6 градусов.

В тропосфере образуются дожди, летают самолёты, дует ветер.

Выше тропосферы расположена стратосфера.  Здесь воздуха содержится намного меньше, чем в тропосфере. Температура воздуха продолжает понижаться, но на высоте 20-30 километров она постепенно увеличивается. Происходит это потому, что именно здесь расположен озоновый слой. Он играет очень важную роль для всего живого на Земле. Благодаря ему губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи не доходят до поверхности Земли.

Если бы мы с вами собрали весь озон у поверхности Земли, то его толщина составила бы всего лишь двадцать пять сотых сантиметра.

К сожалению озоновому слою свойственно разрушаться под воздействием различных факторов. Это плохо сказывается на организмах, которые живут на Земле.

Небо в стратосфере практически чёрное! Происходит это потому, что молекулы газов, содержащиеся в воздухе, рассеивают голубые, синие и фиолетовые лучи, придавая небу голубой цвет. Поэтому с поверхности Земли мы и видим голубое небо. Но чем выше мы поднимаемся над нашей планетой, тем плотность воздуха уменьшается, и цвет неба темнеет и приобретает густо-синюю, а в стратосфере ― черно-фиолетовую окраску.

Верхняя граница стратосферы расположена на высоте пятьдесят километров. К верхним слоям атмосферы относятся мезосфера, термосфера и экзосфера.

Мезосфера простирается до высоты 80 километров. Здесь очень холодно! Температура доходит до минус девяноста градусов!

А вот в следующем слое атмосферы ― термосфере, ― она снова увеличивается и достигает тысячи пятисот градусов! Но из-за высокой рассеянности атомов вещества эти температуры практически не ощущаются.

Экзосфера расположена на высоте свыше четырёхсот километров и постепенно переходит в космическое пространство. В экзосфере наблюдаются полярные сияния.

Атмосфера Земли играет огромную роль для всех её жителей. Она защищает поверхность нашей планеты от метеоритов, которые под воздействием земного притяжения с огромной скоростью врезаются в атмосферу Земли. Однако, в результате трения о воздух метеориты в основном сгорают. Но, иногда все-таки встречаются случаи, когда эти космические тела вторгаются на нашу планету, не успевая полностью сгореть в атмосфере.

Как мы уже сказали, с высотой температура в нижнем слое атмосферы понижается на 6 градусов на каждый километр. Поэтому пары воды, поднимающиеся с поверхности Земли, охлаждаются и превращаются в мельчайшие водяные капельки или кристаллики льда. Из них образуются облака.  

По внешнему виду различают перистые, слоистые и кучевые облака. Со слоистыми и кучевыми облаками связано выпадение осадков. Осадки могут быть жидкими (дождь) и твёрдыми (снег, град).

Солнце неравномерно нагревает Землю, температура тех или иных её участков может сильно различаться (сравните, например, полярные и экваториальные районы).

Да и сама поверхность Земли неоднородна и по-разному нагревается, и удерживает тепло. Море нагревается медленнее и дольше отдаёт тепло, а суша, наоборот, нагревается и отдаёт тепло быстрее. В результате воздух находится в постоянном движении: нагретый воздух поднимается вверх, его место занимает более холодный, и это происходит постоянно.

Движение воздуха вдоль поверхности Земли называют ветром. Ветер может дуть в разных направлениях и с разной скоростью. И чем больше скорость ветра, тем больше его сила.

Нередко в атмосфере наблюдается интереснейшее явление — гроза. Она происходит, когда между мощными дождевыми облаками или между облаками и землёй возникают многократные электрические разряды — молнии. Электрические искры, пробивая воздух, мгновенно разогревают его, он резко расширяется, производя сильный шум, и мы слышим гром.

Люди с давних пор ведут наблюдения за атмосферой, стараются узнать её состояние, чтобы предсказать погоду. Да и каждый из нас интересуется, какая погода будет завтра. Слово «погода» мы произносим очень часто. А можем ли точно сказать, что это такое?

Погода — это состояние нижнего слоя атмосферы в данном месте и в данный момент. Она характеризуется температурой, влажностью, облачностью, направлением и скоростью ветра, осадками.

Человеку всегда было интересно знать, что же происходит в воздушной оболочке, потому что от этого зависит и его деятельность. Сейчас изучением атмосферы занимается Всемирная метеорологическая организация, членом которой является и Россия.

Практически в любой точке земного шара действуют метеорологические службы. Их работники каждые 3 часа снимают показания с метеорологических приборов, что позволяет предсказывать погоду.

Для каждой местности характерны определённые типы погод и их смена, т. е. режим погоды. Многолетний режим погоды называют климатом. На Земле есть районы с холодным, умеренным и жарким климатом. Различают также климат влажный и сухой.

Описание климата составляется по наблюдениям о погоде за много лет. Оно включает средние показатели температуры и количество осадков по месяцам, сведения о ветрах, облачности, повторяемости различных типов погоды.

Но описание климата будет неполным, если в нем не даны отклонения от средних показателей.

Обычно в описание включают сведения о самых высоких и самых низких температурах, о самом большом и малом количестве осадков за все время наблюдений.

Климат влияет на состояние водоёмов, жизнь растений и животных, здоровье людей. Знания о климате позволяют правильно вести хозяйство, например избегать ошибок при строительстве зданий, дорог. Особенно важны эти знания для сельского хозяйства. Ведь подбор культурных растений, сроки их выращивания и особенности ухода — все это зависит от климата.

В атмосфере часто возникают грозные явления природы — ураганы и смерчи.

Ураганы (их ещё называют тайфунами) — это гигантские атмосферные вихри. Они возникают над тропическими морями, когда поднимающийся тёплый воздух начинает стремительно вращаться, захватывая обширные области. Диаметр таких вращающихся зон может достигать 500 и даже 1000 км, а скорость вращения по краю доходит до 400 км/ч.

Обычно ураганы сопровождаются проливными дождями, приводящими к наводнениям. Все это приносит большие разрушения, приводит к человеческим жертвам.

Смерч — это тоже вихрь, но не такой, как ураган. Русское слово «смерч» происходит от слова «сумрак», поскольку смерч возникает в мрачной грозовой обстановке.

Он представляет собой крутящийся столб воздуха до 500 м шириной. Как пылесос, смерч засасывает все, что встречается на его пути. А движется он обычно со скоростью 50—60 км/ч. Сила смерча так велика, что раскрученный им кусок дерева в состоянии пробить насквозь кирпичную стену!

Смерч может поднять в воздух людей, скот, автомобили, постройки. Бывали случаи, когда смерч, пройдя через болота, озера, засасывал их содержимое и затем, угаснув, высыпал на головы изумлённых людей «дожди» из рыб и лягушек. А в 2007 году из-за торнадо на одну из провинций Аргентины обрушился дождь из пауков.

Особенно часто опасные смерчи возникают в США. Там их называют торнадо (от испанского «торнадос» — вращающийся). Обычно торнадо живут недолго, максимум несколько часов. Официально зарегистрированный рекорд — 7 часов 20 минут. Ширина воронки торнадо напрямую зависит от того, над какой поверхностью он идёт.

Над водой воронка обычно не превышает 20-40 метров в ширину, а на суше может достигать и 3 километров.

Таким образом, воздушная оболочка Земли регулирует тепловой баланс планеты. Она задерживает половину тепла, накопленного у поверхности. Благодаря этому на Земле нет резких перепадов температур между полюсами и экватором.

Кислород, содержащийся в атмосферном воздухе, необходим всему живому на Земле. Каждую минуту человек вдыхает от пяти до десяти литров воздуха. Если мы с вами без еды можем прожить несколько недель, без воды 8 дней, то без воздуха человек не сможет прожить ни одной минуты!

Также атмосфера ― источник азота. Это незаменимый элемент, который входит в состав белков ― строительных кирпичиков нашего тела.

Воздушная оболочка является средой, в которой распространяется звук. Без воздуха на Земле царила бы тишина.

Как видно, наша планета без атмосферы была бы совсем другой и вряд ли на ней была бы жизнь.

Итак, сегодня на уроке вы познакомились с атмосферой ― воздушной оболочкой Земли. Узнали о том, что в ней выделяют несколько слоёв. Также узнали о грозных явлениях природы, которые возникают в атмосфере.