Kluczowe pojęcia dotyczące struktury i składu atmosfery

Przeczytaj ten artykuł, aby uzyskać ważne uwagi na temat struktury i składu atmosfery!

Atmosfera jest ogromną przestrzenią powietrza, która otacza ziemię dookoła. Składa się z mieszaniny gazów otaczających Ziemię.

Zdjęcie dzięki uprzejmości: msnbcmedia.msn.com/i/reuters/2013-06-26t212738z_757463140_gm1e96r0ex201_rtrmadp_3_elsalvador.jpg

Zawiera życiodajne gazy, takie jak tlen dla ludzi i zwierząt oraz dwutlenek węgla dla roślin. Rozciąga się na tysiące kilometrów, ale nie ma wyraźnego górnego ograniczenia i stopniowo łączy się z przestrzenią zewnętrzną.

Struktura i skład atmosfery:

Struktura:

Na podstawie temperatury atmosfera podzielona jest na pięć warstw.

1. Troposfera:

Jest to najniższa warstwa i leży blisko powierzchni ziemi. Średnia wysokość wynosi 16 km na równiku i 6 km na biegunach. Jest to strefa, w której zachodzą wszystkie procesy atmosferyczne prowadzące do warunków klimatycznych i pogodowych.

Dlatego jest uważana za najbardziej znaczącą warstwę. W rzeczywistości, Troposfera nie jest odpowiednia dla lotnictwa ze względu na wyboiste kieszenie powietrzne. Więc lotnicy samolotów odrzutowych unikają tej warstwy i latają nad nią. Temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości w tempie 1 ° C przez 165 metrów wznoszenia, co jest znane jako "normalna częstotliwość wygaśnięcia".

2. Stratosfera:

Druga główna warstwa, która leży poza troposferą i strefą oddzielającą dwie warstwy, znana jest jako "tropopauza". Ta warstwa rozciąga się w górę od tropopauzy do około 50 km. Temperatura przestaje spadać wraz ze wzrostem wysokości, a temperatura wynosi około -80 ° C na równiku i - 45 ° C ponad biegunami. Obecność warstwy ozonowej i na końcu to "stratopauza".

3. Mesosfera:

Rozciąga się aż do wysokości 80 kilometrów ponad stratosferą. Temperatura spada wraz z wysokością i dochodzi do -100 ° C. Górny limit to "Mesopause".

4. Jonosfera:

Znajduje się między 80 a 400 kilometrów. Jest to warstwa naładowana elektrycznie, a fale radiowe przesyłane z Ziemi są odbijane z powrotem na Ziemię przez tę warstwę. Temperatura zaczyna wzrastać wraz ze wzrostem, dzięki absorpcji promieniowania ultrafioletowego tlenem atomowym.

5. Exosphere:

Jest to najwyższa warstwa atmosfery i wykracza poza jonosferę powyżej 400 kilometrów. Ta warstwa jest niezwykle rzadka i stopniowo łączy się z przestrzenią zewnętrzną.

Kompozycja:

Głównymi składnikami powietrza w atmosferze są: azot (78%), tlen (21%), argon (0, 93%) i dwutlenek węgla (0, 03%). Poza parą wodną, ​​cząsteczki kurzu, dymu, soli i innych zanieczyszczeń są obecne w powietrzu w różnych ilościach. Skład powietrza nigdy nie jest stały i zmienia się od czasu do czasu i miejsca na miejsce.

Nasłonecznienie:

Insolation to napływające promieniowanie słoneczne, które otrzymuje się w postaci fal krótkich. Powierzchnia ziemi otrzymuje nasłonecznienie w tempie dwóch kalorii na centymetr kwadratowy na minutę.

Całkowita promienista energia słoneczna, która uderza na zewnętrzną powierzchnię atmosfery, tylko połowa (około 51%) jest w stanie dotrzeć do powierzchni Ziemi bezpośrednio lub pośrednio i jest pochłaniana przez ziemię. Ale nie każda część otrzymuje tę samą energię.

Ilość dostępnego nasłonecznienia zależy od intensywności i czasu trwania promieniowania słonecznego. Określają je: - 1. Liczba godzin światła dziennego. 2. Kąt, w którym promień słońca uderza w ziemię.

Resztę gubi się poprzez rozproszenie, odbicie i absorpcję.

Roczne nasłonecznienie jest największe w tropikach i stopniowo maleje w kierunku biegunów. Wzdłuż równoleżników 45 ° szerokości geograficznej jest to tylko 75% tego na równiku i zredukowane do 50% wzdłuż kręgów arktycznych i antarktycznych oraz 40% na biegunach.

Budżet cieplny:

Średnia temperatura ziemi pozostaje stała ze względu na równowagę pomiędzy ilością napływającego promieniowania słonecznego a ilością wychodzącego promieniowania naziemnego.

Ta równowaga napływającego i wychodzącego promieniowania została określona jako budżet ciepła na Ziemi, a odbitą ilość promieniowania nazywa się albedo ziemi.

Temperatura:

Jest to miara intensywności ciepła, czyli stopnia jego nagrzania, rejestrowanego przez termometr.

Rozkład temperatury:

1. Dystrybucja pozioma:

Odnosi się do rozkładu temperatury na szerokościach geograficznych; pokazane przez "izotermy". Izoterma to wyimaginowana linia łącząca miejsca o równej temperaturze. Temperatura jest najwyższa w tropikach i stopniowo zmniejsza się w kierunku bieguna z powodu nierównomiernego rozkładu nasłonecznienia na powierzchni Ziemi. Dla większości miejsc na ziemi. Styczeń i lipiec to sezonowe ekstremalne temperatury.

2. Dystrybucja pionowa:

Najważniejsza cecha pionowa

rozkład temperatury polega na tym, że maleje wraz ze wzrostem wysokości. Zmniejsza się w tempie 1 ° C przez 165 metrów wznoszenia. Warstwa atmosfery pokrywająca powierzchnię Ziemi jest najcieplejsza.

3. Regionalny rozkład temperatury

Według greckich myślicieli, globus podzielony jest na trzy strefy temperaturowe.

i) Strefa tropikalna:

Rozciąga się między zwrotnikiem raka a Koziorożcem. Wysoka temperatura panuje przez cały rok.

ii) Strefa umiarkowana:

Rozciąga się między 23, 5 ° a 66, 5 ° szerokości w obu półkulach.

iii) Strefa Frizid:

Rozciąga się między 66, 5 ° szerokości i biegunami w obu półkulach. Niska temperatura panuje przez cały rok.

Czynniki wpływające na temperaturę:

Szerokość:

Temperatura spada z równika w kierunku biegunów. Jest to spowodowane zmiennością natężenia nasłonecznienia, które jest kontrolowane przez czas nasłonecznienia i kąt padania promieni słonecznych.

Wysokość:

Temperatura spada wraz z wysokością, ponieważ atmosfera ogrzewa się od dołu.

Odległość od morza:

Obszary przybrzeżne mają bardziej umiarkowaną temperaturę niż obszary kontynentalne, ponieważ morze jest konserwatywnym medium.

Dominujące wiatry:

Zimne wiatry obniżają temperaturę obszaru, a ciepłe wiatry podnoszą temperaturę.

Ważne warunki

Promieniowanie naziemne:

Jest to promieniowanie długofalowe emitowane z powierzchni ziemi.

Przewodzenie:

Jest to transfer ciepła przez materię poprzez aktywność molekularną, a jej znaczenie leży w dolnej warstwie atmosfery.

Konwekcja:

Przenoszenie ciepła przez ruch masy lub substancji z jednego miejsca na drugie.

Roczny zakres temperatur:

Różnica między średnią temperaturą najcieplejszego i najzimniejszego miesiąca.

Inwersja temperatury:

Odwrócenie w pionowym rozkładzie temperatury.

Anomalia temperatury:

Różnica między średnią temperaturą dowolnego miejsca a średnią temperaturą jego równoległości. Największe anomalie występują na półkuli północnej, a najmniejsze na półkuli południowej.

Adwekcja:

Boczne przenoszenie ciepła w atmosferze przez poziome ruchy wiatru.

Zachmurzenie:

Chmura odbija promienie słoneczne, a to zmniejsza ilość nasłonecznienia docierającą do powierzchni ziemi. Większa osłona mniejsza to temperatura. Brak pokrywy chmurowej jest przyczyną bardzo wysokiej temperatury tropikalnych pustyń.

Prądy oceaniczne:

Ciepły prąd transportuje ciepło do chłodniejszych obszarów, a to powoduje wysokie temperatury w tych krajach przemywane ciepłymi prądami, a zimny prąd obniża temperaturę przemywanej przez nie ziemi.

Aspekty nachylenia:

Beyond Tropic of Cancer, południowy stok skierowany jest w stronę słońca, podczas gdy północne zbocze znajduje się w cieniu słońca. Więc południowe stoki mają wyższą temperaturę niż północne zbocza. Na półkuli południowej to północne zbocza mają wyższą temperaturę.

Pasy ciśnieniowe:

Ciśnienie wywierane przez atmosferę w wyniku jej ciężaru powyżej powierzchni jednostki powierzchni ziemi nazywa się ciśnieniem atmosferycznym. Wyrażana jest w młynach (mb) i mierzona za pomocą barometru rtęciowego. Ogólnie ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do temperatury. Ciśnienie spada również, podobnie jak temperatura wraz ze wzrostem wysokości.

Rozkład ciśnienia atmosferycznego nie jest równomierny na powierzchni Ziemi. Częściowo wynika to z różnic w rozkładzie temperatury. Rozkład jest pokazywany na mapie przez "Isobar". Isobar jest wyobrażoną linią przebiegającą przez miejsca o równym ciśnieniu atmosferycznym zredukowanym do poziomu morza.

Dystrybucja pionowa:

Powietrze będące mieszaniną gazów jest ściśliwe, a więc dolne warstwy atmosfery mają wysokie ciśnienie, a wysoka gęstość i wyższe warstwy mają niskie ciśnienie i niską gęstość. Ciśnienie powietrza zawsze maleje wraz ze wzrostem wysokości, ale tempo spadku nie jest stałe. Jednak ciśnienie atmosferyczne zmniejsza się średnio w tempie 34 barów na każde 300 metrów wysokości.

Dystrybucja pozioma:

Główną cechą poziomego rozkładu ciśnienia atmosferycznego jest jego strefowy charakter zwany pasami ciśnieniowymi. Na powierzchni ziemi znajduje się siedem pasów ciśnieniowych.

(1) Równikowy pas niskociśnieniowy:

Z powodu intensywnego ogrzewania, powietrze ogrzewa się i wznosi się nad rejonem równikowym i wytwarza równikowy pas niskociśnieniowy. Rozciąga się od równika do około 10 ° N i S. Charakteryzuje się wyjątkowo niskim ciśnieniem w spokojnych warunkach, a ze względu na spokojny ruch powietrza jest również znany jako doldrums.

(2) Pasy tropikalne pod tropikalne:

Rozciąga się ona od niemal tropików do około 35 ° N i S. W tych paskach wysokiego ciśnienia, zwanych Horse Latitudes, tworzony jest spokojny stan ze zmiennymi i słabymi wiatrami. Ponieważ wcześnie trudno było żeglować statkami z ładunkiem konia, więc rzucali konie do morza, aby było lżejsze. Stąd te szerokości geograficzne znane są jako szerokości końskie.

(3) Pasy niskoprężne Sub Polar:

Ta taśma znajduje się pomiędzy 45 ° N a S w kręgach arktycznych i antarktycznych. Burze cykloniczne lub "doliny" są wytwarzane z powodu dużego kontrastu między temperaturą wiatrów z regionów subtropikalnych i polarnych.

(4) Polar High:

Pasy te otaczają bieguny, a z powodu dużej intensywności chłodu na biegunach powietrze staje się bardzo zimne i tworzy pasy wysokiego ciśnienia wokół biegunów.