Что является основным источником нагревания атмосферы

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ. НАГРЕВАНИЕ АТМОСФЕРЫ

Состав атмосферы. Наша Земля окутана воздушной оболочкой, которую называют атмосферой. Состоит она из смеси газов: азота — 78% (по объему), кислорода — 21%, аргона, гелия, криптона, неона и углекислого газа — 1%. Процентное соотношение газов в нижних слоях атмосферы постоянно. Некоторые изменения наблюдаются в содержании углекислого газа. Над Арктикой и Антарктидой, а также над водами океанов его меньше, чем над густонаселенными областями материков.

Исключительно велико значение кислорода в жизненных процессах на Земле. При помощи его осуществляется дыхание. Дышат все организмы. Дышит и человек, используя не менее 13 куб. м воздуха в сутки. Кислород входит в состав белков, жиров и углеводов. За счет окисления организмы получают энергию, необходимую для жизненных процессов. Основным поставщиком кислорода являются растения.

Азот в атмосфере играет роль разбавителя кислорода. Он регулирует темп окисления, ход биологических процессов.

Нужен для растений и углекислый газ, который они поглощают. Углекислый газ легко растворяется в воде. Кроме того, он один из регуляторов тепла в атмосфере.

В атмосфере всегда находятся в том или ином количестве примеси: вода в трех состояниях и пыль. Содержание воды в атмосфере зависит от температуры: чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержаться водяного пара.

Наличие воды в атмосфере определяет многие явления, наблюдаемые в ней: дымку, туман, облака, осадки, грозы и др.

Много пыли поступает в атмосферу от вулканических извержений, с поверхности суши, в результате деятельности человека.

Строение атмосферы. Из физики известно, что газы сжимаемы, поэтому атмосфера более уплотнена у поверхности Земли. С поднятием вверх плотность ее уменьшается. На высоте 5,5 км она составляет половину, на высоте 10—11 км — четвертую часть по сравнению с поверхностью Земли. Человек может жить до высоты 4—5 км.

Изучение атмосферы показало, что ее строение слоистое. Нижний слой атмосферы называют тропосферой. Он распространяется до высоты 17 км над экватором и 8 км над полюсами. В этом слое сосредоточено почти 3/4 всей массы атмосферы, в нем непрерывно движется воздух как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. В тропосфере содержится почти вся вода, в ней происходят погодные процессы: облака, туманы, выпадение осадков, грозы. Температура воздуха в этом слое понижается с высотой в среднем на 0,6° на каждые 100 м и на верхней границе достигает — 70° С.

Выше тропосферы расположен слой стратосферы, верхняя граница которого находится на высоте 50—60 км. Плотность и давление в нем незначительны. Разреженный воздух состоит из тех же газов, что и в тропосфере, но в нем значительно больше озона. Наибольшая концентрация озона наблюдается на высоте 15—30 км. Температура в стратосфере повышается и на ее верхней границе достигает плюс 10—30° С. Это объясняется тем, что озон поглощает часть солнечной энергии. Выше стратосферы расположены сильно разреженные слои воздуха.

Значение атмосферы в жизни нашей планеты очень велико. Без атмосферы планета была бы мертва. Атмосфера предохраняет поверхность Земли от сильного нагревания и охлаждения. Благодаря атмосфере работают средства связи. В ней наблюдаются погодные явления, с которыми связана вся человеческая деятельность.

Изучение атмосферы проводится на метеорологических станциях. И днем и ночью, в любую погоду метеорологи ведут наблюдения за состоянием нижнего слоя атмосферы. Четыре раза в сутки, а на многих станциях ежечасно измеряют температуру, давление, влажность воздуха, отмечают облачность, направление и скорость ветра, количество осадков, электрические и звуковые явления в атмосфере. Метеорологические станции построены всюду: на безлюдном материке Антарктиды и во влажнотропических лесах, на высоких горах и просторах тундры. Ведут наблюдения и на океанах, на специально построенных кораблях погоды.

С 30-х годов нашего столетия начали вести наблюдения в более высоких слоях атмосферы. Стали запускать радиозонды, которые поднимаются на высоту 20—30 км и при помощи радиопередатчиков посылают на Землю сведения о температуре, давлении, влажности воздуха и скорости ветра.

Ныне широко используют метеорологические ракеты и спутники, которые имеют установки для фотографирования земной поверхности и облаков.

1961 г. ознаменовался новыми успехами в изучении верхних слоев атмосферы. 12 апреля 1961 г. первый космонавт мира Юрий Алексеевич Гагарин совершил полет вокруг Земли. С этих пор космические корабли и станции, совершающие полеты на больших высотах, дают картину процессов, происходящих далеко от Земли.

Распределение тепла на земной поверхности. Солнце является основным источником тепла и света на Земле. Этот огромный газовый шар с температурой на поверхности около 6000°С излучает большое количество энергии, которую называют солнечной радиацией. Она нагревает нашу Землю, приводит в движение воздух, образует круговорот воды, создает условия для жизни растений и животных.

Проходя через атмосферу, часть солнечной радиации поглощается, часть рассеивается и отражается. Поэтому поток солнечной радиации, приходя к поверхности Земли, постепенно ослабевает.

Солнечная радиация поступает на поверхность Земли прямой и рассеянной. Прямая радиация представляет ноток параллельных лучей, идущих непосредственно от диска Солнца. Рассеянная радиация поступает со всего небосвода. Считается, что поступление тепла от Солнца на 1 га Земли равнозначно сжиганию почти 143 тыс. т угля.

Солнечные лучи, проходя через атмосферу, мало ее нагревают. Нагревание атмосферы происходит от поверхности Земли, которая, поглощая солнечную энергию, превращает ее в тепловую. Частицы воздуха, соприкасаясь с нагретой поверхностью, получают тепло и уносят его в атмосферу. Так нагреваются нижние слои атмосферы. Очевидно, чем больше получает поверхность Земли солнечной радиации, тем сильнее она нагревается, тем сильнее нагревается от нее воздух.

Температуру воздуха измеряют термометрами (ртутными и спиртовыми). Спиртовые термометры применяют, когда температура воздуха бывает ниже — 38° С. На метеорологических станциях термометры помещают в особой будке, построенной из отдельных, расположенных под определенным углом пластинок (жалюзи), между которыми свободно циркулирует воздух. Прямые солнечные лучи не попадают на термометры, таким образом, температуру воздуха измеряют в тени. Сама будка находится на высоте 2 м от земной поверхности.

Многочисленные наблюдения за температурой воздуха показали, что самая высокая температура наблюдалась в г. Триполи (Африка) (+ 58° С), самая низкая — на станции Восток в Антарктиде (—87,4° С).

Поступление солнечного тепла, и распределение температуры воздуха зависит от широты места. Тропическая область получает больше тепла от Солнца, чем умеренные и полярные широты. Больше всего тепла получают экваториальные области.

Второй важный фактор — распределение суши и воды. Вода — теплоемкое тело. Теплоемкость воды в два раза больше теплоемкости пород, слагающих сушу. Поэтому вода значительно медленнее нагревается и медленнее остывает. Океаны в тропических широтах представляют собой своеобразные накопители тепла на Земле. Суша быстрее нагревается и быстрее остывает. Над океанами наблюдается плавный ход как суточных, так и годовых температур, на суше наблюдаются их резкие изменения.

Влияние океана и суши можно проиллюстрировать следующими данными: разница в температуре (амплитуда) между самым теплым и холодным месяцами для Лондона — 14°, Москвы — 28°, Свердловска — 33°, Якутска — 62°.

Большое влияние на распределение тепла оказывают морские течения. Теплые течения способствуют повышению температуры, холодные — понижению. Так, воды северной части Атлантического океана у берегов Европы, где проходит теплое течение Гольфстрим, никогда не замерзают, на берегах Скандинавского полуострова растут леса, тогда как на этих же широтах у берегов Северной Америки Атлантический океан замерзает, а полуостров Лабрадор покрыт тундрой.

Кроме того, температура воздуха зависит от высоты места над уровнем моря. На каждые 100 м температура в среднем понижается на 0,6°. Вот почему на высоких горах снег не стаивает даже летом, образуя огромные площади ледников.

Итак, распределение температуры воздуха над поверхностью Земли зависит от широты места, распределения суши и воды, морских течений, от высоты места над уровнем моря и удаленности от моря.

Наглядно распределение тепла на земной поверхности можно проследить по картам изотерм. Изотермы — линии, соединяющие места с одинаковой средней температурой. В учебной практике чаще пользуются изотермами июля (самого теплого месяца для северного полушария) и января (самого холодного).

Если бы распределение тепла зависело только от широты места, то изотермы были бы параллельны экватору. Посмотрев на карту январских изотерм, можно увидеть изгибы, а в отдельных местах замкнутые кривые. Так, в пределах Восточной Сибири замкнутые изотермы —50°, —40°, —30°. Это самые холодные места в северном полушарии. Изгибы изотерм есть и над океанами (северная часть Атлантического и Тихого океанов). Океаны зимой теплее, чем материки, так как они зимой меньше охлаждаются и температура воздуха над ними выше.

В южном полушарии ход изотерм более плавный, это связано с тем, что подстилающая поверхность здесь более однородна — вода океанов. Самые высокие температуры (+ 30°) наблюдаются на материках: в Австралии, Южной Америке. Это самые теплые места в январе.

Июльские изотермы показывают распределение тепла в самый теплый месяц для северного полушария и холодный — для южного.

Замкнутые изотермы +30°, +32° (самые высокие температуры) ограничивают Северную Африку, Аравию, Центральную Азию, на территории нашей страны Среднюю Азию. По средней части России проходит изотерма +20°. Примечательна изотерма +10°, ее ход совпадает с южной границей тундры. Океаны в июле холоднее, чем материки.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

myubi.tv

Ключевая концепция Тепло в атмосфере Земли переносятся излучением, проводимостью и конвекцией. Солнечная энергия проходит через пространство в виде излучения и проходит через атмосферу к поверхности Земли. Энергия переносится через атмосферу излучением, проводимостью и конвекцией.

Как нагревается атмосфера Земли?

Из-за химического состава земной атмосферы большая часть инфракрасного излучения, испускаемого теплой поверхностью, никогда не достигает космоса. Вместо этого излучение отражается или поглощается соединениями, известными как парниковые газы. Когда эти соединения поглощают инфракрасное излучение от поверхности, атмосфера нагревается.

Как нагревается атмосфера краткий ответ?

Атмосфера нагревается излучением Солнца, это излучение при прохождении через атмосферу поглощается почвой, растениями, водоемами, молекулы воздуха при контакте с более теплой землей и поверхностью океанов и озер увеличивают свою энергию за счет теплопроводности, вызывая нагрев Земли…

Как нагревается атмосфера Земли quizlet?

нагрев земной поверхности и атмосферы от солнечная радиация поглощается и излучается атмосферой, в основном водяным паром и углекислым газом. мера отражательной способности. Это часть общего излучения, которое отражается или рассеивается поверхностью, называется ее альбедо.

Какие три основных процесса нагревают земную атмосферу?

Существует три способа передачи тепла в атмосферу и через нее: радиация. проводимость. конвекция.

Атмосфера Земли нагревается сверху или снизу?

Атмосфера нагревается от ниже потому что атмосфера особенно прозрачна для видимого излучения, направленного на Землю от Солнца, и очень мало его поглощает. Он поглощается на поверхности Земли океанами и континентами и излучается обратно в космос в виде инфракрасного излучения.

Как нагревается атмосфера Земли 7?

Атмосфера Земли нагревается в результате теплового излучения земной поверхности. Водяной пар и частицы пыли, присутствующие в воздухе, поглощают тепло и отражают его обратно в атмосферу. … Поэтому вблизи равнин атмосфера нагревается больше, чем на горных станциях.

Как нагревается атмосфера класса 9?

Смотрите также, что такое морской тропический

Как нагревается атмосфера снизу?

Каковы 2 основных источника тепла в атмосфере?

Поток тепла из недр Земли на поверхность оценивается в 47 ± 2 тераватт (ТВт) и поступает из двух основных источников примерно в равных количествах: радиогенное тепло, образующееся при радиоактивном распаде изотопов в мантии и земной коре, и первичное тепло, оставшееся от образования Земли.

Почему в тропиках не становится жарче?

Экватор не становится все теплее и теплее. Высокие широты не становятся все холоднее и холоднее. Следовательно должны быть способы передачи тепла от экватора к полюсу.

Как связаны теплота и температура?

Объяснение: тепло полная энергия движения молекул внутри объекта или частица, тогда как Температура есть просто мера этой энергии. Связь может заключаться в том, что чем больше нагрет объект, тем выше будет температура объекта.

Как солнечное тепло достигает Земли?

Солнце нагревает землю через излучение. Поскольку в космосе нет среды (например, газа в нашей атмосфере), излучение является основным способом распространения тепла в космосе. Когда тепло достигает земли, оно нагревает молекулы атмосферы, а они нагревают другие молекулы и так далее.

Как нагревается атмосфера? Обсудите роль проводимости и адвекции в этом процессе?

Проводка: Когда Земля излучает тепло и энергию, она нагревает слои атмосферы непосредственно над ней.. … Когда один слой Земли поглощает излучение, он передает тепло на нижний уровень в процессе теплопроводности. Адвекция: процесс горизонтальной передачи тепла известен как адвекция.

Что излучает больше тепловой энергии?

Более горячие объекты излучают больше энергии, чем они поглощают, а более холодные объекты поглощают больше, чем излучают. ε известен как коэффициент излучения.

Солнце нагревает атмосферу напрямую?

Подводя итог, да, Солнце нагревает непосредственно молекулы воздуха в нашей атмосфере. и это необходимо для всей жизни на земле, а также для погоды. Ответ 2: Солнце отдает некоторое количество тепла непосредственно в атмосферу, но большая часть нагрева атмосферы поступает косвенно от солнца через другие средства.

Почему атмосфера не нагревается напрямую?

Земля после нагревания сама становится излучающей тело и он излучает энергию в атмосферу в форме длинных волн. … Длинноволновое излучение поглощается атмосферными газами, особенно углекислым газом и другими парниковыми газами. Таким образом, атмосфера косвенно нагревается земным излучением.

Почему атмосфера у поверхности Земли нагревается снизу?

Пояснение: Тепло от ядро Земли и излучение Солнца переносится на поверхность Земли кондуктивным путем. Контакт атмосферы с этими теплыми поверхностями передает тепловую энергию, которая затем нагревает остальной воздух за счет конвекции.

Почему Землю называют водной планетой?

Земля известна как водная планета. Почти 75% Земли покрыто водой как в жидком, так и в замерзшем состоянии.. Следовательно, Земля известна как водная планета.

Что такое парниковый эффект?

См. также, как образуются барьерные острова.

Как широта влияет на температурный класс 7?

1. Широта: Вертикальные солнечные лучи концентрируются на меньшей площади и, следовательно, повышают ее температуру..

Какой слой атмосферы нагревается за счет теплопроводности?

Почему суша нагревается и охлаждается быстрее, чем море?

Теплоемкость. Простая физика подсказывает, что если вы поместите больше тепла в климатическую систему, суша должна прогреться быстрее, чем океаны. Это потому, что земля имеет меньшая «теплоемкость», чем у воды, что означает, что для повышения температуры ему требуется меньше тепла.

Что вы понимаете под тепловым балансом Земли?

Как нагревается атмосфера сверху вниз или снизу вверх?

Мезосфера: нагревается от снизу вверх из-за уменьшения % озона. Термосфера и экзосфера нагреваются сверху вниз из-за способности молекул газа поглощать энергию по отдельности. … Затем тепло передается через атмосферу тремя путями — излучением, теплопроводностью и конвекцией.

Откуда берется внутреннее тепло Земли?

Смотрите также, как меняется население

Как называется тепло внутри Земли?

Геотермальная энергия – это тепло внутри земли. Слово «геотермальная» происходит от греческих слов «гео» (земля) и «терме» (тепло). Геотермальная энергия является возобновляемым источником энергии, поскольку тепло постоянно вырабатывается внутри земли.

Как распределяется внутреннее тепло Земли?

В целом поток внутреннего тепла Земли составляет наружу к поверхности Земли. … Сильные конвекционные потоки в мантии Земли вызывают циркуляцию тепла внутри Земли. Эти конвекционные потоки связаны с движением тектонических плит и геологической активностью на границах плит.

Почему Земля теплее на экваторе?

Почему на экваторе жарко, а на полюсах холодно? Из-за наклона Земли, экватор ближе к солнцу, поэтому получает больше его энергии. Экватор имеет меньшую площадь поверхности, поэтому нагревается быстрее, чем полюса. На экваторе меньше атмосферы, чем на полюсах.

Откуда берется энергия, приводящая в движение большинство природных систем на Земле?

Большая часть энергии в системе Земли поступает всего из нескольких источников: солнечная энергия, гравитация, радиоактивный распад и вращение Земли. Солнечная энергия управляет многими поверхностными процессами, такими как ветры, течения, гидрологический цикл и климатическая система в целом.

Какой была бы Земля без парникового эффекта?

Как передается тепловая энергия?

Передача тепловой энергии происходит тремя способами: за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Когда тепловая энергия передается между соседними молекулами, которые находятся в контакте друг с другом, это называется проводимостью.

Как передается тепло через пустое пространство?

Излучение — это процесс теплопередачи, который не зависит от контакта между источником тепла, как в случае с теплопроводностью и конвекцией, которые зависят от того же взаимодействия между источником тепла и нагретым материалом. Тепловое излучение, также называемое инфракрасная радиация может передавать тепло через пустое пространство.

Что производит тепло?

Тепло или тепловая энергия

Тепловая энергия (также называемая тепловой энергией) производится когда повышение температуры заставляет атомы и молекулы двигаться быстрее и сталкиваться друг с другом. Энергия, которая исходит от температуры нагретого вещества, называется тепловой энергией.

§ 2. Нагревание атмосферы

Все жизненные процессы на Земле обусловлены тепловой энергией. Главным источником, от которого Земля и атмосфера получают тепловую энергию, является Солнце. Оно излучает энергию в виде различных лучей — электромагнитных волн. Излучение Солнца в виде электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью 300000 км/с, называется солнечной радиацией , которая состоит из лучей различной длины, несущих к Земле свет и тепло.

Радиация бывает прямая ирассеянная . Не будь атмосферы, земная поверхность получала бы только прямую радиацию. Поэтому радиацию, приходящую непосредственно от Солнца в виде прямых солнечных лучей и при безоблачном небе называютпрямой . Она несет наибольшее количество тепла и света. Но, проходя через атмосферу, солнечные лучи частично рассеиваются, отклоняются от прямого пути в результате отражения от молекул воздуха, капелек воды, пылинок и переходят в лучи, идущие во всех направлениях. Такая радиация называетсярассеянной . Поэтому светло бывает и в тех местах, куда прямые солнечные лучи (прямая радиация) не проникают (полог леса, теневая сторона скал, гор, зданий и т.д.). Рассеянная радиация обусловливает и цвет неба. Всю солнечную радиацию, приходящую к земной поверхности, т.е. прямую и рассеянную, называютсуммарной . Земная поверхность, поглощая солнечную радиацию, нагревается и сама становится источником излучения тепла в атмосферу. Оно называетсяземным излучением , илиземной радиацией и в значительной мере задерживается нижними слоями атмосферы. Поглощенная земной поверхностью радиация Солнца расходуется на нагревание воды, почв, грунтов, воздуха, испарение и излучение в атмосферу. Земная, а не солнечная радиация определяет температурный режим тропосферы, т.е. солнечные лучи, проходящие через все слои атмосферы, ее не нагревают. Самое большое количество тепла получают и нагреваются до наиболее высоких температур нижние слои атмосферы, непосредственно прилегающие к источнику тепла — земной поверхности. По мере удаления от земной поверхности нагревание ослабевает. Именно поэтому температура воздуха в тропосфере с высотой понижается в среднем 0,6 ° С на каждые 100 м подъема. Это общая закономерность для тропосферы. Бывают случаи, когда вышележащие слои воздуха оказываются теплее нижележащих. Такое явление называетсятемпературной инверсией .

Нагревание земной поверхности существенно различается не только по высоте. Количество суммарной солнечной радиации напрямую зависит от угла падения солнечных лучей . Чем ближе эта величина к 90 ° , тем больше солнечной энергии получает земная поверхность.

В свою очередь, угол падения солнечных лучей на определенную точку земной поверхности определяется ее географической широтой . Сила прямой солнечной радиации зависит от длины пути, который проходят солнечные лучи в атмосфере. Когда Солнце в зените (в районе экватора), его лучи падают на земную поверхность отвесно, т.е. преодолевают атмосферу кратчайшим путем (под 90 ° ) и интенсивно отдают свою энергию малой площади. По мере удаления от экваториальной зоны на юг или на север длина пути солнечных лучей увеличивается, т.е. уменьшается угол их падения на земную поверхность. Лучи все больше и больше начинают как бы скользить по Земле и приближаются к касательной линии в районе полюсов. При этом тот же пучок энергии рассеивается на б у льшую площадь, увеличивается количество отраженной энергии. Таким образом, у экватора, где солнечные лучи падают на земную поверхность под углом 90 ° , постоянно высокие температуры воздуха, а по мере передвижения к полюсам становится все холоднее. Именно на полюсах, где солнечные лучи падают под углом » 180 ° (т.е. по касательной), тепла меньше всего.

Такая неравномерность распределения тепла на Земле в зависимости от широты места позволяет выделить пять тепловых поясов: один жаркий, два умеренных и два холодных.

Условия нагревания солнечной радиацией воды и суши весьма различны. Теплоемкость воды в два раза больше, чем суши. Это значит, что при одинаковом количестве тепла суша нагревается вдвое быстрее воды, а при охлаждении происходит обратное. Кроме того, вода при нагревании испаряется, на что затрачивается немалое количество тепла. На суше тепло сосредоточивается только в верхнем ее слое, в глубину передается лишь небольшая его часть. В воде же лучи нагревают сразу значительную толщу, чему способствует и вертикальное перемешивание воды. В результате вода накапливает тепла гораздо больше, чем суша, удерживает его дольше и расходует более равномерно, чем суша. Она медленнее нагревается и медленнее охлаждается.

Поверхность суши неоднородна. Ее нагревание в значительной мере зависит от физических свойств почв и горных пород, растительности, снежного покрова, льда, экспозиции (угла наклона участков суши по отношению к падающим солнечным лучам) склонов. Особенности подстилающей поверхности обусловливают различный характер изменения температур воздуха в течении суток и года. Наиболее низкие температуры воздуха в течении суток на суше отмечаются незадолго до восхода Солнца (отсутствие притока солнечной радиации и сильное земное излучение ночью). Наиболее высокие — после полудня (14-15 ч). В течении года в Северном полушарии наиболее высокие температуры воздуха на суше отмечаются в июле, а самые низкие — в январе. Над водной поверхностью суточный максимум температуры воздуха смещен и отмечается в 15-16 ч, а минимум через 2-3 ч после восхода Солнца. Годовой максимум (в Северном полушарии) приходится на август, а минимум — на февраль.

Каким образом и за счет чего происходит нагревание атмосферы? Почему?

Если откинуть источники нагревания, которые составляют не более 1-2 процента от общего объема то единственным источником нагревания атмосферы является солнечное излучение. Причем, оно не напрямую нагревает атмосферу, большую часть тепла атмосфера получает путем передачи энергии от поверхности Земли, нагретой солнечным излучением. Постепенно самый нижний теплый слой воздуха передает энергию к более высоким слоям, прогревая атмосферу полностью.