Погода и климат земли

Содержание

Спутник Земли – Луна

Луна является единственным спутником Земли, который по размерам составляет примерно 25% от планеты. Из-за того, что между телами имеется гравитационное притяжение, в Мировом океане происходят приливы и отливы.

Луна – единственный спутник ЗемлиИнтересный факт: Луна вращается вокруг своей оси с такой же скоростью, с которой делает полный оборот вокруг Земли. Из-за этого спутник всегда повернут к планете одной стороной.

Считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с протопланетой Тейей. Последняя вскользь задела небесное тело, из-за чего на определенное расстояние от него отлетели осколки. Постепенно они сформировались в Луну.

Орбита Луны

На данный момент спутник отдален от Земли на 384 400 км, и с каждым годом это расстояние увеличивается на 38 мм. Из-за этого на планете время суток становится дольше, а длительность года сокращается. В рамках небольшого отрезка это малозаметно, но если проанализировать ситуацию с прогнозом на далекое будущее, картина существенно изменится. Например, 410 млн лет назад год длился примерно 400 дней, а средняя продолжительность каждого из них составляла 21 ч 48 мин.

Луна играет важную роль для Земли в плане сохранения стабильного климата. Спутник не дает изменяться наклону оси планеты. В противном случае, один полюс небесного тела был бы направлен прямо на Солнце, а второй находился на противоположной стороне. И по мере движения Земли вокруг звезды, они бы менялись местами. Таким образом, на каждом из полюсов друг друга сменяли бы жаркое лето и суровая зима. Ученые провели анализ, в ходе которого установили, что при таких условиях существование крупных животных и высоких растений на планете стало бы невозможным.

Сравнение размеров Земли с нашей звездой и другими планетами

“Наш дом”
можно уверенно назвать уникальным небесным телом, так как, несмотря на схожесть
с другими космическими объектами, здесь есть все условия для жизни. Это
единственный объект, на котором вода находиться на поверхности. Это третья
планета от Солнца, которая также характеризируется, как самое плотное небесное
тело. Для подтверждения уникальности нашей планеты, можно сравнить ее с другими
космическими объектами:

Размер Земли и Солнца

Наш дом и другие небесные тела Солнечной системы — это всего лишь мелкие частицы по сравнению с Солнцем. 99,86% общей массы галактики приходиться на желтую звезду. Диаметр ее достаточно велик, чтобы разместить на нем 109 планет.

Размер Венеры и Земли

Ученые
называют эти две планеты близнецами. И правда, у них много сходств по
показателям плотности, массы и объема. Диаметр Венеры составляет 95% от
диаметра нашей планеты. А масса — 81,5% от общей массы нашего дома.

Размер Марса и Земли

После Меркурия, красная планета является самой маленькой в нашей Солнечной системе. Время перелета с одной стороны Меркурия на противоположную составляет всего восемь часов.

Размер Юпитера и Земли

Газовый
гигант считается наибольшим небесным телом в Солнечной системе. Его диаметр в
11 раз превосходит экваториальный диаметр нашей планеты.

Размер Сатурна и Земли

Наша планета
уступает в размерах Сатурну. По его диаметру можно разместить десять небесных
тел, похожих на земной шар.

Субэкваториальный климатический пояс

Субэкваториальный климатический пояс на карте мира

Субэкваториальный климатический пояс затрагивает оба полушария Земли. В летнее время зона оказываются под влиянием экваториальных влажных ветров. Зимой господствуют пассаты. Среднегодовая температура составляет +28°C. Суточные температурные перепады незначительны. Большая часть осадков выпадает в теплое время года под влиянием летних муссонов. Чем ближе к экватору, тем обильнее идут дожди. Летом большинство рек выходит из берегов, а на зиму они полностью пересыхают.

Растительный мир представлен муссонными смешанными лесами, саваннами и редколесьями. Листва на деревьях желтеет и опадает в период засухи. С приходом дождей она восстанавливается. На открытых пространствах саванн растут злаки и разнотравья. Растительный мир подстроился под периоды дождей и засухи. Некоторые отдаленные лесные массивы до сих пор не изучены человеком.

Температура ядра Земли

Известно,
что самая глубокая центральная часть нашей планеты состоит из двух слоев:
внешнего жидкого и внутреннего твердого. При воздействии давления 3,3 млн
атмосфер, температура между ними колеблется в пределах +6000°-+6500°С. Это
горячее, чем на Солнце. Внешнее ядро горячее и не остывает, так как от него исходят мощные
потоки магмы, которые растекаются в стороны, приближаясь к поверхности мантии.
При трении между внешним слоем и центром Земли, температура повышается. Ввиду
этих процессов, “сердце” нашей планеты не остывает. Земля не успевает охлаждаться, ее
внутренний твердый слой образовывается из охлажденных, кристаллизованных
остатков железа. Ученые предполагают, что со временем, весь центральный участок
может стать твердым и это станет началом конца.

Суша

Фото суши из космоса (штат Аризона)

Поверхность планеты состоит из суши и Мирового океана. И хоть земляная область по площади меньше, чем водная, она имеет неоднородную структуру и массу особенностей. Суша состоит из гор, равнин, лесов, пустынь и других территорий, имеющих уникальный ландшафт.

Интересный факт: площадь суши Земли составляет примерно 134,7 млн кв. км. Это 29,1 % от общей поверхности планеты.

Главная отличительная особенность поверхности Земли от других планет заключается в том, что на ней практически полностью отсутствуют кратеры. Но это не означает, что их никогда не было в большом количестве. Известно, что до образования атмосферы на ней присутствовали многочисленные кратеры, поскольку небесные тела не сгорали в момент сближения. Но постепенно эти неровности на поверхности исчезли.

Кратер Бэрринджера в Аризоне

Ученые установили две основные причины, почему кратеры постепенно “стерлись” с Земли: эрозия и выветривание. Оба явления протекают очень медленно, и их влияние может быть заметно лишь через долгое время.

Под эрозией подразумевается процесс, в ходе которого частицы воды, почвы и ветер воздействуют на поверхность. Они медленно убирают неровности, делая участок суши ровным. Выветривание – процесс разрушения поверхности на мелкие куски, например, когда русло реки постепенно стирается из-за содержащихся в воде твердых веществ. Два этих процесса являются основными факторами, почему со временем кратеры на Земле полностью исчезли. А образование новых стало невозможным, поскольку с появлением атмосферы метеориты начали сгорать при сближении с поверхностью.

Также у палеонтологов есть теория, каким образом на Земле появилась суша. Благодаря вулканической деятельности, из разломов выделялась магма, которая постепенно остывала, становилась твердой. Иногда она формировалась в целые острова, возвышающиеся над океаном.

Движение тектонических плит в свое время тоже повлияло на формирование суши. Из-за их наложения образовывались горы и участки земли, возвышающиеся над водой.

Основные свойства атмосферы Земли

Атмосфера — это наш защитный купол от всяческого рода угроз из космоса. В ней сгорает большая часть метеоритов, которые падают на планету, а ее озоновый слой служит фильтром против ультрафиолетового излучения Солнца, энергия которого смертельна для живых существ. Кроме того, именно атмосфера поддерживает комфортную температуру у поверхности Земли — если бы не парниковый эффект, достигаемый за счет многократного отражения солнечных лучей от облаков, Земля была бы в среднем на 20-30 градусов холоднее. Кругооборот воды в атмосфере и движение воздушных масс не только уравновешивают температуру и влажность, но и создают земное разнообразие ландшафтных форм и минералов — такого богатства не встретить нигде в Солнечной системе.

Горение метеоров — один из подарков нашей атмосферы

Масса атмосферы составляет 5,2×1018 килограмм. Хотя газовые оболочки распространяются на многие тысячи километров от Земли, ее атмосферой считаются лишь те, которые вращаются вокруг оси со скоростью, равной скорости вращения планеты. Таким образом, высота атмосферы Земли составляет около 1000 километров, плавно переходя в космическое пространство в верхнем слое, экзосфере (от др. греческого «внешний шар»).

Температура воздуха зависит от солнечной радиации

Солнечная радиация – это излучение ближайшей к нам звезды, которое является главным источником энергии для всех химических и физических процессов, происходящих на Земле. Солнце испускает широкий спектр волн, но до атмосферы нашей планеты доходит 99% только его коротковолнового потока (в интервале между 0,1 и 4 мкм):

  • 46% из них составляют видимые лучи;
  • 47% – инфракрасные;
  • 7% – ультрафиолетовые.

Поэтому солнечную радиацию называют коротковолновой, в отличие от длинноволновой инфракрасной радиации (интервал длин волн от 3 – 4 до 80 – 120 мкм), которую излучают Земля и её атмосфера после поглощения коротковолновой солнечной.

В атмосфере радиация Солнца ослабляется

Солнце ежесекундно посылает на Землю гигантский заряд энергии (1,76 • 1017 Дж/с). Однако температура воздуха в приповерхностном слое чрезмерно не повышается. Треть этой энергии отражается от атмосферы и подстилающей поверхности Земли, а оставшиеся две трети ими же и поглощаются.
<!— Реклама —>
На Землю поступает лишь одна двухмиллиардная доля солнечное радиации. Газы атмосферы и её примеси поглощают и рассеивают часть солнечной радиации. Воздушная оболочка «амортизирует» смертельный для жизни заряд энергии.

Рис. 1

Как атмосфера поглощает солнечную энергию?

Встречаясь с молекулами газов, с пылью и диоксидом водорода, часть солнечной радиации преобразуется в другой вид энергии. Большая часть – в тепловую, но в верхних слоях атмосферы в результате фотоионизации – в электрическую.

Газы, которые поглощают основную часть коротковолнового солнечного излучения – это кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и некоторые газовые примеси с малым процентным содержанием. Ультрафиолет в основном улавливает озон, инфракрасное излучение – молекулярный кислород. Углекислый газ и водяной пар абсорбируют широкий спектр излучения.

Бесполезным в этом смысле оказывается азот. Он свободно пропускает как коротковолновую солнечную, так и длинноволновую земную радиацию. Но это же и к лучшему, прямые солнечные лучи из-за этого достигают Земли, а для парникового эффекта достаточно и парниковых газов.

Абсорбируют солнечную энергию и примеси. Очень сильно это заметно над пустынями во время бурь и в городах с замутнённой атмосферой. Самое сильное замутнение атмосферы связано с торфяными и лесными пожарами.

Поглощая излучение, тела нагреваются, а остывая, испускают собственное излучение, т. е. сами становятся его источниками.

Рассеяние солнечной радиации в атмосфере

При рассеянии электромагнитное солнечное излучение не только преобразуется в новый вид энергии, но и изменяет направление распространения. Солнечные лучи, обычно прямые и параллельные друг другу, достигают скрытых от них мест Земли. При этом молекулы воздуха, жидкие и твёрдые примеси сами становятся источниками излучения. Они рассеивают лучи, этот процесс называется дифракцией. Особенно сильно распределяют в атмосфере и земной поверхности солнечную радиацию нижние, самые плотные слои тропосферы.

Сравнение с условиями на других планетах

Сравнение земных климатических условий с другими планетами показывает, что они являются оптимальными в Солнечной системе.

Самые сложные климатические условия на Меркурии. В то время как обращенная к звезде сторона разогрета до +465°С, обратная — заморожена до -184°С.

Венера не уступает ему по максимальному показателю. Из-за плотной атмосферы ее поверхность раскалена до +460°С.

Наиболее близкую к земной степень нагревания имеет Марс. Она составляет +20°С. Но достигается эта величина только на экваторе. Полюса этой планеты постоянно заморожены до -153°С.

Рекордно низкая температура среди объектов Солнечной системы была зарегистрирована на Уране и составила -224°С. Самый холодный из газовых гигантов — Нептун уступает ему всего 6°С.

Что теплее – снег или воздух?

Температура снежного покрова зависит как от его толщины, так и от температуры воздуха над ним, а так же и от температуры почвы. Земля, накапливая летом тепло, с наступлением холодов остывает медленно. Снег, как отличный теплоизолятор, покрывая землю, сохраняет это тепло даже в самые сильные морозы. Поэтому температура снега зависит от толщи снежного «покрывала» и температуры воздуха над ним. Если снег прикрыл землю на 10-15 см, то его температура и температура воздуха будут практически одинаковы. В том случае, когда снег ложится глубиной до 120 – 150 см, разница температур может изменяться как непосредственно самого снежного покрова, так и в отношении к температуре воздуха. Снег наверху будет холоднее, чем у поверхности земли, так как забирая у нее тепло, он начинает сам прогреваться. В то же время на поверхность снега оказывает влияние морозный воздух, остужая его. Поэтому на глубине приблизительно 45-50 см его температура будет выше, чем на поверхности приблизительно на 1,5 – 2 гр., а у самой земли – на 4-6 гр. При этом температура воздуха на расстоянии до 1 м будет такая же, как и температура снежного покрова. В то же время на высоте от 1,50 м и выше показатель этот будет значительно ниже.

Согласно опытам ученых температура воздуха, так же как и снега зависит и от времени суток. Наблюдая за исследованиями, они сделали вывод, что наиболее высокая температура снега (-0,5 гр.) наблюдается днем от 13:00 до 15:00, а наиболее низкая (-10) в период с 02:00 до 03:00. В этот же период температура воздуха днем поднималась до +6 гр., а ночью опускалась до –15 гр. Таким образом можно сделать вывод, что температура снега контролируется тремя показателями – температурой воздуха, глубиной снежного покрова и температурой почвы. Изучив эти показатели, можно делать прогнозы во многих отраслях народного хозяйства.

Влияние снега на окружающую среду.

Снег, укрывая землю, сохраняет ее тепло, защищает от замерзания почвы. А это очень важный фактор в первую очередь для сельского хозяйства и в первую очередь для сохранения озимых культур. Посеянные осенью и проросшие зерновые под снежным покровом спокойно переносят даже лютые морозы, в то время, как в местах, где снега нет, а мороз сковывает землю они вымерзают. То же происходит и с садовыми растениями. В бесснежные зимы почва промерзает, что способствует растрескиванию и вымерзанию корней, «ожогам» на коре деревьев.

В то же время резкие перепады температур могут оказать и отрицательное влияние как на природу, так и на деятельность человека. Так при часом изменении температуры воздуха от + до – снег при положительных температурах начинает таять, а затем при ее снижении – подмерзать, что способствует появлению подмерзшей корки. Наст усложняет пользование зимними пастбищами. Талые воды смывают плодородный слой земли, что часто приводит к эрозии почвы. Скопившись в низине, они способствуют вымоканию озимых. Но в настоящее время люди научились контролировать уровень снега. Так, в районах, где снега выпадает мало, на полях ставят специальные щиты, которые задерживают снег. А в местах, где скопляется много талой воды – прорывают водоотводящие каналы.

СЧАСТЛИВЫЕ ЛЮДИ⎮АЛТАЙ⎮1 серияСЧАСТЛИВЫЕ ЛЮДИ⎮АЛТАЙ⎮1 серия

И все же, невзирая на все отрицательные факторы, мы всегда радуемся этим белым, пушистым звездочкам. Снова и снова с улыбкой следим за детворой, спускающейся на санках со снежной горки, делаем прекрасные фотографии заснеженных деревьев, вместе с малышами лепим снежную бабу. И смеемся, смеемся, смеемся…

Поверхность планеты Земля. От самой глубокой точки на планете на самую высокую

Самая глубокая точка планеты – Марианская впадина (10 990 метров ниже уровня моря). Она находится восточней Японии недалеко от Марианских островов, в честь которых и была так названа. Первое погружение было осуществлено в 1960 году двумя американскими исследователями, а последнее, на данный момент погружение, было сделано 26 марта 2012 года.

Самая большая точка на планете – Эверест (8850 метров выше уровня моря). Эверест расположен в Гималаях. Южная часть горы находится на территории страны Непал, а северная на территории Китая. На вершине Эвереста бывают очень сильные ветра, скорость которых может достигать 56 м/с. Восхождений на Эверест было довольно много, но самое неожиданное это восхождение в 2013 году на вершину Эвереста 80-летнего старика Юитиро Миура. Это самый старый человек, который покорил эту вершину.

Поверхность планеты Земля делится на северное и южное полушария. На Южном полушарии вода занимает 80% всей поверхности и всего-лишь 20% занимают небольшие материки. На северном полушарии дела обстоят немного по-другому, здесь вода занимает 60%, а остальное занимают крупные материки, такие как Евразия, Северная Америка и большая половина Африки. Самая низкая температура на Земле равна -85º C, а самая максимальная температура была равна +70º C.

От чего зависит количество осадков:

1) Температуры воздуха

чем выше температуры, тем испарение больше

2) Морских течений:

Теплое течение способствует образованию осадков (воздух над ними теплый и влажный, а следовательно легко поднимается и в соседних областях выпадают осадки)
Холодное течение не способствует образованию осадков (над ними небольшое испарение и воздух из-за этого холодный, почти не насыщенный влагой)

3) Циркуляции атмосферы

  • Если воздух перемещается с водоема с теплым течением на сушу, это способствует выпадению осадков

  • Если воздух перемещается с водоема с холодным течением, это не способствует выпадению осадков

4) Высоты точки

  • В горах насыщенные влагой воздушные массы поднимаются вверх и вследствие охлаждения и конденсации (превращения пара в жидкость) выпадают осадки на наветренных склонах.

  • Например, больше осадков выпадет на восточных склонах Гималаев. Эти склоны называются наветренными, так как на них дует ветер.

5) Количество осадков меняется соблюдая меридиональную и широтную зональность

  • От экватора к полюсам — широтная зональность

  • В Тропическом и умеренном поясе количество осадков уменьшается при движении вглубь континента — меридиональная зональность (например, в Санкт — Петербурге, который находится на берегу финского залива осадков выпадет больше, чем в Тыве, находящейся в центральной части континента)

Варианты температуры Земли

На земной температурный показатель влияют различные факторы. Это могут быть время суток, сезон, а также точка замера. Планета вращается за 24 часа, поэтому есть день и ночь. Кроме того, осевой наклон составляет 23°, из-за чего сформировались сезоны. А некоторые уголки мира расположены в постоянном холоде или зное. На нижней схеме показано, как отметка температуры на Земле меняется с глубиной (от коры к ядру).

График зависимости температуры Земли от глубины погружения

Вы можете не знать, но не вся планета проходит сквозь времена года. На экваториальной линии градус повышен, поэтому у них всегда жарко.

Гипотеза английского астрофизика Хойла

Британский ученый утверждал, что конденсация первичного водородного облака проходила по-разному во всех зонах Солнечной системы, в первую очередь из-за разницы температур:

  1. Непосредственно около светила конденсировались металлы, потому что солнечного тепла хватало, чтобы расплавить даже такие тугоплавкие элементы.
  2. Далее орбиты Сатурна температура была такова, что конденсировались там преимущественно водяные пары. Это объясняет водную природу транссатурновых объектов.

Но процесс происхождения дальних планетарных тел не был гладким. По какой-то причине вырванные из них глыбы льда полетели в направлении ближних планет. Часть объектов таяла по дороге, но крупные экземпляры не успевали растаять под воздействием лучей Солнца, долетали до Земли, оседали в ее атмосфере ледяными каплями, превращаясь в дожди.

Математическими расчетами Хойл доказал, что таких осадков было достаточно, чтобы за несколько миллионов лет образовать океаны.

В процессе формирования внешних планет имело место гравитационное «выталкивание» глыб льда в область внутренних планет. Огромные глыбы, не успев полностью испариться от солнечных лучей, достигали Земли и падали на нее в виде с ледяного «дождя». Credit: photo.nationalgeographic.fr/историиземли.рф.

Исследование

Первые попытки объяснить происхождение Земли строились на религии и мифах. Часто планета становилась божеством, а именно матерью. Поэтому во многих культурах история всего начинается с матери и рождения нашей планеты.

По форме также много интересного. В древности планету считали плоской, но разные культуры добавляли свои особенности. Например, в Месопотамии плоский диск плавал посреди океана. У майя были 4 ягуара, державших небеса. У китайцев это вообще был куб.

Ацтековское божество Тонатзин («наша мать»), отображающее земную жизнь

Уже в 6 веке до н. э. ученые пришили к круглой форме. Удивительно, но в 3 веке до н. э. Эратосфену удалось вычислить даже окружность с погрешностью в 5-15%. Сферическая форма закрепилась с приходом Римской империи. О переменах в земной поверхности говорил еще Аристотель. Он считал, что это происходит слишком медленно, поэтому человек не способен уловить. Здесь и возникают попытки разобраться в возрасте планеты.

Снимок создан на основе данных с июля по сентябрь 2001 года

Ученые активно изучают геологию. Первый каталог минералов создал Плиний Старший в 1 веке н.э. В 11 веке в Персии исследователи изучили индийскую геологию. Теорию геоморфологии создал китайский натуралист Шень Го. Он выявил морские окаменелости, расположенные далеко от воды.

В 16 веке понимание и исследование Земли расширились. Поблагодарить стоит гелиоцентрическую модель Коперника, доказавшую, что Земля не выступает вселенским центром (ранее использовали геоцентрическую систему). А также Галилео Галилея за его телескоп.

Система Коперника (иллюстрация 1708 года)

В 17 веке геология прочно закрепилась среди других наук. Говорят, что термин придумал Улисс Алдванди или же Миккель Эшхольт. Обнаруженные в те времена ископаемые вызвали серьезные разногласия в земном возрасте. Все религиозные люди настаивали на 6000 лет (как говорилось в Библии).

Эти споры прекратились в 1785 году, когда Джеймс Хаттон заявил, что Земля намного старше. Он основывался на размытости горных пород и вычислении необходимого для этого времени. В 18 веке ученые разделились на 2 лагеря. Первые считали, что горные породы осаждены наводнениями, а вторые сетовали на огненные условия. Хаттон стоял на позиции огня.

Первые геологические карты Земли появились в 19 веке. Главный труд – «Принципы геологии», выпущенный в 1830 году Чарльзом Лайеллем. В 20-м веке стало намного проще вычислять возраст благодаря радиометрическим датировкам (2 миллиарда лет). Однако уже изучение тектонических плит привело к современной отметке в 4.5 миллиардов лет.

Экваториальный климатический пояс

Экваториальный климатический пояс на карте мира

Пояс располагается по обеим сторонам от экватора. Постоянный поток солнечной радиации формирует жаркий климат. На погодные условия воздействуют воздушные массы, идущие от экватора. Разница между зимними и летними температурами составляет всего 3°C. В отличие от других климатических поясов, экваториальный климат остается практически неизменным весь год. Показатели температур не опускаются ниже +27°C. Из-за обильных осадков образуется высокая влажность, туманы и облачность. Сильные ветра практически отсутствуют, что благоприятно влияет на растительный мир.

В условиях климатического пояса формируются влажные леса. Именно здесь произрастают редкие виды деревьев, такие как эбеновое, красное и каучуковое. У большинства растений широкие листья, защищающие их от повреждений. Тысячи видов остаются неизученными из-за непроходимости лесов. Деревья верхнего яруса достигают восьмидесяти метров. На них паразитируют лианы, мхи и папоротники.

Самые высокие и низкие температуры по континентам Земли — объяснение для детей

Континент Температура Дата Местонахождения
Северная Америка Высокая: 134 F (56.7 C) Июль 10, 1913 Долина смерти, Калифорния
Низкая: -81.4 F (-63 C) Февраль 3, 1947 Территория Юкон, Канада
Южная Америка Высокая: 120 F (48.9 C) Декабрь 11, 1905 Ривадавия, Аргентина
Низкая: -27 F (-32.8 C) Июнь 1, 1907 Сармьенто, Аргентина
Европа Высокая: 118.4 F (48 C) Июль 10, 1977 Афины и Элефсина, Греция
Низкая: -72.6 F (-58.1 C) Декабрь 31, 1978 Усть-Щугор, Россия
Азия Высокая: 129.2 F (54 C) Июнь 21, 1942 Тират Зеви, Израиль
Низкая: -90 F (-67.8 C) 1) Февраль 5, 1892
2) Февраль 6, 1933
1) Верхоянск, Россия
2) Оймякон, Россия
Африка Высокая: 131 F (55 C) Июль 7, 1931 Кебили, Тунис
Низкая: -11 F (-23.9 C) Февраль 11, 1935 Ифран, Марокко
Австралия Высокая: 123 F (50.7 C) Январь 2, 1960 Уднадатта, Южная Австралия
Низкая: -9.4 F (-23 C) Июль 21, 1983 Шарлотта Пасс, Новый Южный Уэльс
Антарктика Высокая: 59 F (15 C) Май 1, 1974 Станция Ванда, Антарктида
Низкая: -129 F (-89.2 C) Июль 21, 1983 Станция Восток, Антарктида

Атмосфера

Схема атмосферы Земли

Появление сложных форм жизни на Земле стало возможным благодаря наличию атмосферы. Она имеет определенную структуру, состоящую из нескольких слоев. В прошлом в ее состав входили углекислый газ, водород, метан, аммиак и водяной пар. Но с течением времени большая часть этих элементов улетучилась в космическое пространство, а оставшиеся до сих пор удерживаются в атмосфере благодаря силе притяжения Земли.

Атмосфера планеты имеет пять слоев:

  1. Тропосфера. Нижний слой, высота которого составляет 12 км, является самым плотным, поскольку в нем находится наибольшее количество кислорода и других веществ. Температура в тропосфере с каждым километром падает на 6 градусов Цельсия по мере подъема.
  2. Стратосфера. Второй слой атмосферы, находящийся над Землей на расстоянии от 12 до 50 км. В нем присутствует большое количество озона, который не пропускает ультрафиолет, исходящий от Солнца. Таким образом, стратосфера защищает поверхность планеты от радиации.
  3. Мезосфера. Слой находится на расстоянии от 50 до 85 км над поверхностью Земли. Его средняя температура равна -90 градусов Цельсия.
  4. Термосфера. Четвертый слой атмосферы, который находится на высоте от 85 до 800 км. Он характеризуется высокими температурами: в некоторых местах этот параметр доходит до +1500 градусов Цельсия.
  5. Экзосфера. Верхний слой атмосферы планеты, который начинается на высоте в 800 км над поверхностью. Он содержит наименьшее количество кислорода, и примерно на высоте в 10 тысяч км постепенно переходит в космическое пространство, где не действует сила притяжения Земли.

Чем выше находится слой над поверхностью планеты, тем меньшее количество веществ в нем содержится.

Интересный факт: человек способен дышать лишь в тропосфере. На расстоянии в 7 км ему уже требуется дополнительный источник кислорода, а на высоте в 15 км он в принципе не может вздохнуть из-за атмосферного давления.

За пределами экзосферы начинается космическое пространство, которое близко к вакууму. В нем присутствуют лишь атомы водорода, но их концентрация настолько мала, что вероятность их столкновения друг с другом стремится к нулю.

Вычисление Температуры Земли

Средний показатель температуры планеты Земля – 14°C. Максимум – 70.7°C. Эту отметку зафиксировали в иранской пустыне. Отличилась также Австралия (69.3°C) и Китай (66.8°C). Самую низкую температуру на Земле отыскали на станции Восток Антарктида, где градус опустился до -89.2°C в 1983 году. В спутниковых наблюдениях отметили целых -93.2° C в Антарктиде в 2010 году!

Вычисления основывались на стандарте Всемирной метеорологической организации. Правила говорят, что показатель нужно определять из прямого солнечного света, а сами термометры размещают на высоте 1.2-2 м от поверхности.

Как изменяется давление на земном шаре

Очень интересно, cледи за мыслью:

  1. Так как изменение температуры воздуха на земле зонально (изменяется от экватора к полюсам, следовательно атмосферное давление также зонально.

  2. На экваторе воздух в течение года всегда теплый, прогретый, а значит и легкий, следовательно давление тоже будет низкое.

  3. Легкий воздух поднимается и рассекается, подходя к тропическим широтам (30 — 40 градусов широта) воздух охлаждается и опускается, образуя пояс высокого давления.

  4. В полярных широтах — воздух холодный, следовательно наблюдается пояс высокого атмосферного давления.

  5. Холодный воздух полярных широт опускается вниз, а не его место приходит теплый воздух умеренных широт.

Пояса давления чередуются между собой и существуют постоянно, немного отклоняясь в зависимости от времени года.

  • Экваториальный пояс — низкое давление

  • Тропический пояс — высокое давление

  • Умеренные широты — низкое давление

  • Полярные области — высокие давление

Линии одинакового атмосферного давления называются — изобары.

Распределение поясов атмосферного давление в первую очередь влияет на распределение ветра.

Ускорение свободного падения на поверхности Земли

Из школьной программы мы знаем, что это ускорение тела при свободном падении (движение в пространстве, где на тело воздействует сила тяжести).

Хотя поверхность Земли имеет упомянутое ускорение как постоянную величину 9,81 м/с2, она действительна для широты 45,50 над уровнем моря. Понятно, что это среднее значение, которое допустимо применять для решения несложных задач. Однако для точных расчётов определённого места следует учитывать время, широту и высоту над уровнем моря. В таком случае можно получить максимально приближенное к реальности значение ускорения свободного падения.

Ускорение свободного падения у поверхности Земли

Стоит отметить, что в результате вращения Земли, её форма похожа на сплюснутый эллипсоид. Точнее геоид, то есть эллипсоид с большим диаметром экватора по сравнению с диаметром полюсов.Также отметим, что при расчётах, которые связаны с вращением Земли, необходимо помнить про центробежное ускорение. Проще говоря, баланс сил всего в совокупности.

Как видно, поверхность Земли неоднозначна и неоднородна, множество факторов влияет на неё. Безусловно, её условия и свойства во многом отличаются от других планет. Именно благодаря этим отличительным качествам мы с вами и живём на нашей голубой родине.

При какой температуре воздуха почва прогреется до 10 градусов. Подводим итоги Сентябрьского стоп-кадра в 2020/2020 учебном году

Уважаемые коллеги!

В измерении температуры почвы приняли участие Петрозаводск и Санкт-Петербург, Москва и Ижевск, республика Татарстан, Ростовская область и Астраханская область.

Из участников с высокой температурой воздуха в день стоп-кадра начнём анализ с анкеты Черки-Гришинской школы. При температуре воздуха 26°С поверхность воздуха прогрелась до 29°С. При этом, когда они измерили температуру воздуха на глубине 10 см, перепад оказался достаточно значительным – 18°С. На глубине 20 см уже всего 14°С.

У группы Лазорики из станицы Мелиховская исходные данные вроде бы похожи. Высокая температура воздуха – 30°С, температура поверхности почвы – 31°С. А вот дальше начинаются странности: на глубине 10 см – 31°С, а на глубине 20 см – 30°С. Вроде бы интуитивно понятно, что почва прогревается медленно и под слоем земли холоднее, чем на поверхности земли. Человек пользовался этим свойством, выкапывая погреба. Мне кажется, что в этом случае стоило бы уточнить, насколько точно группа Лазорики соблюдала протокол исследования.

А вот из результатов участников из пгт. Красные Баррикады можно понять одну из причин, возникающих при измерении погрешностей. Посмотрите на фотографию, которую они разместили в анкете.

При измерении только часть «щупа» датчика погружена в почву, можно предположить, что участники не проделали предварительно углубление в почве, как требует протокол проекта, а попытались воткнуть датчик прямо в почву. При этом возникает сопротивление, так что кажется, что дальше втыкать нельзя, чтобы не сломать датчик. Однако у таких датчиков температуры есть одно неожиданное свойство – измерителем служит вся длина датчика. Поэтому половина датчика измеряет реальную температуру почвы на нужной глубине, а половина датчика находится в условиях тёплого наружного воздуха. В результате возникает сильное искажение результата измерения.

Такую же картину можно видеть и у других участников проекта, работавших с цифровыми датчиками температуры.

Меня очень заинтересовали. Это единственная анкета, в которой отмечено, что чем глубже, тем температура почвы выше, хотя разница небольшая. Впрочем и температура воздуха в Петербурге ниже, чем у большинства остальных участников. Вывод, который сделал учащийся с ником alice30701, совпадает с выводами, которые делали мои собственные учащиеся в стоп-кадрах прошлого года. Осенью почва быстрее остывает с поверхности, а на глубине ещё хранит тепло. Весной, наоборот, чем глубже, тем холоднее, потому что почва постепенно прогревается, начиная с поверхности. (Об этом можно прочесть в статье ниже, посвящённой анализу мартовского стоп-кадра прошлого учебного года).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий