Атмосфера

мезосферою (50…60 km) і остаточно починає підвищуватись на межі з іоносферою (80 km). На висоті 100 km температура переходить через 0°С і швидко зростає. Це пояснюється високою швидкістю молекул у дуже розрідженому просторі, де вони не втрачають її через зіткнення. Але теплоємність такої атмосфери також дуже мала, відтак це не перешкоджає перебуванню на такій висоті космічних апаратів. Параметри атмосфери зображено на рис. 5.  

Рис. 5. Структурна схема атмосфери, її параметрів і процесів

На біосферу суттєво впливають зміни температур у нижніх шарах тропосфери.

Верхню межу тропосфери відділено від стратосфери прошарком у кількасот метрів, який називають тропопаузою. Тропопауза начебто «прикриває» біосферу Землі. Вище за тропопаузу відбувається поступова зміна градієнта температури — інверсія, що запобігає інтенсивному переміщуванню повітря тропосфери і стратосфери.

Оскільки нагрів поверхні Землі в різних її зонах неоднаковий, то внаслідок збільшення об’єму нагрітого повітря і зменшення відповідно тиску маси повітря переміщуються в бік підвищення температурного градієнта (від меншої температури до вищої). Прикладом цього явища є відомий вітерець (бриз) на березі моря: удень повітря над суходолом прогрівається швидше і підіймається вгору і на його місце надходить прохолодніше повітря з моря, а вночі — навпаки.

Окрім градієнта температури (і тиску) на напрям руху повітря справляє суттєвий вплив відцентрова сила обертання Землі (Коріолісова сила). Найбільш виразно вона проявляється на висоті понад 1… 2 km, коли зменшується сила тертя

Вплив її настільки сильний, що напрям вітру відхиляється від напряму ізобар і температурного градієнта до 90°. У приповерхневому шарі Землі сила тертя повітря з поверхнею Землі зменшує швидкість вітру і відхиляє його напрям ліворуч від ізобар. За зближення теплого і холодного повітря градієнти температури й тиску збільшуються і зростає швидкість вітру. Ці зони називають перехідними, або фронтальними. Їх ширина становить до 2000 km. Саме в цих зонах виникають так звані циклони і антициклони. Закручуючись у спіральні утворення, вони підіймають нижні шари повітря на десятки кілометрів, переміщуючи їх з теплих (низьких) широт до помірних і холодних високих широт. Так відбувається вирівнювання температури земної поверхні.

В екваторіальній зоні приземна температура протягом року коливається в межах 25… 28°С, в Арктиці — від мінус 35°С взимку до 0°С влітку. В Антарктиді температура є значно нижчою — мінус 40°С і нижче взимку і не вище мінус 10°С влітку.

Унаслідок такого розподілу тепла збільшення градієнта температур в тропосфері завжди спрямоване з низьких широт до високих. Це зумовлює відповідно до дії Коріолісової сили переважно західні вітри: нагріте на екваторі повітря буде переміщуватись на схід, що й зумовить напрям вектора градієнта температури й тиску від полюсів. Західні вітри цього походження бувають дуже потужні, а на висоті верхньої межі тропосфери вони можуть бути над­ураганні (до 300 km за годину). Горизонтальне перенесення повітря супроводжується вертикальними потоками. Зі зміною температури відбуваються процеси конденсації й кристалізації водяної пари і утворення опадів — дощу, снігу, граду.

1 2 3 4 5 6

Похожие работы