المفاهيم الأساسية والعمليات والأنماط وعواقبها

المحيط الحيويهي مجموع كل الكائنات الحية على الأرض. تم تطوير عقيدة شاملة للمحيط الحيوي من قبل العالم الروسي في.أ. فيرنادسكي. تشمل العناصر الرئيسية للمحيط الحيوي: النباتات (النباتات) والحياة البرية (الحيوانات) والتربة. المتوطنة- نباتات أو حيوانات موجودة في نفس القارة. في الوقت الحاضر ، تهيمن الحيوانات على تكوين الأنواع في المحيط الحيوي تقريبًا ثلاث مرات أكثر من النباتات ، لكن الكتلة الحيوية للنباتات أعلى 1000 مرة من الكتلة الحيوية للحيوانات. في المحيط ، الكتلة الحيوية للحيوانات تتجاوز الكتلة الحيوية للنباتات. تبلغ الكتلة الحيوية للأرض ككل 200 ضعف كتلة المحيطات.

التكاثر الحيوي- مجتمع من الكائنات الحية المترابطة تعيش في منطقة من سطح الأرض في ظروف متجانسة.

منطقة ارتفاعية- تغير طبيعي في المناظر الطبيعية في الجبال نتيجة الارتفاع فوق مستوى سطح البحر. تتوافق أحزمة الارتفاعات مع المناطق الطبيعية على السهل ، باستثناء حزام المروج الألبية والسفلية الواقعة بين أحزمة الغابات الصنوبرية والتندرا. يحدث تغير المناطق الطبيعية في الجبال كما لو كنا نتحرك على طول السهل من خط الاستواء إلى القطبين. تتوافق المنطقة الطبيعية عند قاعدة الجبل مع المنطقة الطبيعية لخط العرض التي يقع فيها النظام الجبلي. يعتمد عدد أحزمة الارتفاع في الجبال على ارتفاع النظام الجبلي وموقعه الجغرافي. كلما كان النظام الجبلي أقرب إلى خط الاستواء وكلما زاد الارتفاع ، سيتم عرض مناطق وأنواع أكثر ارتفاعًا.

مغلف جغرافي- قشرة خاصة للأرض ، تتلامس من خلالها ، تخترق بعضها البعض وتتفاعل مع الغلاف الصخري والغلاف المائي والطبقات السفلية من الغلاف الجوي والمحيط الحيوي أو المادة الحية. تطور الغلاف الجغرافي له أنماطه الخاصة:

• السلامة - وحدة القشرة بسبب العلاقة الوثيقة بين مكوناتها ؛ يتجلى في حقيقة أن التغيير في أحد مكونات الطبيعة يؤدي حتما إلى تغيير في جميع العناصر الأخرى ؛
• الدورة (الإيقاع) - التكرار في وقت لظواهر مماثلة ، هناك إيقاعات ذات فترات مختلفة (9 أيام ، سنوية ، فترات بناء الجبال ، إلخ) ؛
• دورات المادة والطاقة - تتكون في الحركة والتحويل المستمر لجميع مكونات الغلاف من حالة إلى أخرى ، مما يؤدي إلى التطوير المستمر للقشرة الجغرافية ؛
• المنطقة والارتفاع - تغيير منتظم في المكونات الطبيعية والمجمعات الطبيعية من خط الاستواء إلى القطبين ، من القدم إلى قمم الجبال.

احتياطي- منطقة طبيعية محمية بشكل خاص بموجب القانون ، ومستبعدة تمامًا من النشاط الاقتصادي لحماية ودراسة المجمعات الطبيعية النموذجية أو الفريدة.

المناظر الطبيعيه- إقليم به مزيج منتظم من التضاريس والمناخ ومياه الأرض والتربة والتكاثر الحيوي التي تتفاعل وتشكل نظامًا لا ينفصل.

متنزه قومي- مساحة شاسعة تجمع بين حماية المناظر الطبيعية الخلابة واستخدامها المكثف للأغراض السياحية.

التربة- الطبقة الرقيقة العليا من قشرة الأرض ، التي تسكنها الكائنات الحية ، وتحتوي على مواد عضوية وتتمتع بالخصوبة - القدرة على تزويد النباتات بالعناصر الغذائية والرطوبة التي تحتاجها. يعتمد تكوين نوع أو آخر من التربة على العديد من العوامل. يحدد تناول المواد العضوية والرطوبة في التربة محتوى الدبال ، مما يضمن خصوبة التربة. تم العثور على أكبر كمية من الدبال في chernozems. اعتمادًا على التركيب الميكانيكي (نسبة الجزيئات المعدنية للرمل والطين بأحجام مختلفة) ، تنقسم التربة إلى طينية ، طينية ، رملية ورملية.

منطقة طبيعية- منطقة ذات قيم قريبة لدرجة الحرارة والرطوبة ، تمتد بشكل طبيعي في اتجاه خط العرض (في السهول) على طول سطح الأرض. في القارات ، بعض المناطق الطبيعية لها أسماء خاصة ، على سبيل المثال ، تسمى منطقة السهوب في أمريكا الجنوبية بامبا ، وفي أمريكا الشمالية تسمى البراري. منطقة الغابات الاستوائية الرطبة في أمريكا الجنوبية هي سيلفا ، منطقة السافانا التي تحتل أرض أورينوك المنخفضة - يانوس ، وهضبة غويانا البرازيلية - كامبوس.

مجمع طبيعي- قسم من سطح الأرض به ظروف طبيعية متجانسة ، والتي ترجع إلى خصوصيات المنشأ والتطور التاريخي والموقع الجغرافي والعمليات الحديثة التي تعمل فيه. في مجمع طبيعي ، جميع المكونات مترابطة. تختلف المجمعات الطبيعية في الحجم: منطقة جغرافية ، قارة ، محيط ، منطقة طبيعية ، واد ، بحيرة ؛ يستغرق تكوينهم وقتًا طويلاً.

المناطق الطبيعية في العالم

منطقة طبيعية	نوع المناخ	الغطاء النباتي	عالم الحيوان	التربة
صحاري القطب الشمالي (القطب الجنوبي)	القطب الشمالي (أنتاركتيكا) بحري وقاري	الطحالب والأشنات والطحالب. معظمها تحتلها الأنهار الجليدية.	الدب القطبي ، البطريق (في أنتاركتيكا) ، النوارس ، الغلموت ، إلخ.	صحارى القطب الشمالي
التندرا	شبه قطبي	الشجيرات والطحالب والأشنات	الرنة ، الليمينغ ، الثعلب القطبي ، الذئب ، إلخ.
غابات التندرا	شبه قطبي	البتولا ، الراتينجية ، الصنوبر ، الشجيرات ، البردي	الأيائل ، الدب البني ، السنجاب ، الأرنب الأبيض ، حيوانات التندرا ، إلخ.	تندرا غلي ، بودزوليزد
التايغا		الصنوبر ، التنوب ، الراتينجية ، الصنوبر ، البتولا ، الحور الرجراج	الأيائل ، الدب البني ، الوشق ، السمور ، السنجاب ، السنجاب ، الأرنب الأبيض ، إلخ.	بودزوليك ، دائمة التجمد ، التايغا
غابات مختلطة	معتدل قاري ، قاري	شجرة التنوب ، الصنوبر ، البلوط ، القيقب ، الزيزفون ، الحور الرجراج	الأيائل ، السنجاب ، القندس ، المنك ، الدلق ، إلخ.	الاحمق بودزوليك
غابات عريضة الأوراق	معتدل قاري ورياح موسمية	البلوط ، الزان ، النير ، الدردار ، القيقب ، الزيزفون ؛ في الشرق الأقصى - بلوط الفلين ، شجرة المخمل	اليحمور ، الدلق ، الغزلان ، إلخ.	غابة رمادية وبنية
غابة السهوب	معتدل قاري ، قاري ، قاري حاد	الصنوبر ، الصنوبر ، البتولا ، الحور الرجراج ، البلوط ، الزيزفون ، القيقب مع بقع من سهول العشب المختلطة	الذئب ، الثعلب ، الأرنب ، القوارض	غابة رمادية ، chernozems podzolized
السهوب	معتدل قاري ، قاري ، قاري حاد ، قاري شبه استوائي	عشب الريش ، الحشيش ، ذو الأرجل الرفيعة ، القلاع	السناجب الأرضية ، الغرير ، الفرس ، الكورساك ، ذئب السهوب ، إلخ.	chernozems النموذجية ، والكستناء ، مثل chernozem
شبه صحارى وصحارى معتدلة	قاري ، قاري حاد	الشيح ، الأعشاب ، الشجيرات ، أعشاب الريش ، إلخ.	القوارض ، سايجا ، غزال ، كورساك	كستناء خفيف ، محلول ملحي ، رمادي-بني
غابات وشجيرات البحر الأبيض المتوسط ​​دائمة الخضرة	شبه استوائي البحر الأبيض المتوسط	بلوط الفلين ، الزيتون ، الغار ، السرو ، إلخ.	أرنب ، ماعز جبلي ، خراف	بني
الغابات شبه الاستوائية الرطبة	الرياح الموسمية شبه الاستوائية	الغار ، الكاميليا ، الخيزران ، البلوط ، الزان ، شعاع البوق ، السرو	دب الهيمالايا ، الباندا ، النمر ، المكاك ، جيبونز	التربة الحمراء والتربة الصفراء
الصحراء الاستوائية	القارية الاستوائية	Solyanka ، الشيح ، السنط ، العصارة	الظباء والجمل والزواحف	التربة الرملية والرمادية والبني الرمادي
سافانا		باوباب ، اكاسيا مظلة ، ميموزا ، نخيل ، سبورج ، صبار	الظباء ، الحمار الوحشي ، الجاموس ، وحيد القرن ، الزرافة ، الفيل ، التمساح ، فرس النهر ، الأسد	بني محمر
غابات الرياح الموسمية	شبه استوائي ، استوائي	خشب الساج والأوكالبتوس والأنواع دائمة الخضرة	فيل ، جاموس ، قرود ، إلخ.	التربة الحمراء والتربة الصفراء
الغابات الاستوائية الرطبة	الاستوائية	أشجار النخيل ، الهيفياس ، البقوليات ، الزواحف ، الموز	أوكابي ، التابير ، القرود ، خنزير الخشب ، النمر ، فرس النهر الأقزام	أحمر-أصفر حديدي

المتوطنة القارية

البر الرئيسى	النباتات	الحيوانات
أفريقيا	باوباب ، خشب الأبنوس ، فيلفيشيا	طائر السكرتير ، حمار وحشي مخطط ، زرافة ، ذبابة تسي تسي ، أوكابي ، طائر مارابو
أستراليا	الأوكالبتوس (500 نوع) ، شجرة الزجاجة ، الكازوارينا	إيكيدنا ، خلد الماء ، الكنغر ، الومبت ، الكوالا ، الخلد الجرابي ، الشيطان الجرابي ، الطائر القيثاري ، الدنغو
أنتاركتيكا	—	أديلي بينجوين
أمريكا الشمالية	سيكويا	الظربان ، البيسون ، القيوط ، الدب الأشيب
أمريكا الجنوبية	هيفيا ، شجرة الكاكاو ، الكينا ، سيبا	أرماديلو ، آكل النمل ، حيوان الكسلان ، أناكوندا ، كوندور ، الطائر الطنان ، شينشيلا ، اللاما ، التابير
أوراسيا	الآس ، الجينسنغ ، الليمون ، الجنكة	بيسون ، إنسان الغاب ، نمر أوسوري ، باندا

أكبر صحارى العالم

إذا تمدد قاع المحيط في منطقة الخياطة في سلسلة التلال في منتصف المحيط ، فهذا يعني إما أن سطح الأرض آخذ في الازدياد ، أو أن هناك مناطق تختفي فيها القشرة المحيطية وتغرق في الغلاف الموري. تم العثور بالفعل على مثل هذه المناطق ، التي تسمى مناطق الاندساس ، في الحزام الذي يحد المحيط الهادئ وفي النطاق المتقطع الممتد من جنوب شرق آسيا إلى البحر الأبيض المتوسط. كل هذه المناطق محصورة في خنادق أعماق البحار التي تحيط بأقواس الجزر. يعتقد معظم الجيولوجيين أن هناك العديد من صفائح الغلاف الصخري الصلبة على سطح الأرض والتي "تطفو" على الغلاف الموري. قد تنزلق الألواح بالنسبة لبعضها البعض ، أو قد تغرق إحداهما تحت الأخرى في منطقة الاندساس. يوفر النموذج الموحد للصفائح التكتونية أفضل تفسير لتوزيع الهياكل الجيولوجية الكبيرة ومناطق النشاط التكتوني ، فضلاً عن التغيرات في الموقع النسبي للقارات.المناطق الزلزالية. حواف وسط المحيط ومناطق الاندساس هي أحزمة للزلازل القوية المتكررة والانفجارات البركانية. ترتبط هذه المناطق بأخطاء خطية طويلة يمكن تتبعها في جميع أنحاء العالم. الزلازل محصورة في الصدوع ونادرا ما تحدث في أي مناطق أخرى. في اتجاه القارات ، تقع بؤر الزلازل بشكل أعمق وأعمق. تشرح هذه الحقيقة آلية الاندساس: صفيحة محيطية متوسعة تغوص تحت الحزام البركاني بزاوية تقريبية. 45° . عندما "تنزلق" ، تذوب القشرة المحيطية وتتحول إلى صهارة تتدفق عبر الشقوق على شكل حمم إلى السطح.بناء الجبل. عندما يتم تدمير المنخفضات المحيطية القديمة عن طريق الاندساس ، تتصادم الصفائح القارية مع بعضها البعض أو مع أجزاء من الصفائح. بمجرد حدوث ذلك ، تنضغط قشرة الأرض بشدة ، وتتشكل قوة دفع ، ويتضاعف سمك القشرة تقريبًا. فيما يتعلق بالتساوي ، فإن المنطقة المنهارة إلى طيات ترتفع وبالتالي تولد الجبال. يمكن تتبع حزام الهياكل الجبلية لمرحلة الطي في جبال الألب على طول ساحل المحيط الهادئ وفي منطقة جبال الألب الهيمالايا. في هذه المناطق ، بدأ العديد من الاصطدامات من صفائح الغلاف الصخري وصعود المنطقة. قبل 50 مليون سنة. يبلغ عمر الأنظمة الجبلية القديمة ، مثل جبال الأبلاش ، أكثر من 250 مليون سنة ، لكنها في الوقت الحالي مدمرة للغاية ومهدئة لدرجة أنها فقدت مظهرها الجبلي النموذجي وتحولت إلى سطح مستوٍ تقريبًا. ومع ذلك ، لأن "جذورهم" مغمورة وتطفو ، فقد عانوا من رفع متكرر. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، ستتحول هذه الجبال القديمة إلى سهول. تمر معظم العمليات الجيولوجية بمراحل الشباب والنضج والشيخوخة ، ولكن عادةً ما تستغرق هذه الدورة وقتًا طويلاً جدًا.توزيع الحرارة والرطوبة. يتحكم تفاعل الغلاف المائي والغلاف الجوي في توزيع الحرارة والرطوبة على سطح الأرض. تحدد نسبة اليابسة والبحر إلى حد كبير طبيعة المناخ. عندما يزداد سطح الأرض ، يحدث التبريد. يعد التوزيع غير المتكافئ للأراضي والبحر حاليًا شرطًا أساسيًا لتطور التجلد.

يتلقى سطح الأرض والغلاف الجوي أكبر قدر من الحرارة من الشمس ، والتي تشع طوال فترة وجود كوكبنا طاقة حرارية وضوء بنفس الشدة تقريبًا. يمنع الغلاف الجوي الأرض من إعادة هذه الطاقة بسرعة كبيرة إلى الفضاء. يُفقد حوالي 34٪ من الإشعاع الشمسي بسبب انعكاس الغيوم ، و 19٪ يمتصها الغلاف الجوي و 47٪ فقط تصل إلى سطح الأرض. يساوي التدفق الكلي للإشعاع الشمسي إلى الحدود العليا للغلاف الجوي عودة الإشعاع من هذه الحدود إلى الفضاء الخارجي. ونتيجة لذلك ، تم إنشاء التوازن الحراري لنظام "الغلاف الجوي للأرض".

يسخن سطح الأرض وهواء الطبقة السطحية بسرعة أثناء النهار ويفقد الحرارة بسرعة في الليل. إذا لم تكن هناك طبقات محاصرة للحرارة في طبقة التروبوسفير العليا ، فإن اتساع التقلبات في درجات الحرارة اليومية يمكن أن يكون أكبر بكثير. على سبيل المثال ، يتلقى القمر نفس القدر من الحرارة من الشمس مثل الأرض ، ولكن نظرًا لعدم وجود غلاف جوي للقمر ، ترتفع درجات حرارة سطحه أثناء النهار إلى حوالي 101

° ج وتنخفض إلى 153 ليلاًدرجة مئوية. المحيطات ، التي تتغير درجة حرارة مياهها بشكل أبطأ بكثير من درجة حرارة سطح الأرض أو الهواء ، لها تأثير معتدل قوي على المناخ. في الليل وفي الشتاء ، يبرد الهواء فوق المحيطات بشكل أبطأ بكثير من الهواء فوق اليابسة ، وإذا تحركت كتل الهواء المحيطية فوق القارات ، فإن هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. على العكس من ذلك ، خلال النهار والصيف ، نسيم البحر يبرد الأرض.

يتم تحديد توزيع الرطوبة على سطح الأرض من خلال دورة الماء في الطبيعة. في كل ثانية ، تتبخر كمية هائلة من الماء في الغلاف الجوي ، خاصة من سطح المحيطات. هواء المحيط الرطب ، المندفع فوق القارات ، يبرد. ثم تتكثف الرطوبة وتعود إلى سطح الأرض على شكل مطر أو ثلج. يتم تخزين جزء منه في الغطاء الثلجي والأنهار والبحيرات ، ويعود جزء منه إلى المحيط ، حيث يحدث التبخر مرة أخرى. هذا يكمل الدورة الهيدرولوجية.

تيارات المحيط هي آلية تنظيم حراري قوية للأرض. بفضلهم ، يتم الحفاظ على درجات حرارة معتدلة موحدة في مناطق المحيط المدارية ويتم نقل المياه الدافئة إلى مناطق خطوط العرض العليا الأكثر برودة.

نظرًا لأن الماء يلعب دورًا مهمًا في عمليات التعرية ، فإنه يؤثر بالتالي على تحركات قشرة الأرض. وأي إعادة توزيع للكتل ناتجة عن مثل هذه الحركات في ظروف دوران الأرض حول محورها يمكن أن تساهم بدورها في تغيير موضع محور الأرض. خلال العصور الجليدية ، تنخفض مستويات سطح البحر مع تراكم المياه في الأنهار الجليدية. وهذا بدوره يؤدي إلى نمو القارات وزيادة التناقضات المناخية. يؤدي تقليل تدفق الأنهار وخفض مستوى سطح البحر إلى منع تيارات المحيطات الدافئة من الوصول إلى المناطق الباردة ، مما يؤدي إلى مزيد من تغير المناخ.

أَجواء- الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية والمتصل به بالجاذبية والمشاركة في دورانه اليومي والسنوي.

الهواء الجوييتكون من خليط ميكانيكي من الغازات وبخار الماء والشوائب. تكوين الهواء حتى ارتفاع 100 كم هو 78.09٪ نيتروجين ، 20.95٪ أكسجين ، 0.93٪ أرجون ، 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون ، و 0.01٪ فقط يتم حسابها بواسطة جميع الغازات الأخرى: الهيدروجين ، الهيليوم ، بخار الماء ، الأوزون . الغازات التي يتكون منها الهواء تختلط باستمرار. النسبة المئوية للغازات ثابتة إلى حد ما. ومع ذلك ، يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون. حرق النفط والغاز والفحم وتقليل عدد الغابات يؤدي إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يساهم هذا في زيادة درجة حرارة الهواء على الأرض ، حيث ينقل ثاني أكسيد الكربون الطاقة الشمسية إلى الأرض ، ويؤخر الإشعاع الحراري للأرض. وبالتالي ، فإن ثاني أكسيد الكربون هو نوع من "عزل" الأرض.

هناك القليل من الأوزون في الغلاف الجوي. على ارتفاع 25-35 كم ، لوحظ تركيز هذا الغاز ، ما يسمى شاشة الأوزون (طبقة الأوزون). تؤدي شاشة الأوزون وظيفة الحماية الأكثر أهمية - فهي تؤخر الأشعة فوق البنفسجية للشمس ، والتي تضر بكل أشكال الحياة على الأرض.

مياه الغلاف الجويموجود في الهواء على شكل بخار ماء أو نواتج تكثيف معلقة (قطرات ، بلورات ثلجية).

شوائب الغلاف الجوي(الهباء الجوي) - الجسيمات السائلة والصلبة الموجودة بشكل أساسي في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي: الغبار والرماد البركاني والسخام والجليد وبلورات ملح البحر ، وما إلى ذلك. تزداد كمية الشوائب الجوية في الهواء أثناء حرائق الغابات القوية والعواصف الترابية ، الانفجارات البركانية. يؤثر السطح السفلي أيضًا على كمية ونوعية شوائب الغلاف الجوي في الهواء. لذلك ، هناك الكثير من الغبار فوق الصحاري ، وهناك الكثير من الجسيمات الصلبة الصغيرة فوق المدن ، والسخام.

يرتبط وجود الشوائب في الهواء بمحتوى بخار الماء فيه ، حيث يعمل الغبار وبلورات الجليد والجسيمات الأخرى كنواة يتكثف حولها بخار الماء. مثل ثاني أكسيد الكربون ، يعمل بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي بمثابة "عازل" للأرض: فهو يؤخر الإشعاع من سطح الأرض.

تبلغ كتلة الغلاف الجوي جزءًا من مليون من كتلة الأرض.

هيكل الغلاف الجوي.الغلاف الجوي له هيكل متعدد الطبقات. يتم تمييز طبقات الغلاف الجوي على أساس التغيرات في درجة حرارة الهواء مع الارتفاع والخصائص الفيزيائية الأخرى (الجدول 1).

الجدول 1.هيكل الغلاف الجوي

الغلاف الجوي	ارتفاع الحد السفلي والعلوي	تغير في درجة الحرارة حسب الارتفاع
تروبوسفير		تخفيض
الستراتوسفير	8-18 - 40-50 كم	رفع
الميزوسفير	40-50 كم - 80 كم	تخفيض
ثيرموسفير		رفع
إكزوسفير	أكثر من 800 كم (ضع في الاعتبار أن الغلاف الجوي يمتد إلى ارتفاع 3000 كم)

تروبوسفير— الطبقة السفلية من الغلاف الجوي تحتوي على 80٪ هواء وتقريبًا كل بخار الماء. يختلف سمك التروبوسفير. في خطوط العرض الاستوائية - 16-18 كم ، في خطوط العرض المعتدلة - 10-12 كم ، وفي القطبية - 8-10 كم. في كل مكان في طبقة التروبوسفير ، تنخفض درجة حرارة الهواء بمقدار 0.6 ° ج لكل 100 متر من الصعود (أو 6 ° ج لكل 1 كيلومتر). تتميز طبقة التروبوسفير بحركة الهواء الرأسية (الحمل الحراري) والأفقية (الرياح). تتشكل جميع أنواع الكتل الهوائية في طبقة التروبوسفير ، وتنشأ الأعاصير والأعاصير المضادة ، وتتشكل الغيوم والأمطار والضباب. يتكون الطقس بشكل رئيسي في طبقة التروبوسفير. لذلك ، فإن دراسة التروبوسفير لها أهمية خاصة. الطبقة السفلى من طبقة التروبوسفير تسمى الطبقة الأرضية ،تتميز بارتفاع نسبة الغبار ومحتوى الكائنات الحية الدقيقة المتطايرة.

تسمى الطبقة الانتقالية من طبقة التروبوسفير إلى الستراتوسفير تروبوبوز.في ذلك ، يزداد خلخلة الهواء بشكل حاد ، وتنخفض درجة حرارته إلى -60 ° من فوق القطبين إلى -80 ° من فوق المناطق الاستوائية. ترجع درجة حرارة الهواء المنخفضة فوق المناطق المدارية إلى التيارات الهوائية الصاعدة القوية والموقع الأعلى لطبقة التروبوسفير.

الستراتوسفيرطبقة الغلاف الجوي بين التروبوسفير والميزوسفير. يشبه تكوين الغاز في الهواء طبقة التروبوسفير ، ولكنه يحتوي على بخار ماء أقل بكثير وأوزون أكثر. على ارتفاع 25 إلى 35 كم ، لوحظ أعلى تركيز لهذا الغاز (شاشة الأوزون). حتى ارتفاع 25 كم ، تتغير درجة الحرارة قليلاً مع الارتفاع ، وفوقها تبدأ في الارتفاع. تختلف درجة الحرارة باختلاف خط العرض والوقت من العام. تُلاحظ غيوم عرق اللؤلؤ في الستراتوسفير ، وتتميز بسرعات الرياح العالية وتيارات الهواء النفاثة.

يتميز الغلاف الجوي العلوي بالشفق والعواصف المغناطيسية. إكزوسفير- الكرة الخارجية ، التي يمكن أن تتدفق منها غازات الغلاف الجوي الخفيفة (على سبيل المثال ، الهيدروجين والهيليوم) إلى الفضاء الخارجي. الغلاف الجوي ليس له حدود عليا حادة ويمر تدريجياً إلى الفضاء الخارجي.

إن وجود الغلاف الجوي له أهمية كبيرة بالنسبة للأرض. يمنع التسخين المفرط لسطح الأرض أثناء النهار والتبريد في الليل ؛ يحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. يحترق جزء كبير من النيازك في الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي.

بالتفاعل مع جميع قذائف الأرض ، يشارك الغلاف الجوي في إعادة توزيع الرطوبة والحرارة على الكوكب. إنه شرط لوجود الحياة العضوية.

الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الهواء.يتم تسخين الهواء وتبريده بواسطة سطح الأرض ، والذي بدوره يتم تسخينه بواسطة الشمس. يسمى المبلغ الإجمالي للإشعاع الشمسي اشعاع شمسي. الجزء الرئيسي من الإشعاع الشمسي منتشر في الفضاء العالمي ، فقط جزء واحد من ملياري جزء من الإشعاع الشمسي يصل إلى الأرض. يمكن أن يكون الإشعاع مباشرًا أو منتشرًا. يسمى الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض على شكل أشعة الشمس المباشرة المنبعثة من القرص الشمسي في يوم صافٍ إشعاع مباشر. يسمى الإشعاع الشمسي الذي تعرض للتشتت في الغلاف الجوي ويأتي إلى سطح الأرض من السماء بأكملها إشعاع متناثرة. يلعب الإشعاع الشمسي المتناثر دورًا مهمًا في توازن الطاقة للأرض ، حيث يكون الطقس غائمًا ، خاصة عند خطوط العرض العليا ، وهو المصدر الوحيد للطاقة في الطبقات السطحية للغلاف الجوي. يُطلق على إجمالي الإشعاع المباشر والمنتشر الذي يدخل سطحًا أفقيًا مجموع الإشعاع.

تعتمد كمية الإشعاع على مدة التعرض لأشعة الشمس وزاوية السقوط. كلما كانت زاوية سقوط أشعة الشمس أصغر ، قل الإشعاع الشمسي الذي يتلقاها السطح ، وبالتالي ، فإن حرارة الهواء فوقه أقل.

وبالتالي ، تقل كمية الإشعاع الشمسي عند الانتقال من خط الاستواء إلى القطبين ، لأن هذا يقلل من زاوية حدوث أشعة الشمس ومدة إضاءة المنطقة في الشتاء.

تتأثر كمية الإشعاع الشمسي أيضًا بالغيوم وشفافية الغلاف الجوي.

يوجد أعلى إجمالي إشعاع في الصحاري الاستوائية. في القطبين في يوم الانقلاب الشتوي (في الشمال - في 22 يونيو ، في الجنوب - في 22 ديسمبر) ، عندما تغرب الشمس ، يكون إجمالي الإشعاع الشمسي أكبر منه عند خط الاستواء. ولكن نظرًا لحقيقة أن السطح الأبيض للثلج والجليد يعكس ما يصل إلى 90٪ من أشعة الشمس ، فإن كمية الحرارة لا تذكر ، ولا يسخن سطح الأرض.

ينعكس إجمالي الإشعاع الشمسي الذي يدخل سطح الأرض جزئيًا به. يسمى الإشعاع المنعكس من سطح الأرض أو الماء أو الغيوم التي يسقط عليها ينعكس.لكن مع ذلك ، يمتص سطح الأرض معظم الإشعاع ويتحول إلى حرارة.

نظرًا لأن الهواء يتم تسخينه من سطح الأرض ، فإن درجة حرارته لا تعتمد فقط على العوامل المذكورة أعلاه ، ولكن أيضًا على الارتفاع فوق مستوى المحيط: فكلما ارتفعت المنطقة ، انخفضت درجة الحرارة (تنخفض بمقدار 6 ° مع كل كيلومتر في طبقة التروبوسفير).

يؤثر على درجة حرارة وتوزيع الأرض والماء ، حيث يتم تسخينهما بشكل مختلف. تسخن الأرض بسرعة وتبرد بسرعة ، بينما يسخن الماء ببطء ولكنه يحتفظ بالحرارة لفترة أطول. وبالتالي ، يكون الهواء فوق الأرض أكثر دفئًا أثناء النهار منه فوق الماء ، وأبرد في الليل. ينعكس هذا التأثير ليس فقط على المستوى اليومي ، ولكن أيضًا في السمات الموسمية لتغيرات درجة حرارة الهواء. وهكذا ، في المناطق الساحلية ، وفي ظل ظروف مماثلة ، يكون الصيف أكثر برودة والشتاء أكثر دفئًا.

بسبب تسخين وتبريد سطح الأرض ليلا ونهارا ، خلال المواسم الدافئة والباردة ، تتغير درجة حرارة الهواء على مدار اليوم والسنة. تُلاحظ أعلى درجات حرارة للطبقة السطحية في المناطق الصحراوية من الأرض - في ليبيا بالقرب من مدينة طرابلس +58 درجة مئوية ، في وادي الموت (الولايات المتحدة الأمريكية) ، في ترميز (تركمانستان) - حتى +55 درجة مئوية. الأدنى - في المناطق الداخلية من القارة القطبية الجنوبية - وصولاً إلى -89 درجة مئوية. في عام 1983 ، -83.6 ° C هي أدنى درجة حرارة للهواء على هذا الكوكب.

درجة حرارة الهواء- خاصية شائعة الاستخدام ومدروسة للطقس. يتم قياس درجة حرارة الهواء من 3 إلى 8 مرات في اليوم ، وتحديد المتوسط ​​اليومي ؛ حسب المعدلات اليومية ، يتم تحديد المتوسط ​​الشهري ، ويتم تحديد المتوسط ​​السنوي وفقًا للمتوسطات الشهرية. يتم عرض توزيعات درجة الحرارة على الخرائط. متساوي الحرارة.عادة ما تستخدم درجات الحرارة في يوليو ويناير والسنوية.

الضغط الجوي.الهواء ، مثل أي جسم ، له كتلة: 1 لتر من الهواء عند مستوى سطح البحر تبلغ كتلته حوالي 1.3 جم. لكل سنتيمتر مربع من سطح الأرض ، يضغط الغلاف الجوي بقوة 1 كجم. هذا هو متوسط ​​ضغط الهواء فوق مستوى سطح البحر عند خط عرض 45 درجة عند درجة حرارة 0 ° C يتوافق مع وزن عمود من الزئبق بارتفاع 760 مم ومقطع عرضي 1 سم 2 (أو 1013 ميغا بايت). يؤخذ هذا الضغط كضغط طبيعي. الضغط الجوي -القوة التي يضغط بها الغلاف الجوي على كل الأشياء الموجودة فيه وعلى سطح الأرض. يتم تحديد الضغط عند كل نقطة في الغلاف الجوي بواسطة كتلة عمود الهواء العلوي بقاعدة تساوي واحدًا. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط الجوي ، لأنه كلما ارتفعت النقطة ، انخفض ارتفاع عمود الهواء فوقه. مع ارتفاعه ، يتخلل الهواء ويقل ضغطه. في الجبال العالية يكون الضغط أقل بكثير من الضغط على مستوى سطح البحر. يستخدم هذا الانتظام في تحديد الارتفاع المطلق للمنطقة بحجم الضغط.

المرحلة الباريكيةهي المسافة الرأسية التي ينخفض ​​عندها الضغط الجوي بمقدار 1 مم زئبق. فن. في الطبقات السفلى من طبقة التروبوسفير ، حتى ارتفاع 1 كم ، ينخفض ​​الضغط بمقدار 1 مم زئبق. فن. لكل 10 أمتار في الارتفاع. كلما زاد ارتفاع الضغط ، قل الضغط بشكل أبطأ.

في الاتجاه الأفقي على سطح الأرض ، يختلف الضغط بشكل غير متساوٍ حسب الوقت.

التدرج الباريكي- مؤشر يميز التغير في الضغط الجوي فوق سطح الأرض لكل وحدة مسافة وأفقياً.

يعتمد حجم الضغط ، بالإضافة إلى ارتفاع التضاريس فوق مستوى سطح البحر ، على درجة حرارة الهواء. ضغط الهواء الدافئ أقل من ضغط الهواء البارد ، لأنه يتسع نتيجة التسخين ، وعند تبريده يتقلص. مع تغير درجة حرارة الهواء ، يتغير ضغطه. نظرًا لأن التغير في درجة حرارة الهواء على الكرة الأرضية هو تغير منطقي ، فإن تقسيم المناطق هو أيضًا سمة من سمات توزيع الضغط الجوي على سطح الأرض. يمتد حزام الضغط المنخفض على طول خط الاستواء ، عند خطوط عرض 30-40 درجة إلى الشمال والجنوب - أحزمة الضغط العالي ، عند خطي عرض 60-70 درجة ، يكون الضغط منخفضًا مرة أخرى ، وفي خطوط العرض القطبية - مناطق الضغط العالي. يرتبط توزيع مناطق الضغط المرتفع والمنخفض بخصائص التسخين وحركة الهواء بالقرب من سطح الأرض. في خطوط العرض الاستوائية ، يسخن الهواء جيدًا على مدار العام ، ويرتفع وينتشر نحو خطوط العرض الاستوائية. عند الاقتراب من خطوط عرض 30-40 درجة ، يبرد الهواء ويغرق ، مما يخلق حزامًا من الضغط العالي. في خطوط العرض القطبية ، يخلق الهواء البارد مناطق ذات ضغط مرتفع. ينزل الهواء البارد باستمرار ، ويأتي الهواء القادم من خطوط العرض المعتدلة مكانه. إن تدفق الهواء إلى خطوط العرض القطبية هو السبب في إنشاء حزام منخفض الضغط في خطوط العرض المعتدلة.

أحزمة الضغط موجودة في كل وقت. يتحولون بشكل طفيف فقط إلى الشمال أو الجنوب ، اعتمادًا على الوقت من السنة ("بعد الشمس"). الاستثناء هو حزام الضغط المنخفض في نصف الكرة الشمالي. إنه موجود فقط في الصيف. علاوة على ذلك ، تتشكل منطقة شاسعة من الضغط المنخفض فوق آسيا مع مركز في خطوط العرض الاستوائية - المنخفض الآسيوي. يتم تفسير تكوينه من خلال حقيقة أن الهواء دافئ جدًا على مساحة كبيرة من اليابسة. في فصل الشتاء ، تصبح الأرض ، التي تحتل مناطق كبيرة في خطوط العرض هذه ، شديدة البرودة ، ويزداد الضغط عليها ، وتتشكل مناطق الضغط المرتفع فوق القارات - أقصى ضغط جوي في فصل الشتاء في آسيا (سيبيريا) وأمريكا الشمالية (كندا). . وهكذا ، في فصل الشتاء ، "ينكسر" حزام الضغط المنخفض في خطوط العرض المعتدلة لنصف الكرة الشمالي. يستمر فقط فوق المحيطات في شكل مناطق مغلقة ذات ضغط منخفض - أدنى مستويات ألوشيان وأيسلندا.

يتم التعبير عن تأثير توزيع الأرض والمياه على أنماط التغيرات في الضغط الجوي أيضًا في حقيقة أن الحد الأقصى للباريك على مدار العام لا يوجد إلا فوق المحيطات: الأزور (شمال المحيط الأطلسي) ، شمال المحيط الهادئ ، جنوب المحيط الأطلسي ، جنوب المحيط الهادئ ، جنوب الهند.

يتغير الضغط الجوي باستمرار. السبب الرئيسي لتغير الضغط هو التغير في درجة حرارة الهواء.

يتم قياس الضغط الجوي باستخدام بارومترات. يتكون البارومتر اللاسائلي من صندوق رقيق الجدران مغلق بإحكام ، يتخلل الهواء بداخله. عندما يتغير الضغط ، يتم الضغط على جدران الصندوق أو بروزها. تنتقل هذه التغييرات إلى اليد التي تتحرك على مقياس متدرج بالمليبار أو المليمترات.

على الخرائط ، يتم عرض توزيع الضغط على الأرض تساوي الضغط. في أغلب الأحيان ، تشير الخرائط إلى توزيع خطوط تساوي الضغط في شهري يناير ويوليو.

يؤثر توزيع مناطق وأحزمة الضغط الجوي بشكل كبير على التيارات الهوائية والطقس والمناخ.

ريحهي الحركة الأفقية للهواء بالنسبة لسطح الأرض. يحدث نتيجة التوزيع غير المتكافئ للضغط الجوي ويتم توجيه حركته من مناطق ذات ضغط أعلى إلى مناطق يكون الضغط فيها أقل. بسبب التغيير المستمر في الضغط في الزمان والمكان ، تتغير سرعة واتجاه الرياح باستمرار. يتم تحديد اتجاه الريح من خلال جزء الأفق الذي تهب منه (تهب الرياح الشمالية من الشمال إلى الجنوب). تقاس سرعة الرياح بالمتر في الثانية. مع الارتفاع ، يتغير اتجاه الرياح وقوتها بسبب انخفاض قوة الاحتكاك ، وكذلك بسبب التغيير في التدرجات الباريكية.

لذا فإن سبب حدوث الرياح هو اختلاف الضغط بين المناطق المختلفة ، وسبب اختلاف الضغط هو الاختلاف في التدفئة. تتأثر الرياح بقوة الانحراف لدوران الأرض.

تتنوع الرياح في الأصل والشخصية والأهمية. الرياح الرئيسية هي النسمات والرياح الموسمية والرياح التجارية.

نسيم— الرياح المحلية (سواحل البحر والبحيرات الكبيرة والخزانات والأنهار) ، والتي تغير اتجاهها مرتين في اليوم: خلال النهار تهب من جانب الخزان إلى اليابسة ، وفي الليل - من اليابسة إلى الخزان. ينشأ النسيم من حقيقة أن ارتفاع درجة حرارة الأرض خلال النهار يزيد عن درجة حرارة الماء ، ولهذا السبب يرتفع الهواء الأكثر دفئًا والأخف وزناً فوق الأرض ويدخل الهواء البارد مكانه من جانب الخزان. في الليل ، يكون الهواء فوق الخزان أكثر دفئًا (لأنه يبرد بشكل أبطأ) ، لذلك يرتفع ، وتتحرك الكتل الهوائية من الأرض في مكانه - أثقل وأبرد (الشكل 12). الأنواع الأخرى من الرياح المحلية هي foehn و bora وما إلى ذلك.

أرز. 12

الرياح التجارية- رياح ثابتة في المناطق الاستوائية في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي ، تهب من مناطق الضغط العالي (25-35 درجة شمالاً وجنوباً) إلى خط الاستواء (في منطقة الضغط المنخفض). تحت تأثير دوران الأرض حول محورها ، تنحرف الرياح التجارية عن اتجاهها الأصلي. في نصف الكرة الشمالي ، تهب من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي ؛ في نصف الكرة الجنوبي ، تهب من الجنوب الشرقي إلى الشمال الغربي. تتميز الرياح التجارية باستقرار كبير في الاتجاه والسرعة. للرياح التجارية تأثير كبير على مناخ المناطق الواقعة تحت تأثيرها. هذا واضح بشكل خاص في توزيع هطول الأمطار.

الرياح الموسمية— الرياح التي تغير اتجاهها حسب مواسم السنة عكسها أو قريبة منها. في موسم البرد ، تهب من البر الرئيسي إلى المحيط ، وفي الموسم الدافئ ، من المحيط إلى البر الرئيسي.

تتشكل الرياح الموسمية بسبب الاختلاف في ضغط الهواء الناتج عن التسخين غير المتكافئ للأرض والبحر. في الشتاء ، يكون الهواء فوق الأرض أكثر برودة ، ويكون أكثر دفئًا فوق المحيط. وبالتالي ، يكون الضغط أعلى فوق البر الرئيسي ، وأقل - فوق المحيط. لذلك ، في فصل الشتاء ، ينتقل الهواء من البر الرئيسي (منطقة الضغط العالي) إلى المحيط (حيث يكون الضغط أقل). في الموسم الدافئ - على العكس من ذلك: تهب الرياح الموسمية من المحيط إلى البر الرئيسي. لذلك ، في مناطق توزيع الرياح الموسمية ، عادة ما تهطل الأمطار في فصل الصيف. بسبب دوران الأرض حول محورها ، تنحرف الرياح الموسمية إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي ، وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي عن اتجاهها الأصلي.

تعتبر الرياح الموسمية جزءًا مهمًا من الدوران العام للغلاف الجوي. يميز خارج المداريو استوائي(الاستوائية) الرياح الموسمية. في روسيا ، تعمل الرياح الموسمية خارج المدارية على أراضي ساحل الشرق الأقصى. الرياح الموسمية الاستوائية أقوى وأكثر ما يميز جنوب وجنوب شرق آسيا ، حيث تهطل عدة آلاف من المليمترات في بعض السنوات خلال موسم الأمطار. يتم تفسير تكوينها من خلال حقيقة أن الحزام الاستوائي منخفض الضغط يتحول قليلاً إلى الشمال أو الجنوب ، اعتمادًا على الموسم ("بعد الشمس"). في يوليو ، يقع عند 15-20 درجة شمالاً. ش. لذلك ، فإن الرياح التجارية الجنوبية الشرقية لنصف الكرة الجنوبي ، مسرعة إلى هذا الحزام ذي الضغط المنخفض ، تعبر خط الاستواء. تحت تأثير قوة الانحراف لدوران الأرض (حول محورها) في نصف الكرة الشمالي ، تغير اتجاهها وتصبح جنوبي غربي. هذه هي الرياح الموسمية الاستوائية الصيفية ، والتي تحمل الكتل الهوائية البحرية في الهواء الاستوائي إلى خط عرض 20-28 درجة. في مواجهة جبال الهيمالايا في طريقها ، يترك الهواء الرطب كمية كبيرة من الأمطار على المنحدرات الجنوبية. في محطة Cherrapunja في شمال الهند ، يتجاوز متوسط ​​هطول الأمطار السنوي 10000 ملم في السنة ، وفي بعض السنوات أكثر من ذلك.

من أحزمة الضغط العالي ، تهب الرياح أيضًا نحو القطبين ، لكنها تنحرف باتجاه الشرق ، وتغير اتجاهها نحو الغرب. لذلك ، في مناطق خطوط العرض المعتدلة ، رياح غربيةعلى الرغم من أنها ليست ثابتة مثل الرياح التجارية.

والرياح السائدة في المناطق القطبية هي رياح شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي ورياح جنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي.

الأعاصير والأعاصير المضادة.بسبب التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض وقوة الانحراف لدوران الأرض ، تتشكل دوامات ضخمة (يصل قطرها إلى عدة آلاف من الكيلومترات) - الأعاصير والأعاصير المضادة (الشكل 13).

أرز. 13. مخطط حركة الهواء

الإعصار -دوامة صاعدة في الغلاف الجوي مع منطقة مغلقة ذات ضغط منخفض ، تهب فيها الرياح من المحيط إلى المركز (عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي ، في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي). يبلغ متوسط ​​سرعة الإعصار 35-50 كم / ساعة ، وأحيانًا تصل إلى 100 كم / ساعة. في الزوبعة يرتفع الهواء مما يؤثر على الطقس. مع ظهور الإعصار ، يتغير الطقس بشكل كبير: تزداد الرياح ، ويتكثف بخار الماء بسرعة ، مما يؤدي إلى ظهور سحب قوية ، وهطول الأمطار.

أنتيكلون- دوامة جوية هابطة مع منطقة مغلقة ذات ضغط مرتفع ، تهب فيها الرياح من المركز إلى المحيط (في نصف الكرة الشمالي - في اتجاه عقارب الساعة ، في الجنوب - عكس اتجاه عقارب الساعة). في الإعصار المضاد ، ينزل الهواء ، ويصبح أكثر جفافاً عند تسخينه ، حيث يتم إزالة الأبخرة الموجودة فيه من التشبع. هذا ، كقاعدة عامة ، يستثني تكوين الغيوم في الجزء المركزي من الإعصار المضاد. لذلك ، خلال الإعصار المضاد ، يكون الطقس صافًا ومشمسًا وبدون هطول. في الشتاء - فاتر ، في الصيف - حار.

بخار الماء في الغلاف الجوي.هناك دائمًا كمية معينة من الرطوبة في الغلاف الجوي على شكل بخار ماء تبخر من سطح المحيطات والبحيرات والأنهار والتربة وما إلى ذلك. التبخر يعتمد على درجة حرارة الهواء والرياح (حتى الرياح الضعيفة تزيد من التبخر ثلاثة مرات ، لأن طوال الوقت يحمل الهواء المشبع ببخار الماء ويجلب أجزاء جديدة من الجفاف) ، طبيعة التضاريس ، الغطاء النباتي ، لون التربة.

يميز التقلب -كمية المياه التي يمكن أن تتبخر في ظل ظروف معينة لكل وحدة زمنية ، و تبخر -في الواقع تبخر الماء.

في الصحراء ، يكون التبخر مرتفعًا ، والتبخر لا يكاد يذكر.

تشبع الهواء. في كل درجة حرارة محددة ، يمكن للهواء أن يستقبل بخار الماء حتى حد معروف (حتى التشبع).

كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت كمية الماء التي يمكن للهواء أن يحتفظ بها. إذا تم تبريد الهواء غير المشبع ، فسوف يقترب تدريجياً من نقطة التشبع. تسمى درجة الحرارة التي يصبح فيها الهواء غير المشبع مشبعًا قطرة ندى.إذا تم تبريد الهواء المشبع أكثر ، فإن بخار الماء الزائد سيبدأ في التكاثف فيه. ستبدأ الرطوبة في التكاثف ، وتتكون الغيوم ، ثم يسقط هطول الأمطار.

لذلك ، لتوصيف الطقس ، من الضروري أن تعرف الرطوبة النسبية -النسبة المئوية لكمية بخار الماء الموجودة في الهواء إلى المقدار الذي يمكن أن يحتفظ به عند التشبع. الرطوبة المطلقة- كمية بخار الماء بالجرام , تقع في الوقت الحالي في 1 م 3 من الهواء.

هطول الأمطار في الغلاف الجوي وتكوينها.تساقط- الماء في حالة سائلة أو صلبة يسقط من الغيوم. سحابتراكمات نواتج تكثيف بخار الماء العالقة في الغلاف الجوي - قطرات الماء أو بلورات الثلج. اعتمادًا على مزيج درجة الحرارة ودرجة الرطوبة ، تتشكل قطرات أو بلورات من مختلف الأشكال والأحجام. تطفو القطرات الصغيرة في الهواء ، وتبدأ القطرات الأكبر في السقوط على شكل رذاذ (رذاذ) أو مطر خفيف. في درجات حرارة منخفضة ، تتشكل رقاقات الثلج.

يكون نمط تكوين الهواطل على النحو التالي: يبرد الهواء (في كثير من الأحيان عند الارتفاع لأعلى) ، ويقترب من التشبع ، ويتكثف بخار الماء ، وأشكال الترسيب.

يتم قياس هطول الأمطار باستخدام مقياس المطر - دلو معدني أسطواني بارتفاع 40 سم ومساحة مقطعه 500 سم 2. يتم جمع جميع قياسات هطول الأمطار لكل شهر والمتوسط ​​الشهري ثم يتم استخلاص الأمطار السنوية.

يعتمد مقدار هطول الأمطار في منطقة ما على:

• درجة حرارة الهواء (تؤثر على قدرة التبخر ورطوبة الهواء) ؛
• التيارات البحرية (فوق سطح التيارات الدافئة ، يسخن الهواء ويتشبع بالرطوبة ؛ عندما يتم نقله إلى المناطق المجاورة الأكثر برودة ، يتم إطلاق الأمطار منه بسهولة. تحدث العملية المعاكسة على التيارات الباردة: التبخر فوقها صغير ؛ عندما يدخل الهواء غير المشبع بالرطوبة إلى سطح سفلي أكثر دفئًا ، فإنه يتمدد ، وينخفض ​​تشبعه بالرطوبة ، ولا يتشكل هطول الأمطار فيه) ؛
• دوران الغلاف الجوي (حيث ينتقل الهواء من البحر إلى الأرض ، يكون هناك المزيد من الأمطار) ؛
• ارتفاع المكان واتجاه السلاسل الجبلية (تجبر الجبال الكتل الهوائية المشبعة بالرطوبة على الارتفاع ، حيث يتكثف بخار الماء ويتشكل هطول الأمطار بسبب التبريد ، ويتزايد هطول الأمطار على منحدرات الجبال باتجاه الرياح) .

هطول الأمطار غير منتظم. إنه يخضع لقانون تقسيم المناطق ، أي أنه يتغير من خط الاستواء إلى القطبين. في خطوط العرض الاستوائية والمعتدلة ، يتغير مقدار هطول الأمطار بشكل كبير عند الانتقال من السواحل إلى أعماق القارات ، وهو ما يعتمد على العديد من العوامل (دوران الغلاف الجوي ، ووجود تيارات المحيطات ، والتضاريس ، وما إلى ذلك).

يحدث هطول الأمطار في معظم أنحاء العالم بشكل غير متساو على مدار العام. بالقرب من خط الاستواء خلال العام ، يختلف مقدار هطول الأمطار قليلاً ؛ في خطوط العرض دون الاستوائية ، يتميز موسم الجفاف (حتى 8 أشهر) ، المرتبط بعمل الكتل الهوائية المدارية ، وموسم الأمطار (حتى 4 أشهر) ، المرتبطة بوصول الكتل الهوائية الاستوائية. عند الانتقال من خط الاستواء إلى المناطق الاستوائية ، تزداد مدة موسم الجفاف ، ويقل موسم الأمطار. في خطوط العرض شبه الاستوائية ، يسود هطول الأمطار في فصل الشتاء (يتم إحضارها بواسطة كتل هوائية معتدلة). في خطوط العرض المعتدلة ، يسقط هطول الأمطار على مدار العام ، ولكن في المناطق الداخلية من القارات ، يسقط المزيد من الأمطار خلال الموسم الدافئ. في خطوط العرض القطبية ، يسود هطول الأمطار في الصيف أيضًا.

طقس- الحالة الفيزيائية للطبقة السفلى من الغلاف الجوي في منطقة معينة في لحظة معينة أو لفترة زمنية معينة.

خصائص الطقس - درجة حرارة الهواء والرطوبة والضغط الجوي والغيوم وهطول الأمطار والرياح. الطقس هو عنصر متغير للغاية من الظروف الطبيعية ، ويخضع للإيقاعات اليومية والسنوية. يرجع الإيقاع اليومي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بفعل أشعة الشمس أثناء النهار والبرودة ليلاً. يتم تحديد الإيقاع السنوي بالتغير في زاوية سقوط أشعة الشمس خلال العام.

للطقس أهمية كبيرة في النشاط الاقتصادي البشري. تتم دراسة الطقس في محطات الأرصاد الجوية باستخدام مجموعة متنوعة من الأدوات. وفقًا للمعلومات الواردة في محطات الأرصاد الجوية ، يتم تجميع الخرائط الشاملة. خريطة شاملة- خريطة الطقس التي يتم فيها تطبيق الجبهات الجوية وبيانات الطقس في لحظة معينة مع العلامات التقليدية (ضغط الهواء ، ودرجة الحرارة ، واتجاه الرياح وسرعتها ، والغيوم ، وموقع الجبهات الدافئة والباردة ، والأعاصير والأعاصير المضادة ، وطبيعة هطول الأمطار) . يتم تجميع الخرائط السينوبتيكية عدة مرات في اليوم ؛ تسمح لك مقارنتها بتحديد مسارات حركة الأعاصير ، والأعاصير المضادة ، والجبهات الجوية.

الجبهة الجوية- منطقة فصل الكتل الهوائية ذات الخصائص المختلفة في طبقة التروبوسفير. يحدث عندما تقترب جماهير الهواء البارد والدافئ وتلتقي. يصل عرضه إلى عدة عشرات من الكيلومترات ويبلغ ارتفاعه مئات الأمتار وأحيانًا آلاف الكيلومترات مع ميل طفيف إلى سطح الأرض. الجبهة الجوية ، التي تمر عبر منطقة معينة ، تغير الطقس بشكل كبير. بين جبهات الغلاف الجوي ، تتميز الجبهات الدافئة والباردة (الشكل 14)

أرز. أربعة عشرة

الجبهة الدافئةيتكون من الحركة النشطة للهواء الدافئ نحو الهواء البارد. ثم يتدفق الهواء الدافئ إلى إسفين الهواء البارد المتراجع ويرتفع على طول مستوى السطح البيني. عندما يرتفع ، يبرد. وهذا يؤدي إلى تكثف بخار الماء ، وظهور الغيوم الرقيقة وطبقة nimbostratus وهطول الأمطار. مع وصول الجبهة الدافئة ، ينخفض ​​الضغط الجوي ؛ وكقاعدة عامة ، يرتبط الاحترار وفقدان هطول الأمطار الغزيرة والرذاذ.

جبهة باردةتتشكل عندما يتحرك الهواء البارد نحو الهواء الدافئ. الهواء البارد ، كونه أثقل ، يتدفق تحت الهواء الدافئ ويدفعه لأعلى. في هذه الحالة ، تنشأ سحب مطر من طبقية ركامية ، يسقط منها هطول الأمطار على شكل زخات مع زخات وعواصف رعدية. يرتبط مرور الجبهة الباردة بالتبريد وزيادة الرياح وزيادة شفافية الهواء. تنبؤات الطقس لها أهمية كبيرة. يتم إجراء توقعات الطقس لأوقات مختلفة. عادة ما يتم التنبؤ بالطقس لمدة 24-48 ساعة ، كما أن التنبؤ بالطقس على المدى الطويل مرتبط بصعوبات كبيرة.

مناخ- نظام الطقس طويل المدى الذي يميز المنطقة. يؤثر المناخ على تكوين التربة والغطاء النباتي والحياة البرية ؛ يحدد نظام الأنهار والبحيرات والمستنقعات ، ويؤثر على حياة البحار والمحيطات ، وتشكيل الإغاثة.

توزيع المناخ على الأرض هو منطقي. هناك العديد من المناطق المناخية على الكرة الأرضية.

المناطق المناخية- النطاقات العرضية لسطح الأرض ، والتي لها نظام موحد لدرجات حرارة الهواء ، بسبب "معايير" وصول الإشعاع الشمسي وتكوين نفس النوع من الكتل الهوائية مع خصائص دورانها الموسمي (الجدول 2) . الكتل الهوائية- كميات كبيرة من الهواء في طبقة التروبوسفير ، والتي لها نفس الخصائص تقريبًا (درجة الحرارة ، والرطوبة ، ومحتوى الغبار ، وما إلى ذلك). يتم تحديد خصائص الكتل الهوائية حسب المنطقة أو المنطقة المائية التي تتشكل عليها.

خصائص الكتل الهوائية في المنطقة:

استوائي - دافئ ورطب.

استوائي - دافئ وجاف ؛

معتدل - أقل دفئًا ، وأكثر رطوبة من المناطق المدارية ، والاختلافات الموسمية مميزة ؛

القطب الشمالي والقطب الجنوبي - بارد وجاف.

الجدول 2.المناطق المناخية والكتل الهوائية العاملة فيها

إقليم ذو مناخ خاص	الكتل الهوائية النشيطة في المنطقة
	صيف	في الشتاء
الاستوائية	استوائي
فرعي	استوائي	استوائي
الاستوائية	استوائي
شبه استوائي	استوائي	معتدل
معتدل	خطوط العرض المعتدلة (قطبية)
شبه القطب الجنوبي تحت القطب الجنوبي	معتدل	القطب الشمالي القطب الجنوبي
القطب الشمالي القطب الجنوبي	القطب الشمالي تحت القطب الشمالي

ضمن الأنواع الرئيسية (المنطقية) من VMs ، هناك أنواع فرعية - قارية (تشكلت فوق البر الرئيسي) ومحيطية (تشكلت فوق المحيط). تتميز الكتلة الهوائية بالاتجاه العام للحركة ، ولكن داخل هذا الحجم من الهواء يمكن أن تكون هناك رياح مختلفة. تتغير خصائص الكتل الهوائية. وهكذا ، فإن الكتل الهوائية البحرية المعتدلة ، التي تحملها الرياح الغربية إلى إقليم أوراسيا ، ترتفع درجة حرارتها تدريجياً (أو تبرد) عند الانتقال إلى الشرق ، وتفقد الرطوبة وتتحول إلى هواء قاري معتدل.

العوامل المكونة للمناخ:

• خط العرض الجغرافي للمكان ، حيث تعتمد عليه زاوية ميل أشعة الشمس ، مما يعني مقدار الحرارة ؛
• دوران الغلاف الجوي - تجلب الرياح السائدة كتل هوائية معينة ؛
• تيارات المحيطات (انظر حول هطول الأمطار في الغلاف الجوي) ؛
• الارتفاع المطلق للمكان (تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع) ؛
• البعد عن المحيط - على السواحل ، كقاعدة عامة ، تغيرات أقل حدة في درجات الحرارة (ليلا ونهارا ، فصول السنة) ؛ مزيد من هطول الأمطار
• الإغاثة (يمكن أن تحبس السلاسل الجبلية الكتل الهوائية: إذا التقت كتلة هوائية رطبة بالجبال في طريقها ، فإنها ترتفع وتبرد وتتكثف الرطوبة وتهطل الأمطار).

تتغير المناطق المناخية من خط الاستواء إلى القطبين ، حيث تتغير زاوية سقوط أشعة الشمس. وهذا بدوره يحدد قانون تقسيم المناطق ، أي التغيير في مكونات الطبيعة من خط الاستواء إلى القطبين. داخل المناطق المناخية ، تتميز المناطق المناخية - جزء من المنطقة المناخية التي لديها نوع معين من المناخ. تنشأ المناطق المناخية نتيجة لتأثير العوامل المختلفة المكونة للمناخ (خصائص دوران الغلاف الجوي ، وتأثير التيارات المحيطية ، وما إلى ذلك). على سبيل المثال ، في المنطقة المناخية المعتدلة في نصف الكرة الشمالي ، تتميز مناطق المناخ القاري والقاري المعتدل والبحري والرياح الموسمية.

الدوران العام للغلاف الجوي- نظام التيارات الهوائية على الكرة الأرضية مما يساهم في انتقال الحرارة والرطوبة من منطقة إلى أخرى. ينتقل الهواء من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض. تتشكل مناطق الضغط المرتفع والمنخفض نتيجة التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض. تحت تأثير دوران الأرض ، تنحرف تدفقات الهواء إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي ، وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي. في خطوط العرض الاستوائية ، بسبب درجات الحرارة المرتفعة ، يوجد باستمرار حزام منخفض الضغط مع رياح ضعيفة. يرتفع الهواء الساخن وينتشر على ارتفاع إلى الشمال والجنوب. في درجات حرارة عالية وحركة الهواء لأعلى ، مع رطوبة عالية ، تتشكل غيوم كبيرة. هناك الكثير من الأمطار هنا.

ما بين 25 و 30 درجة شمالًا تقريبًا. وأنت. ش. ينزل الهواء إلى سطح الأرض ، ونتيجة لذلك تتشكل أحزمة الضغط العالي. بالقرب من الأرض ، يتم توجيه هذا الهواء نحو خط الاستواء (حيث يكون الضغط منخفضًا) ، وينحرف إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الرياح التجارية. في الجزء الأوسط من أحزمة الضغط العالي توجد منطقة هادئة: الرياح ضعيفة. بسبب تيارات الهواء المتجهة نحو الأسفل ، يتم تجفيف الهواء وتدفئته. تقع المناطق الحارة والجافة من الأرض في هذه الأحزمة.

في خطوط العرض المعتدلة مع مراكز حوالي 60 درجة شمالاً. وأنت. ش. الضغط منخفض. يرتفع الهواء ثم يندفع إلى المناطق القطبية. في خطوط العرض المعتدلة ، يسود النقل الجوي الغربي (قوة الانحراف لأفعال دوران الأرض).

تتميز خطوط العرض القطبية بدرجات حرارة هواء منخفضة وضغط مرتفع. ينزل الهواء القادم من خطوط العرض المعتدلة إلى الأرض ويذهب مرة أخرى إلى خطوط العرض المعتدلة مع الرياح الشمالية الشرقية (في نصف الكرة الشمالي) والجنوبية الشرقية (في نصف الكرة الجنوبي). هطول الأمطار منخفض (الشكل 15).

أرز. 15. مخطط الدوران العام للغلاف الجوي

الضغط الجوي- ضغط الهواء الجوي على الأشياء الموجودة فيه وعلى سطح الأرض. الضغط الجوي الطبيعي 760 ملم زئبق. فن. (101325 باسكال). لكل كيلومتر زيادة في الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط بمقدار 100 ملم.

تكوين الغلاف الجوي:

الغلاف الجوي للأرض هو الغلاف الجوي للأرض ، ويتكون بشكل أساسي من غازات وشوائب مختلفة (الغبار ، قطرات الماء ، بلورات الجليد ، أملاح البحر ، منتجات الاحتراق) ، وكميتها ليست ثابتة. الغازات الرئيسية هي النيتروجين (78٪) والأكسجين (21٪) والأرجون (0.93٪). يكاد يكون تركيز الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي ثابتًا ، باستثناء ثاني أكسيد الكربون CO2 (0.03٪).

يحتوي الغلاف الجوي أيضًا على SO2 ، CH4 ، NH3 ، CO ، الهيدروكربونات ، HC1 ، HF ، بخار Hg ، I2 ، وكذلك NO والعديد من الغازات الأخرى بكميات صغيرة. يوجد في طبقة التروبوسفير باستمرار كمية كبيرة من الجسيمات الصلبة والسائلة العالقة (الهباء الجوي).

المناخ والطقس

الطقس والمناخ مترابطان ، لكن الأمر يستحق تحديد الفرق بينهما.

طقسهي حالة الغلاف الجوي فوق منطقة معينة في نقطة زمنية معينة. في نفس المدينة ، يمكن أن يتغير الطقس كل بضع ساعات: يظهر الضباب في الصباح ، وتبدأ عاصفة رعدية في فترة ما بعد الظهر ، وبحلول المساء تكون السماء صافية من السحب.

مناخ- نمط طقس متكرر طويل الأمد مميز لمنطقة معينة. يؤثر المناخ على التضاريس والمسطحات المائية والنباتات والحيوانات.

العناصر الرئيسية للطقس هي هطول الأمطار (المطر والثلج والضباب) والرياح ودرجة حرارة الهواء والرطوبة والغيوم.

تساقطإنه ماء في صورة سائلة أو صلبة يسقط على سطح الأرض.

يتم قياسها باستخدام جهاز يسمى مقياس المطر. هذه أسطوانة معدنية بمساحة مقطعها 500 سم 2. يتم قياس هطول الأمطار بالمليمترات - وهذا هو عمق طبقة المياه التي ظهرت في مقياس المطر بعد هطول الأمطار.

درجة حرارة الهواءيتم تحديده باستخدام مقياس حرارة - جهاز يتكون من مقياس درجة حرارة وأسطوانة مملوءة جزئيًا بمادة معينة (عادةً كحول أو زئبق). يعتمد عمل مقياس الحرارة على تمدد مادة عند تسخينها وضغطها - عند تبريدها. أحد أنواع مقياس الحرارة هو مقياس الحرارة المعروف ، حيث تمتلئ الأسطوانة بالزئبق. يجب أن يكون مقياس الحرارة الذي يقيس درجة حرارة الهواء في الظل حتى لا تسخنه أشعة الشمس.

يتم قياس درجة الحرارة في محطات الأرصاد الجوية عدة مرات في اليوم ، وبعد ذلك يتم عرض المتوسط ​​اليومي أو المتوسط ​​الشهري أو المتوسط ​​السنوي لدرجة الحرارة.

متوسط ​​درجة الحرارة اليومية هو المتوسط ​​الحسابي لدرجات الحرارة المقاسة على فترات منتظمة خلال اليوم. متوسط ​​درجة الحرارة الشهرية هو المتوسط ​​الحسابي لجميع متوسطات درجات الحرارة اليومية خلال الشهر ، ومتوسط ​​درجة الحرارة السنوية هو المتوسط ​​الحسابي لجميع متوسطات درجات الحرارة اليومية خلال العام. في منطقة واحدة ، يظل متوسط ​​درجات الحرارة لكل شهر وسنة ثابتًا تقريبًا ، حيث يتم تسوية أي تقلبات كبيرة في درجات الحرارة عن طريق المتوسط. حاليا ، هناك اتجاه نحو زيادة تدريجية في متوسط ​​درجات الحرارة ، وتسمى هذه الظاهرة ظاهرة الاحتباس الحراري. إن الزيادة في متوسط ​​درجة الحرارة ببضعة أعشار من الدرجة غير محسوسة بالنسبة للإنسان ، ولكن لها تأثير كبير على المناخ ، حيث يتغير الضغط ورطوبة الهواء جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة ، وكذلك الرياح.

رطوبة الجويوضح مدى تشبعه ببخار الماء. قياس الرطوبة المطلقة والنسبية. الرطوبة المطلقة هي كمية بخار الماء في 1 متر مكعب من الهواء ، وتُقاس بالجرام. عند الحديث عن الطقس ، غالبًا ما يتم استخدام الرطوبة النسبية ، مما يوضح النسبة المئوية لبخار الماء في الهواء إلى الكمية الموجودة في الهواء عند التشبع. التشبع هو حد معين لبخار الماء في الهواء دون تكاثف. لا يمكن أن تكون الرطوبة النسبية أكثر من 100٪.

يختلف حد التشبع باختلاف مناطق الكرة الأرضية. لذلك ، لمقارنة الرطوبة في مناطق مختلفة ، من الأفضل استخدام مؤشر مطلق للرطوبة ، وتمييز الطقس في منطقة معينة - مؤشر نسبي.

غيومعادةً ما يتم تقديرها باستخدام التعبيرات التالية: غائم - السماء بأكملها مغطاة بالغيوم ، غائمة جزئيًا - هناك عدد كبير من السحب الفردية ، صافية - هناك القليل من السحب أو لا توجد غيوم.

الضغط الجوي- خاصية مهمة جدا للطقس. للهواء الجوي وزنه الخاص ، ويضغط عمود من الهواء على كل نقطة على سطح الأرض ، على كل جسم وكائن حي عليه. يقاس الضغط الجوي عادة بالمليمترات من الزئبق. لتوضيح هذا القياس ، دعونا نشرح ما يعنيه. يضغط الهواء على كل سنتيمتر مربع من السطح بنفس قوة عمود من الزئبق بارتفاع 760 مم. وبالتالي ، يتم مقارنة ضغط الهواء بضغط عمود الزئبق. الرقم الأقل من 760 يعني انخفاض ضغط الدم.

تقلبات درجات الحرارة

تختلف درجة الحرارة من مكان إلى آخر. في الليل ، بسبب نقص الطاقة الشمسية ، تنخفض درجة الحرارة. في هذا الصدد ، من المعتاد التمييز بين متوسط ​​درجات الحرارة ليلا ونهارا. كما تتقلب درجات الحرارة على مدار العام ، ففي الشتاء يكون متوسط ​​درجة الحرارة اليومية أقل ، وتزداد تدريجياً في الربيع وتتناقص تدريجياً في الخريف ، وفي الصيف - أعلى متوسط ​​درجة حرارة يومية.

توزيع الضوء والحرارة والرطوبة على سطح الأرض

على سطح الأرض الكروية ، يتم توزيع الحرارة الشمسية والضوء بشكل غير متساو. هذا يرجع إلى حقيقة أن زاوية وقوع الأشعة عند خطوط العرض المختلفة مختلفة.

يميل محور الأرض إلى مستوى المدار بزاوية. نهايتها الشمالية موجهة نحو نجم الشمال. تضيء الشمس دائمًا نصف الأرض. في الوقت نفسه ، يكون نصف الكرة الشمالي أكثر إضاءة (واليوم هناك أطول من النصف الآخر من الكرة الأرضية) ، ثم على العكس من ذلك ، نصف الكرة الجنوبي. مرتين في السنة ، يُضيء كلا نصفي الكرة الأرضية بالتساوي (ثم يكون طول اليوم في نصفي الكرة الأرضية هو نفسه).

الشمس هي المصدر الرئيسي للحرارة والضوء على الأرض. هذه الكرة الضخمة من الغاز التي تبلغ درجة حرارة سطحها حوالي 6000 درجة مئوية تشع كمية كبيرة من الطاقة ، والتي تسمى الإشعاع الشمسي. إنه يسخن أرضنا ، ويحرك الهواء ، ويشكل دورة المياه ، ويخلق ظروفًا لحياة النباتات والحيوانات.

عند مروره عبر الغلاف الجوي ، يتم امتصاص جزء من الإشعاع الشمسي ، ويتناثر جزء منه وينعكس. لذلك ، فإن تدفق الإشعاع الشمسي ، القادم إلى سطح الأرض ، يضعف تدريجياً.

يصل الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض بشكل مباشر ومنتشر. الإشعاع المباشر هو تيار من الأشعة المتوازية القادمة مباشرة من قرص الشمس. يأتي الإشعاع المتناثر من جميع أنحاء السماء. يُعتقد أن المدخلات الحرارية من الشمس لكل 1 هكتار من الأرض تعادل حرق ما يقرب من 143 ألف طن من الفحم.

أشعة الشمس ، التي تمر عبر الغلاف الجوي ، تسخنها قليلاً. يأتي تسخين الغلاف الجوي من سطح الأرض الذي يمتص الطاقة الشمسية ويحولها إلى حرارة. تتلقى جزيئات الهواء ، عند ملامستها لسطح ساخن ، الحرارة وتحملها بعيدًا في الغلاف الجوي. هذا يسخن الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. من الواضح أنه كلما زاد تلقي سطح الأرض للإشعاع الشمسي ، كلما زادت درجة حرارته ، زاد ارتفاع درجة حرارة الهواء الناتج عنه.

أظهرت العديد من الملاحظات لدرجة حرارة الهواء أن أعلى درجة حرارة لوحظت في طرابلس (إفريقيا) (+ 58 درجة مئوية) ، والأدنى - في محطة فوستوك في أنتاركتيكا (-87.4 درجة مئوية).

يعتمد تدفق الحرارة الشمسية وتوزيع درجة حرارة الهواء على خط عرض المكان. تتلقى المنطقة الاستوائية حرارة من الشمس أكثر من خطوط العرض المعتدلة والقطبية. تستقبل المناطق الاستوائية للشمس معظم الحرارة - نجم النظام الشمسي ، وهو مصدر كمية هائلة من الحرارة والضوء المبهر لكوكب الأرض. على الرغم من حقيقة أن الشمس بعيدة عنا ولا يصلنا إلا جزء صغير من إشعاعها ، فإن هذا يكفي تمامًا لتطور الحياة على الأرض. يدور كوكبنا حول الشمس في مدار. إذا تمت ملاحظة الأرض من مركبة فضائية خلال العام ، فيمكن للمرء أن يلاحظ أن الشمس تضيء دائمًا نصف الأرض فقط ، وبالتالي ، سيكون هناك نهار ، وفي ذلك الوقت سيكون هناك ليل في النصف الآخر. يتلقى سطح الأرض الحرارة فقط خلال النهار.

تسخن أرضنا بشكل غير متساو. يفسر التسخين غير المتكافئ للأرض من خلال شكلها الكروي ، وبالتالي فإن زاوية سقوط أشعة الشمس في مناطق مختلفة مختلفة ، مما يعني أن أجزاء مختلفة من الأرض تتلقى كميات مختلفة من الحرارة. عند خط الاستواء ، تسقط أشعة الشمس عموديًا ، وتسخن الأرض بقوة. كلما ابتعد عن خط الاستواء ، تصبح زاوية سقوط الحزمة أصغر ، وبالتالي ، تتلقى هذه المناطق حرارة أقل. تُسخن حزمة الطاقة نفسها للإشعاع الشمسي منطقة أصغر بكثير بالقرب من خط الاستواء ، لأنها تسقط عموديًا. بالإضافة إلى ذلك ، تسقط الأشعة بزاوية أصغر منها عند خط الاستواء - تخترق الغلاف الجوي ، وتقطع مسارًا أطول فيه ، ونتيجة لذلك ينتشر جزء من أشعة الشمس في طبقة التروبوسفير ولا يصل إلى سطح الأرض. كل هذا يدل على أنك كلما ابتعدت عن خط الاستواء شمالاً أو جنوباً ، تنخفض درجة حرارة الهواء ، حيث تقل زاوية سقوط شعاع الشمس.

يعتمد توزيع هطول الأمطار على الكرة الأرضية على عدد السحب التي تحتوي على رطوبة في منطقة معينة أو على عدد الغيوم التي يمكن أن تجلبها الرياح. درجة حرارة الهواء مهمة للغاية ، لأن التبخر المكثف للرطوبة يحدث على وجه التحديد في درجات حرارة عالية. تتبخر الرطوبة وترتفع وتتشكل السحب على ارتفاع معين.

تنخفض درجة حرارة الهواء من خط الاستواء إلى القطبين ، وبالتالي ، فإن كمية الهطول تكون قصوى في خطوط العرض الاستوائية وتنخفض باتجاه القطبين. ومع ذلك ، يعتمد توزيع هطول الأمطار على الأرض على عدد من العوامل الإضافية.

هناك الكثير من الأمطار على المناطق الساحلية ، وكلما ابتعدت عن المحيطات ، تنخفض الكمية. هناك المزيد من الأمطار على منحدرات السلاسل الجبلية باتجاه الريح وأقل بكثير على منحدرات الريح. على سبيل المثال ، على ساحل النرويج الأطلسي ، تتلقى بيرغن 1730 ملم من الأمطار سنويًا ، بينما تتلقى أوسلو 560 ملم فقط. تؤثر الجبال المنخفضة أيضًا على توزيع هطول الأمطار - على المنحدر الغربي لجبال الأورال ، في أوفا ، يسقط متوسط ​​600 ملم من الأمطار ، وعلى المنحدر الشرقي ، في تشيليابينسك ، - 370 ملم.

تسقط أكبر كمية لهطول الأمطار في حوض الأمازون ، قبالة سواحل خليج غينيا وفي إندونيسيا. في بعض مناطق إندونيسيا ، تصل قيمها القصوى إلى 7000 ملم في السنة. في الهند ، في سفوح جبال الهيمالايا ، على ارتفاع حوالي 1300 متر فوق مستوى سطح البحر ، هناك أكثر الأماكن الممطرة على الأرض - تشيررابونجي (25.3 درجة شمالاً و 91.8 درجة شرقاً ، حيث يسقط هنا أكثر من 11000 ملم من الأمطار. في مثل هذه الوفرة من الرطوبة يتم جلبها إلى هذه الأماكن من خلال الرياح الموسمية الصيفية الجنوبية الغربية الرطبة ، والتي ترتفع على طول المنحدرات الشديدة للجبال ، وتبرد وتتصبب مع هطول أمطار غزيرة.

المحيطات ، التي تتغير درجة حرارة مياهها بشكل أبطأ بكثير من درجة حرارة سطح الأرض أو الهواء ، لها تأثير معتدل قوي على المناخ. في الليل وفي الشتاء ، يبرد الهواء فوق المحيطات بشكل أبطأ بكثير من الهواء فوق اليابسة ، وإذا تحركت كتل الهواء المحيطية فوق القارات ، فإن هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. على العكس من ذلك ، خلال النهار والصيف ، نسيم البحر يبرد الأرض.

يتم تحديد توزيع الرطوبة على سطح الأرض من خلال دورة الماء في الطبيعة. في كل ثانية ، تتبخر كمية هائلة من الماء في الغلاف الجوي ، خاصة من سطح المحيطات. هواء المحيط الرطب ، المندفع فوق القارات ، يبرد. ثم تتكثف الرطوبة وتعود إلى سطح الأرض على شكل مطر أو ثلج. يتم تخزين جزء منه في الغطاء الثلجي والأنهار والبحيرات ، ويعود جزء منه إلى المحيط ، حيث يحدث التبخر مرة أخرى. هذا يكمل الدورة الهيدرولوجية.

يتأثر توزيع هطول الأمطار أيضًا بتيارات المحيطات. في المناطق التي تمر بالقرب منها التيارات الدافئة ، تزداد كمية الهطول ، حيث أن الهواء يسخن من كتل الماء الدافئ ، يرتفع وتتشكل السحب مع محتوى مائي كافٍ. في المناطق التي تمر بالقرب منها التيارات الباردة ، يبرد الهواء ، ويغرق ، ولا تتشكل السحب ، ويكون هطول الأمطار أقل بكثير.

نظرًا لأن الماء يلعب دورًا مهمًا في عمليات التعرية ، فإنه يؤثر بالتالي على تحركات قشرة الأرض. وأي إعادة توزيع للكتل ناتجة عن مثل هذه الحركات في ظروف دوران الأرض حول محورها يمكن أن تساهم بدورها في تغيير موضع محور الأرض. خلال العصور الجليدية ، تنخفض مستويات سطح البحر مع تراكم المياه في الأنهار الجليدية. وهذا بدوره يؤدي إلى نمو القارات وزيادة التناقضات المناخية. يؤدي تقليل تدفق الأنهار وخفض مستوى سطح البحر إلى منع تيارات المحيطات الدافئة من الوصول إلى المناطق الباردة ، مما يؤدي إلى مزيد من تغير المناخ.

درس الفيديو 2: هيكل الغلاف الجوي ، المعنى ، الدراسة

محاضرة: أَجواء. التكوين والهيكل والدوران. توزيع الحرارة والرطوبة على الأرض. الطقس والمناخ

أَجواء

أَجواءيمكن أن يطلق عليه قذيفة شاملة. تسمح حالته الغازية بملء الثقوب المجهرية في التربة ، ويذوب الماء في الماء ، ولا يمكن للحيوانات والنباتات والبشر أن يتواجدوا بدون هواء.

سمك القشرة الاسمي 1500 كم. تتحلل حدوده العليا في الفضاء ولا يتم تحديدها بوضوح. الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر عند 0 درجة مئوية هو 760 ملم. RT. فن. غلاف الغاز يتكون من 78٪ نيتروجين ، 21٪ أكسجين ، 1٪ غازات أخرى (أوزون ، هيليوم ، بخار الماء ، ثاني أكسيد الكربون). تتغير كثافة الغلاف الهوائي مع الارتفاع: فكلما زاد ارتفاع ندرة الهواء. هذا هو السبب في أن المتسلقين يمكن أن يتضوروا جوعا. أعلى كثافة على سطح الأرض.

التكوين والهيكل والدوران

تتميز الطبقات في الغلاف:

تروبوسفير، بسمك 8-20 كم. علاوة على ذلك ، عند القطبين ، يكون سمك طبقة التروبوسفير أقل من عند خط الاستواء. يتركز حوالي 80٪ من إجمالي كتلة الهواء في هذه الطبقة الصغيرة. تميل طبقة التروبوسفير إلى التسخين من سطح الأرض ، لذلك تكون درجة حرارتها أعلى بالقرب من الأرض نفسها. مع ارتفاع يصل إلى 1 كم. تنخفض درجة حرارة غلاف الهواء بمقدار 6 درجات مئوية. في طبقة التروبوسفير ، هناك حركة نشطة للكتل الهوائية في الاتجاه الرأسي والأفقي. هذه القشرة هي "مصنع" الطقس. تتشكل فيه الأعاصير والأعاصير المضادة ، وتهب رياح غربية وشرقية. يتركز كل بخار الماء فيه ، مما يتكثف ويسقط المطر أو الثلج. تحتوي هذه الطبقة من الغلاف الجوي على شوائب: دخان ، رماد ، غبار ، سخام ، كل ما نتنفسه. تسمى الطبقة الحدودية مع الستراتوسفير بطبقة التروبوبوز. هنا ينتهي انخفاض درجة الحرارة.

الحدود التقريبية الستراتوسفير 11-55 كم. تصل إلى 25 كم. هناك تغيرات طفيفة في درجة الحرارة ، وأعلى يبدأ في الارتفاع من -56 درجة مئوية إلى 0 درجة مئوية على ارتفاع 40 كم. لمدة 15 كيلومترًا أخرى ، لا تتغير درجة الحرارة ، كانت هذه الطبقة تسمى الستراتوبوز. يحتوي الستراتوسفير في تركيبته على الأوزون (O3) ، وهو حاجز وقائي للأرض. بسبب وجود طبقة الأوزون ، لا تخترق الأشعة فوق البنفسجية الضارة سطح الأرض. في الآونة الأخيرة ، أدى النشاط البشري إلى تدمير هذه الطبقة وتشكيل "ثقوب الأوزون". يقول العلماء أن سبب "الثقوب" هو زيادة تركيز الجذور الحرة والفريون. تحت تأثير الإشعاع الشمسي ، يتم تدمير جزيئات الغازات ، ويرافق هذه العملية توهج (الأضواء الشمالية).

من 50 إلى 55 كم. تبدأ الطبقة التالية الميزوسفيرالتي ترتفع إلى 80-90 كم. في هذه الطبقة ، تنخفض درجة الحرارة ، على ارتفاع 80 كم تكون -90 درجة مئوية. في طبقة التروبوسفير ، ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى إلى عدة مئات من الدرجات. ثيرموسفيريمتد حتى 800 كم. الحدود العليا اكسوسفيرلم يتم تحديدها ، لأن الغاز يتبدد ويتسرب جزئيًا إلى الفضاء الخارجي.

الحرارة والرطوبة

يعتمد توزيع الحرارة الشمسية على الكوكب على خط عرض المكان. يتلقى خط الاستواء والمناطق الاستوائية مزيدًا من الطاقة الشمسية ، حيث تبلغ زاوية سقوط أشعة الشمس حوالي 90 درجة. كلما اقتربنا من القطبين ، تقل زاوية حدوث الأشعة ، على التوالي ، تقل كمية الحرارة أيضًا. إن أشعة الشمس التي تمر عبر غلاف الهواء لا تسخنها. فقط عندما يصطدم بالأرض ، يمتص سطح الأرض حرارة الشمس ، ثم يسخن الهواء من السطح السفلي. يحدث الشيء نفسه في المحيط ، باستثناء أن الماء يسخن بشكل أبطأ من اليابسة ويبرد بشكل أبطأ. لذلك ، فإن قرب البحار والمحيطات له تأثير على تكوين المناخ. في الصيف ، يجلب لنا هواء البحر البرودة وهطول الأمطار ، وفي الشتاء الاحترار ، لأن سطح المحيط لم يقض بعد حرارته المتراكمة خلال الصيف ، وسرعان ما يبرد سطح الأرض. تتشكل الكتل الهوائية البحرية فوق سطح الماء ، وبالتالي فهي مشبعة ببخار الماء. عند التحرك فوق الأرض ، تفقد الكتل الهوائية الرطوبة ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار. تتشكل الكتل الهوائية القارية فوق سطح الأرض ، كقاعدة عامة ، فهي جافة. يجلب وجود الكتل الهوائية القارية الطقس الحار في الصيف ، والطقس الصافي الفاتر في الشتاء.

الطقس والمناخ

طقس- حالة طبقة التروبوسفير في مكان معين لفترة زمنية معينة.

مناخ- نظام الطقس طويل المدى الذي يميز المنطقة.

يمكن أن يتغير الطقس خلال النهار. المناخ سمة أكثر ثباتًا. تتميز كل منطقة جغرافية مادية بنوع معين من المناخ. يتشكل المناخ نتيجة للتفاعل والتأثير المتبادل لعدة عوامل: خط عرض المكان ، والكتل الهوائية السائدة ، وتخفيف السطح الأساسي ، ووجود التيارات تحت الماء ، ووجود أو عدم وجود المسطحات المائية.

توجد على سطح الأرض أحزمة ذات ضغط جوي منخفض وعالي. المناطق الاستوائية والمعتدلة الضغط المنخفض والضغط العالي في القطبين وفي المناطق الاستوائية. تنتقل الكتل الهوائية من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض. لكن مع دوران الأرض ، تنحرف هذه الاتجاهات ، في نصف الكرة الشمالي إلى اليمين ، في نصف الكرة الجنوبي إلى اليسار. تهب الرياح التجارية من المناطق المدارية إلى خط الاستواء ، وتهب الرياح الغربية من المناطق المدارية إلى المنطقة المعتدلة ، وتهب الرياح القطبية الشرقية من القطبين إلى المنطقة المعتدلة. لكن في كل حزام ، تتناوب مساحات الأرض مع مناطق المياه. اعتمادًا على ما إذا كانت الكتلة الهوائية تشكلت فوق اليابسة أو فوق المحيط ، يمكن أن تسبب هطول أمطار غزيرة أو سطح مشمس صافٍ. تتأثر كمية الرطوبة في الكتل الهوائية بتضاريس السطح السفلي. تمر الكتل الهوائية المشبعة بالرطوبة فوق الأراضي المسطحة دون عوائق. ولكن إذا كانت هناك جبال على الطريق ، فلا يمكن للهواء الكثيف الرطب أن يتحرك عبر الجبال ، ويضطر إلى فقد بعض ، إن لم يكن كل ، الرطوبة على منحدرات الجبال. الساحل الشرقي لأفريقيا ذو سطح جبلي (جبال التنين). الكتل الهوائية التي تتشكل فوق المحيط الهندي مشبعة بالرطوبة ، ولكن يتم فقد كل المياه على الساحل ، وتأتي الرياح الجافة الساخنة إلى الداخل. هذا هو السبب في أن معظم جنوب إفريقيا تحتلها الصحاري.