Edudu.pl - Skład i budowa atmosfery oraz temperatura powietrza

Ściąga eksperta
Skład i budowa atmosfery oraz temperatura powietrza
Skład i budowa atmosfery oraz temperatura powietrza
Atmosfera to najbardziej zewnętrzna część powłoki otulającej Ziemię. Pozwala ona na rozwój życia na naszej planecie i stanowi bardzo
istotną barierę ochronną przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Wraz ze wzrostem wysokości zmieniać się będzie również
skład powietrza atmosferycznego. Do składu tego zaliczać będziemy mieszaniny gazów, w których zawieszone są stałe i ciekłe
cząsteczki. W warstwach położonych najbliżej ziemi w skład powietrza wchodzi głównie azot i tlen. Pozostałe gazy takie jak dwutlenek
węgla, argon, hel, ozon i metan stanowią ok. 1% objętości.
Nieodzownym składnikiem powietrza jest także para wodna, która występuje w dolnych warstwach atmosfery w różnych ilościach w
zależności od regionu. W strefach wilgotnych, nadmorskich zawartość pary wodnej w powietrzu jest bardzo wysoka, na obszarach
suchych natomiast ilość jej jest znikoma. Od regionu zależeć będzie także występowanie w powietrzu zanieczyszczeń stałych takich jak
sadza czy popiół. Utrzymujące się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych zanieczyszczenie powietrza nazywać będziemy
smogiem.
Przy powierzchni ziemi atmosfera jest najbardziej gęsta. Wraz ze wzrostem wysokości jej gęstość maleje ponieważ maleje też
przyciąganie ziemskie. Na wysokości ok. 1000 km atmosfera przechodzi w przestrzeń kosmiczną, przejście to jest stopniowe przez co
nie da się określić górnej granicy atmosfery ziemskiej.
Biorąc pod uwagę zmieniające się wraz z wysokością cechy fizyczne atmosfery, zmiany temperatury, ciśnienia, gęstości, a także zmiany
w składzie powietrza atmosferę podzielono umownie na kilka warstw. www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 1/5
Ściąga eksperta
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 2/5
Ściąga eksperta
→ najbliżej powierzchni Ziemi znajduje się warstwa nazwana troposferą. Nie posiada ona jednolitej grubości, w pasie okołorównikowym liczy
16-17 km a w okolicach biegunów osiąga już jedynie 6-8 km. Do tej właśnie wysokości dochodzą pionowe ruchy powietrza zwane prądami
konwekcyjnymi oraz górne warstwy chmur. W troposferze temperatura powietrza obniża się średnio o 0,6°C na każde 100 m wysokości i tak w
górnej granicy wynosi około -60°C
→ powyżej troposfery rozpościera się tropopauza, warstwa grubości 4 km gdzie panuje stała temperatura wynosząca również -60°C
→ponad tropopauzę do wysokości 50km wznosi się stratosfera, która w odróżnieniu od troposfery charakteryzuje się wzrostem temperatury
wraz z wysokością. Przy dolnej granicy stratosfery temperatura wynosi -60°C a przy górnej sięga już 15°C. Wzrost temperatury spowodowany
jest przez promieniowanie ultrafioletowe, które pochłaniane jest przez występujący w tej warstwie ozon. Ozon jest bezbarwnym gazem o
charakterystycznym zapachu, tworzy się on w atmosferze m.in. podczas wyładowań atmosferycznych dlatego też zapach ozonu można
poczuć właśnie po burzy. Promieniowanie ultrafioletowe jednak dociera do powierzchni ziemi w bardzo minimalnym stopniu i jest nam
doskonale znane gdyż powoduje brązowienie skóry u człowieka czyli opaleniznę. Nadmierna jego ilość może prowadzić do zmian
chorobowych na skórze gdyż niszczy związki białka i materiał genetyczny organizmów.
→ powyżej stratosfery między 50 a 85 km rozciąga się mezosfera. W przypadku tej warstwy znów będziemy mówić o spadku temperatury
wraz z wysokością aż do tmp. -90°C. W warstwie tej spala się większość meteorytów jakie docierają do naszej planety z kosmosu dzięki
czemu do Ziemi dolatuje jedynie pył lub pozostałości gazowe.
→ kolejną warstwą jest termosfera sięgająca wysokości 500km. Już sama jej nazwa związana jest z gwałtownym wzrostem temperatury.
Powietrze tu jest już bardzo rzadkie co powoduje, że promienie słoneczne szybko nagrzewają cząsteczki powietrza a ich temperatura
dochodzi nawet do 1500°C. Warstwa ta odpowiada za zjawisko jakie można zaobserwować nad obszarami polarnymi. Mowa tu o zorzy
polarnej, którą widać w postaci świetlistych, różnokolorowych smug lub łuków na niebie.
→powyżej termosfery leży egzosfera, która przechodzi stopniowo w przestrzeń międzyplanetarną. Siła przyciągania ziemskiego jest tu już tak
niska, że gazy wchodzące w skład termosfery uciekają w kosmos. Temperatura spada niezmiernie szybko aż do tzw. zera bezwzględnego
którego granica przyjęta jest dla -273°C
Znaczenie atmosfery dla życia na ziemi jest jak widać nieocenione, bez niej nie byłoby życia na Ziemi. Wiemy już, że w atmosferze spala
się większość meteorytów, że chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem a także że zawiera niezbędny do życia tlen, ale wiemy
również, że przedostaje się do niej smog. Smog tworzy nieruchome, brunatnoszare chmury zawierające pyły i gazy w tym dwutlenek
siarki, dwutlenek węgla, tlenek węgla i tlenki azotu. Zawiesina ta zwłaszcza przy bezwietrznej pogodzie nie zawsze ulega rozproszeniu,
szczególnie w miastach położonych w obniżeniach terenu. Smog jest szkodliwy dla środowiska – ludzi, zwierząt i roślin, powoduje ataki
duszności i zwiększanie skłonności do alergii i innych chorób.
Wzrost stężenia gazów powoduje także wzrost temperatury powietrza powiększając w ten sposób naturalny efekt cieplarniany. Skutkiem
może być topnienie lodowców i podnoszenie się poziomu wód w oceanach, powiększanie obszarów pustyń w strefie zwrotnikowej a
także zaburzenia w pogodzie i inne trudne do przewidzenia skutki. Dzięki świadomości tych zagrożeń w wielu krajach wprowadzane są
do przemysłu nowe, mniej szkodliwe technologie, biopaliwa, ogranicza się także emisję pyłów i gazów do atmosfery.
W dolnej warstwie atmosfery czyli troposferze zachodzą zjawiska pogodowe. Do głównych składników pogody należy temperatura
powietrza. Powietrze staje się cieplejsze gdy do powierzchni Ziemi dociera odpowiednio dużo energii słonecznej a wpływa na to kilka
czynników. www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 3/5
Ściąga eksperta
Jednym z nich jest kąt padania promieni słonecznych, którego wielkość zależy od szerokości geograficznej, pory roku oraz pory dnia.
W rejonie równika kąt padania promieni słonecznych wynosi 90° przez co jest tam najcieplej, a w miarę zbliżania się do biegunów maleje.
W ciągu dnia zmienia się wysokość słońca nad horyzontem. O wschodzie słońca kąt jest najmniejszy i wówczas temperatura jest
najniższa. W południe do powierzchni Ziemi dociera najwięcej energii, gdyż kąt padania promieni jest największy i powietrze ociepla się
osiągając z reguły najwyższą temperaturę w ciągu doby.
Poza kątem padania promieni słonecznych na temperaturę powietrza oraz jej rozkład w ciągu roku wpływa szereg innych czynników. Do
najważniejszych zaliczymy wysokość nad poziom morza. Poznaliśmy już zależność polegającą na spadku temperatury wraz z
wysokością o ok. 0,6°C na każde 100m. Dlatego też w wysokich górach można obserwować śnieg także latem.
Duży wpływ ma także odległość od mórz i oceanów. Obszary nadmorskie charakteryzują się mniejszymi wahaniami temperatur powietrza
niż tereny położone w głębi lądu. Woda zima ochładza się wolniej ogrzewając powietrze, latem natomiast nagrzewa się wolniej przez co
powietrze jest chłodzone. Na tej właśnie podstawie wyróżniać będziemy klimat morski i kontynentalny.
Kolejnym czynnikiem jest stopień zachmurzenia atmosferycznego. Warstwy chmur ograniczają przepływ energii, dlatego w pochmurne
dni jest chłodniej, nocą natomiast zatrzymują ciepło przez co gwieździste noce są znacznie zimniejsze niż pochmurne. Najcieplej w ciągu
dnia jest więc tam, gdzie nie ma zachmurzenia a taka sytuacja najczęściej występuje na obszarach pustynnych przy czym noce z tego
samego powodu są tam bardzo zimne.
Na temperaturę powietrza na Ziemi wpływa także długość trwania dnia i nocy, im dłuższy dzień tym więcej energii dotrze do powierzchni
ziemi i będzie cieplej. Wiosną dzień jest długi, robi się więc coraz cieplej, jesienią natomiast dzień trwa krótko więc nocą Ziemia wytraca
więcej ciepła.
Na podstawie pomiarów meteorologicznych uzyskać można informacje pozwalające zorientować się jaka jest przeciętna temperatura na
danym obszarze w określonym czasie lub jak duże mogą być różnice między najcieplejszymi a najchłodniejszymi okresami. W tym celu
zestawia się wartości uzyskane z pomiarów i oblicza np. średnią temperaturę albo amplitudę temperatur.
Aby obliczyć średnią roczną temperaturę musimy dodać do siebie wartości wszystkich średnich temperatur miesięcznych
mierzonych w jednym określonym miejscu. Otrzymany wynik dzielimy przez liczbę miesięcy a więc przez 12 i w ten sposób otrzymujemy
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Strona 4/5
Ściąga eksperta
średnią roczną temperaturę powietrza w danej miejscowości.
Amplituda to różnica między najwyższą a najniższą wartością. Aby obliczyć roczną amplitudę temperatury bierzemy pod uwagę średnią
temperaturę miesiąca najcieplejszego i najchłodniejszego.
www.edudu.pl - filmy edukacyjne on-line
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Strona 5/5