Existem dois mecanismos principais no aquecimento da Terra pelo Sol: 1) a energia solar é transmitida através do espaço mundial na forma de energia radiante; 2) a energia radiante absorvida pela Terra é convertida em calor.

Quantidade radiação solar recebida pela Terra depende de:

da distância entre a terra e o sol. A Terra está mais próxima do Sol no início de janeiro, mais distante no início de julho; a diferença entre estas duas distâncias é de 5 milhões de km, pelo que, no primeiro caso, a Terra recebe 3,4% mais, e no segundo 3,5% menos radiação do que com uma distância média da Terra ao Sol (em início de abril e início de outubro);

do ângulo de incidência dos raios solares na superfície terrestre, que por sua vez depende da latitude geográfica, da altura do Sol acima do horizonte (mudando durante o dia e das estações), a natureza do relevo superfície da Terra;

da conversão de energia radiante na atmosfera (espalhamento, absorção, reflexão de volta ao espaço) e na superfície da Terra. O albedo médio da Terra é de 43%.

A imagem do balanço anual de calor de acordo com zonas de latitude(em calorias por 1 sq. cm em 1 min.) é apresentado na tabela II.

A radiação absorvida diminui em direção aos pólos, enquanto a radiação de onda longa praticamente não muda. Os contrastes de temperatura que surgem entre baixas e altas latitudes são suavizados pela transferência de calor pelo mar e principalmente pelas correntes de ar das baixas para as altas latitudes; a quantidade de calor transferido é indicada na última coluna da tabela.

Para conclusões geográficas gerais, as flutuações rítmicas na radiação devido à mudança das estações também são importantes, pois o ritmo do regime térmico em uma determinada área também depende disso.

De acordo com as características da irradiação da Terra em diferentes latitudes, é possível traçar os contornos "ásperos" das zonas térmicas.

No cinturão fechado entre os trópicos, os raios do Sol ao meio-dia caem o tempo todo em alto ângulo. O sol está no seu zênite duas vezes por ano, a diferença na duração do dia e da noite é pequena, o influxo de calor no ano é grande e relativamente uniforme. Este é um cinto quente.

Entre os pólos e os círculos polares, dia e noite podem durar mais de um dia separadamente. Nas noites longas (no inverno) há um forte resfriamento, já que não há influxo de calor, mas mesmo nos dias longos (no verão) o aquecimento é insignificante devido à posição baixa do Sol acima do horizonte, o reflexo do radiação pela neve e gelo e o desperdício de calor no derretimento da neve e do gelo. Este é o cinto frio.

As zonas temperadas estão localizadas entre os trópicos e os círculos polares. Como o Sol está alto no verão e baixo no inverno, as flutuações de temperatura são bastante grandes ao longo do ano.

No entanto, além da latitude geográfica (daí a radiação solar), a distribuição do calor na Terra também é influenciada pela natureza da distribuição da terra e do mar, relevo, altitude acima do nível do mar, correntes marítimas e aéreas. Se esses fatores também forem levados em consideração, os limites das zonas térmicas não podem ser combinados com paralelos. É por isso que as isotermas são tomadas como limites: anual - para destacar a zona em que as amplitudes anuais da temperatura do ar são pequenas, e as isotérmicas do mês mais quente - para destacar aquelas zonas onde as flutuações de temperatura são mais acentuadas durante o ano. De acordo com este princípio, as seguintes zonas térmicas são distinguidas na Terra:

1) morno ou quente, limitada em cada hemisfério por uma isotérmica anual de +20° que passa perto dos paralelos 30º norte e 30º sul;

2-3) dois cintos temperados , que em cada hemisfério se situa entre a isotérmica anual +20° e a isotérmica +10° do mês mais quente (julho ou janeiro, respectivamente); no Vale da Morte (Califórnia) o mais alto o Globo Julho Temperatura + 56,7°;

4-5) duas zonas frias, em que a temperatura média do mês mais quente de um determinado hemisfério é inferior a +10°; às vezes, duas áreas de geada eterna são distinguidas de cinturões frios com temperatura média o mês mais quente é inferior a 0°. No hemisfério norte, este é o interior da Groenlândia e possivelmente o espaço próximo ao pólo; no hemisfério sul, tudo o que fica ao sul do paralelo 60. A Antártida é especialmente fria; Aqui, em agosto de 1960, na estação Vostok, foi registrada a temperatura do ar mais baixa da Terra, -88,3°C.

A relação entre a distribuição da temperatura na Terra e a distribuição da radiação solar recebida é bastante clara. No entanto, uma relação direta entre a diminuição dos valores médios de radiação incidente e a diminuição da temperatura com o aumento da latitude existe apenas no inverno. No verão, por vários meses na região do Pólo Norte, devido à maior duração do dia aqui, a quantidade de radiação é visivelmente maior do que no equador (Fig. 2). Se a distribuição da temperatura no verão correspondesse à distribuição da radiação, então a temperatura do ar no verão no Ártico seria próxima da tropical. Isso não é possível apenas porque há uma cobertura de gelo nas regiões polares (o albedo da neve em altas latitudes chega a 70-90% e muito calor é gasto no derretimento da neve e do gelo). Na sua ausência no Ártico Central, a temperatura no verão seria de 10-20°C, no inverno de 5-10°C, ou seja, teria se formado um clima completamente diferente, no qual as ilhas e costas do Ártico poderiam ter se revestido de rica vegetação, se muitos dias e até muitos meses de noites polares (a impossibilidade de fotossíntese) não tivessem impedido isso. O mesmo teria acontecido na Antártida, só que com nuances de "continentalidade": os verões seriam mais quentes do que no Ártico (mais próximos das condições tropicais), os invernos seriam mais frios. Portanto, a cobertura de gelo do Ártico e da Antártida é mais uma causa do que uma consequência das baixas temperaturas em altas latitudes.

Esses dados e considerações, sem violar a regularidade real observada da distribuição zonal do calor na Terra, colocam o problema da gênese dos cinturões térmicos em um contexto novo e um tanto inesperado. Acontece, por exemplo, que a glaciação e o clima não são um efeito e uma causa, mas dois efeitos diferentes de uma causa comum: algum tipo de mudança condições naturais provoca a glaciação e, já sob a influência desta, ocorrem mudanças climáticas decisivas. E, no entanto, pelo menos a mudança climática local deve preceder a glaciação, porque para a existência de gelo são necessárias condições bastante determinadas de temperatura e umidade. Uma massa de gelo local pode afetar o clima local, permitindo que ela cresça e, em seguida, mude o clima de uma área maior, dando-lhe um incentivo para crescer ainda mais, e assim por diante. Quando um "líquen de gelo" tão espalhado (termo de Gernet) cobrir uma área enorme, levará a uma mudança radical no clima nessa área.

Atmosfera- o envoltório de ar que circunda o globo, conectado a ele por gravidade e participando de sua rotação diária e anual.

ar atmosférico consiste em uma mistura mecânica de gases, vapor de água e impurezas. A composição do ar até uma altura de 100 km é 78,09% nitrogênio, 20,95% oxigênio, 0,93% argônio, 0,03% dióxido de carbono, e apenas 0,01% é contabilizado por todos os outros gases: hidrogênio, hélio, vapor de água, ozônio . Os gases que compõem o ar estão constantemente se misturando. A porcentagem de gases é bastante constante. No entanto, o teor de dióxido de carbono varia. A queima de petróleo, gás, carvão, reduzindo o número de florestas leva a um aumento do dióxido de carbono na atmosfera. Isso contribui para um aumento da temperatura do ar na Terra, uma vez que o dióxido de carbono passa a energia solar para a Terra, e a radiação térmica da Terra atrasa. Assim, o dióxido de carbono é uma espécie de "isolamento" da Terra.

Há pouco ozônio na atmosfera. A uma altitude de 25-35 km, observa-se uma concentração desse gás, a chamada tela de ozônio (camada de ozônio). A tela de ozônio desempenha a função de proteção mais importante - atrasa a radiação ultravioleta do Sol, que é prejudicial a toda a vida na Terra.

água atmosférica está no ar na forma de vapor de água ou produtos de condensação em suspensão (gotas, cristais de gelo).

Impurezas atmosféricas(aerossóis) - partículas líquidas e sólidas localizadas principalmente nas camadas mais baixas da atmosfera: poeira, cinzas vulcânicas, fuligem, gelo e cristais de sal marinho, etc. A quantidade de impurezas atmosféricas no ar aumenta durante fortes incêndios florestais, tempestade de poeira, erupções vulcânicas. A superfície subjacente também influencia a quantidade e a qualidade das impurezas atmosféricas no ar. Então, há muita poeira sobre os desertos, sobre as cidades há muitas pequenas partículas sólidas, fuligem.

A presença de impurezas no ar está associada ao conteúdo de vapor de água nele, uma vez que poeira, cristais de gelo e outras partículas servem como núcleos em torno dos quais o vapor de água se condensa. Como o dióxido de carbono, o vapor de água atmosférico serve como "isolante" da Terra: retarda a radiação da superfície da Terra.

A massa da atmosfera é um milionésimo da massa da Terra.

A estrutura da atmosfera. A atmosfera tem uma estrutura em camadas. As camadas da atmosfera são distinguidas com base nas mudanças na temperatura do ar com a altitude e outras propriedades físicas(Tabela 1).

Tabela 1.A estrutura da atmosfera

esfera da atmosfera	Altura das bordas inferior e superior	Mudança de temperatura dependendo da altitude
Troposfera		rebaixar
Estratosfera	8-18 - 40-50km	Levantar
Mesosfera	40-50km - 80km	rebaixar
Termosfera		Levantar
Exosfera	Acima de 800 km (considerar condicionalmente que a atmosfera se estende até uma altitude de 3000 km)

Troposfera— a camada inferior da atmosfera contendo 80% de ar e quase todo vapor de água. A espessura da troposfera varia. Nas latitudes tropicais - 16-18 km, nas latitudes temperadas - 10-12 km e nas polares - 8-10 km. Em todos os lugares da troposfera, a temperatura do ar cai 0,6 ° C para cada 100 m de subida (ou 6 ° C por 1 km). A troposfera é caracterizada pelo movimento vertical (convecção) e horizontal (vento) do ar. Todos os tipos de massas de ar são formados na troposfera, surgem ciclones e anticiclones, nuvens, precipitação, nevoeiros se formam. O tempo é formado principalmente na troposfera. Portanto, o estudo da troposfera é de particular importância. A camada inferior da troposfera é chamada de camada de solo, caracterizado pelo alto teor de poeira e o teor de microorganismos voláteis.

A camada de transição da troposfera para a estratosfera é chamada de tropopausa. Nele, a rarefação do ar aumenta acentuadamente, sua temperatura cai para -60 ° De sobre os pólos para -80 ° De cima dos trópicos. A temperatura do ar mais baixa sobre os trópicos é devido às poderosas correntes de ar ascendentes e à posição mais alta da troposfera.

Estratosfera A camada da atmosfera entre a troposfera e a mesosfera. Composição do gás ar é semelhante à troposfera, mas contém muito menos vapor de água e mais ozônio. A uma altitude de 25 a 35 km, observa-se a maior concentração desse gás (tela de ozônio). Até uma altura de 25 km, a temperatura muda pouco com a altura, e acima dela começa a subir. A temperatura varia com a latitude e a época do ano. Nuvens de madrepérola são observadas na estratosfera, é caracterizada por altas velocidades de vento e jatos de ar.

A atmosfera superior é caracterizada por auroras e tempestades magnéticas. Exosfera- a esfera externa da qual gases atmosféricos leves (por exemplo, hidrogênio, hélio) podem fluir para espaço. A atmosfera não tem um limite superior nítido e passa gradualmente para o espaço sideral.

A presença de uma atmosfera é de grande importância para a Terra. Evita o aquecimento excessivo da superfície terrestre durante o dia e o resfriamento à noite; protege a terra da radiação ultravioleta do sol. Uma parte significativa dos meteoritos queima nas densas camadas da atmosfera.

Interagindo com todas as conchas da Terra, a atmosfera está envolvida na redistribuição de umidade e calor no planeta. É uma condição para a existência da vida orgânica.

Radiação solar e temperatura do ar. O ar é aquecido e resfriado pela superfície da Terra, que por sua vez é aquecida pelo sol. A quantidade total de radiação solar é chamada radiação solar. A parte principal da radiação solar está espalhada no espaço mundial, apenas uma bilionésima parte da radiação solar atinge a Terra. A radiação pode ser direta ou difusa. A radiação solar que atinge a superfície da Terra na forma de luz solar direta que emana do disco solar em um dia claro é chamada de radiação direta. A radiação solar que sofreu dispersão na atmosfera e chega à superfície da Terra de todo o firmamento é chamada radiação espalhada. A radiação solar espalhada desempenha um papel significativo no balanço energético da Terra, sendo em tempo nublado, principalmente em altas latitudes, a única fonte de energia nas camadas superficiais da atmosfera. A totalidade da radiação direta e difusa que entra em uma superfície horizontal é chamada de radiação total.

A quantidade de radiação depende da duração da exposição à superfície dos raios solares e do ângulo de incidência. Quanto menor o ângulo de incidência dos raios solares, menos radiação solar a superfície recebe e, consequentemente, o ar acima dela aquece menos.

Assim, a quantidade de radiação solar diminui ao se deslocar do equador para os pólos, pois isso reduz o ângulo de incidência dos raios solares e a duração da iluminação do território no inverno.

A quantidade de radiação solar também é afetada pela nebulosidade e transparência da atmosfera.

A maior radiação total existe em desertos tropicais. Nos pólos no dia dos solstícios (no Norte - em 22 de junho, no Sul - em 22 de dezembro), quando o Sol se põe, a radiação solar total é maior do que no equador. Mas devido ao fato de que a superfície branca da neve e do gelo reflete até 90% dos raios do sol, a quantidade de calor é insignificante e a superfície da Terra não aquece.

A radiação solar total que entra na superfície da Terra é parcialmente refletida por ela. A radiação refletida da superfície da terra, água ou nuvens sobre a qual cai é chamada refletido. Mas ainda assim, a maior parte da radiação é absorvida pela superfície da Terra e se transforma em calor.

Como o ar é aquecido a partir da superfície da Terra, sua temperatura depende não apenas dos fatores listados acima, mas também da altura acima do nível do oceano: quanto maior a área, menor a temperatura (cai em 6 ° A cada quilômetro na troposfera).

Afeta a temperatura e a distribuição da terra e da água, que são aquecidas de forma diferente. A terra aquece rapidamente e esfria rapidamente, a água aquece lentamente, mas retém o calor por mais tempo. Assim, o ar sobre a terra é mais quente durante o dia do que sobre a água e mais frio à noite. Essa influência se reflete não apenas nas características diárias, mas também sazonais das mudanças de temperatura do ar. Assim, nas áreas costeiras, sob condições idênticas, os verões são mais frios e os invernos mais quentes.

Devido ao aquecimento e resfriamento da superfície da Terra dia e noite, durante as estações quentes e frias, a temperatura do ar muda ao longo do dia e do ano. A maioria temperaturas altas camada do solo são observadas nas regiões desérticas da Terra - na Líbia, perto da cidade de Trípoli +58 ° С, no Vale da Morte (EUA), em Termez (Turquemenistão) - até +55 ° С. O mais baixo - no interior da Antártida - até -89 ° C. Em 1983, -83,6 ° C é a temperatura do ar mais baixa do planeta.

Temperatura do ar- uma característica do clima amplamente utilizada e bem estudada. A temperatura do ar é medida 3-8 vezes ao dia, determinando a média diária; de acordo com as médias diárias, apura-se a média mensal; de acordo com as médias mensais, determina-se a média anual. As distribuições de temperatura são mostradas em mapas. isotérmicas. As temperaturas em julho, janeiro e anual são geralmente utilizadas.

Pressão atmosférica. O ar, como qualquer corpo, tem massa: 1 litro de ar ao nível do mar tem uma massa de cerca de 1,3 g. Para cada centímetro quadrado da superfície da Terra, a atmosfera pressiona com uma força de 1 kg. Esta é a pressão atmosférica média acima do nível do mar a uma latitude de 45° a uma temperatura de 0 ° C corresponde ao peso de uma coluna de mercúrio com altura de 760 mm e seção transversal de 1 cm 2 (ou 1013 mb.). Essa pressão é tomada como pressão normal. Pressão atmosférica - a força com que a atmosfera pressiona todos os objetos nela e na superfície da Terra. A pressão é determinada em cada ponto da atmosfera pela massa da coluna de ar sobrejacente com uma base, igual a um. Com o aumento da altitude, a pressão atmosférica diminui, pois quanto mais alto o ponto, menor a altura da coluna de ar acima dele. À medida que sobe, o ar é rarefeito e sua pressão diminui. Nas altas montanhas, a pressão é muito menor do que no nível do mar. Este padrão é usado para determinar altitude absolutaárea por pressão.

estágio báricoé a distância vertical na qual a pressão atmosférica diminui em 1 mm Hg. Arte. Nas camadas inferiores da troposfera, até uma altura de 1 km, a pressão diminui em 1 mm Hg. Arte. para cada 10 metros de altura. Quanto mais alto, mais lentamente a pressão diminui.

Na direção horizontal na superfície da Terra, a pressão varia de forma desigual, dependendo do tempo.

gradiente bárico- um indicador que caracteriza a mudança pressão atmosférica acima da superfície da Terra por unidade de distância e horizontalmente.

A magnitude da pressão, além da altura do terreno acima do nível do mar, depende da temperatura do ar. A pressão do ar quente é menor que a do ar frio, porque, como resultado do aquecimento, ele se expande e, quando resfriado, se contrai. À medida que a temperatura do ar muda, sua pressão muda. Como a mudança na temperatura do ar no globo é zonal, o zoneamento também é característico da distribuição da pressão atmosférica na superfície da Terra. Um cinturão se estende ao longo do equador pressão reduzida, a 30-40 ° latitudes ao norte e ao sul - zonas de pressão aumentada, a 60-70 ° latitudes a pressão é novamente reduzida e em latitudes polares - áreas de pressão aumentada. A distribuição de zonas de alta e baixa pressão está associada às peculiaridades do aquecimento e movimento do ar próximo à superfície da Terra. Nas latitudes equatoriais, o ar aquece bem ao longo do ano, sobe e se espalha em direção às latitudes tropicais. Aproximando-se das latitudes 30-40°, o ar esfria e desce, criando um cinturão de alta pressão. Nas latitudes polares, o ar frio cria áreas de alta pressão. Ar frio constantemente desce, e o ar das latitudes temperadas vem em seu lugar. A saída de ar para as latitudes polares é a razão pela qual um cinturão de baixa pressão é criado em latitudes temperadas.

Cintos de pressão existem o tempo todo. Eles apenas se deslocam ligeiramente para o norte ou para o sul, dependendo da época do ano (“seguindo o Sol”). A exceção é o cinturão de baixa pressão do Hemisfério Norte. Existe apenas no verão. Além disso, uma enorme área de baixa pressão é formada sobre a Ásia com um centro em latitudes tropicais— Baixa asiática. Sua formação é explicada pelo fato de que sobre uma enorme massa de terra o ar é muito quente. No inverno, a terra, que ocupa áreas significativas nessas latitudes, torna-se muito fria, a pressão sobre ela aumenta e áreas de alta pressão são formadas sobre os continentes - os máximos de pressão atmosférica de inverno asiático (siberiano) e norte-americano (canadense) . Assim, no inverno, o cinturão de baixa pressão nas latitudes temperadas do Hemisfério Norte "quebra". Persiste apenas sobre os oceanos na forma de áreas fechadas de baixa pressão - as baixas das Aleutas e da Islândia.

A influência da distribuição da terra e da água nos padrões de variação da pressão atmosférica é também expressa no facto de ao longo do ano existirem máximos báricos apenas sobre os oceanos: Açores (Atlântico Norte), Pacífico Norte, Atlântico Sul, Pacífico Sul, Sul da Índia.

A pressão atmosférica está em constante mudança. razão principal mudanças de pressão - mudança na temperatura do ar.

A pressão atmosférica é medida usando barômetros. O barômetro aneróide consiste em uma caixa de paredes finas hermeticamente selada, dentro da qual o ar é rarefeito. Quando a pressão muda, as paredes da caixa são pressionadas ou salientes. Essas mudanças são transmitidas à mão, que se move em uma escala graduada em milibares ou milímetros.

Nos mapas, a distribuição da pressão na Terra é mostrada isóbaras. Na maioria das vezes, os mapas indicam a distribuição das isóbaras em janeiro e julho.

A distribuição de áreas e cinturões de pressão atmosférica afeta significativamente as correntes de ar, o tempo e o clima.

Ventoé o movimento horizontal do ar em relação à superfície da Terra. Ocorre como resultado da distribuição desigual da pressão atmosférica e seu movimento é direcionado de áreas com maior pressão para áreas onde a pressão é menor. Devido à mudança contínua na pressão no tempo e no espaço, a velocidade e a direção do vento mudam constantemente. A direção do vento é determinada pela parte do horizonte de onde sopra (o vento norte sopra de norte a sul). A velocidade do vento é medida em metros por segundo. Com a altura, a direção e a força do vento mudam devido à diminuição da força de atrito, bem como devido a uma mudança nos gradientes báricos.

Assim, a razão para a ocorrência de vento é a diferença de pressão entre diferentes áreas, e a razão para a diferença de pressão é a diferença de aquecimento. Os ventos são afetados pela força de deflexão da rotação da Terra.

Os ventos são diversos em origem, caráter e significado. Os principais ventos são brisas, monções, ventos alísios.

Brisa— vento local (litorais, grandes lagos, reservatórios e rios), que muda de direção duas vezes ao dia: durante o dia sopra do lado do reservatório para a terra e à noite - da terra para o reservatório. As brisas surgem do fato de que durante o dia a terra aquece mais que a água, razão pela qual o ar mais quente e mais leve acima da terra sobe e o ar mais frio entra em seu lugar pela lateral do reservatório. À noite, o ar acima do reservatório é mais quente (porque esfria mais lentamente), então sobe, e as massas de ar da terra se movem em seu lugar - mais pesadas, mais frias (Fig. 12). Outros tipos de ventos locais são foehn, bora, etc.

Arroz. 12

ventos alísios— ventos constantes nas regiões tropicais dos hemisférios norte e sul, soprando dos cinturões alta pressão(25-35 ° N e S) ao equador (na zona de baixa pressão). Sob a influência da rotação da Terra em torno de seu eixo, os ventos alísios se desviam de sua direção original. No Hemisfério Norte, sopram de nordeste para sudoeste; no Hemisfério Sul, sopram de sudeste para noroeste. Os ventos alísios são caracterizados por grande estabilidade de direção e velocidade. Os ventos alísios têm grande influência sobre o clima dos territórios sob sua influência. Isto é especialmente evidente na distribuição da precipitação.

Monções— ventos que, dependendo das estações do ano, mudam de direção para o oposto ou próximo a ela. Na estação fria, eles sopram do continente para o oceano e, na estação quente, do oceano para o continente.

As monções são formadas devido à diferença de pressão do ar decorrente do aquecimento desigual da terra e do mar. No inverno, o ar sobre a terra é mais frio, sobre o oceano é mais quente. Consequentemente, a pressão é maior sobre o continente, menor - sobre o oceano. Portanto, no inverno, o ar se desloca do continente (área de maior pressão) para o oceano (sobre o qual a pressão é menor). Na estação quente - pelo contrário: as monções sopram do oceano para o continente. Portanto, nas áreas de distribuição de monções, a precipitação geralmente cai no verão. Devido à rotação da Terra em torno de seu eixo, as monções se desviam para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul de sua direção original.

As monções são uma parte importante da circulação geral da atmosfera. Distinguir extratropical e tropical(equatoriais) monções. Na Rússia, as monções extratropicais operam no território da costa do Extremo Oriente. As monções tropicais são mais fortes, são mais características do Sul e Sudeste da Ásia, onde em alguns anos durante estação chuvosa vários milhares de milímetros de precipitação cai. Sua formação é explicada pelo fato de que cinturão equatorial pressão baixa muda um pouco para o norte ou para o sul, dependendo da época do ano (“seguindo o Sol”). Em julho, está localizado a 15 - 20 ° N. sh. Portanto, os ventos alísios de sudeste do Hemisfério Sul, correndo para esse cinturão de baixa pressão, cruzam o equador. Sob a influência da força de deflexão da rotação da Terra (em torno de seu eixo) no Hemisfério Norte, ela muda de direção e se torna sudoeste. Esta é a monção equatorial de verão, que transporta as massas de ar marinho do ar equatorial a uma latitude de 20-28°. Encontrando o Himalaia em seu caminho, o ar úmido deixa uma quantidade significativa de precipitação em suas encostas ao sul. Na estação de Cherrapunja, no norte da Índia, a precipitação média anual excede 10.000 mm por ano, e em alguns anos até mais.

Dos cinturões de alta pressão, os ventos também sopram em direção aos pólos, mas, desviando-se para leste, mudam de direção para oeste. Portanto, em latitudes temperadas, ventos de oeste, embora não sejam tão constantes como os ventos alísios.

Os ventos predominantes nas regiões polares são de norte ventos leste no Hemisfério Norte e sudeste no Sul.

Ciclones e anticiclones. Devido ao aquecimento desigual da superfície da Terra e à força de deflexão da rotação da Terra, enormes vórtices atmosféricos (até vários milhares de quilômetros de diâmetro) são formados - ciclones e anticiclones (Fig. 13).

Arroz. 13. Esquema de movimento aéreo

Ciclone - um vórtice ascendente na atmosfera com uma região fechada de baixa pressão, na qual os ventos sopram da periferia para o centro (sentido anti-horário no Hemisfério Norte, sentido horário no Hemisfério Sul). velocidade média movimento do ciclone 35 - 50 km / h, e às vezes até 100 km / h. Em um ciclone, o ar sobe, o que afeta o clima. Com o aparecimento de um ciclone, o clima muda drasticamente: os ventos aumentam, o vapor de água se condensa rapidamente, dando origem a nuvens poderosas e a precipitação cai.

Anticiclone- descendente vórtice atmosférico com uma área fechada de alta pressão, na qual os ventos sopram do centro para a periferia (no Hemisfério Norte - no sentido horário, no Sul - no sentido anti-horário). No anticiclone, o ar desce, tornando-se mais seco quando aquecido, pois os vapores nele contidos são retirados da saturação. Isso, via de regra, exclui a formação de nuvens na parte central do anticiclone. Portanto, durante o anticiclone, o tempo é claro, ensolarado, sem precipitação. No inverno - gelado, no verão - quente.

Vapor de água na atmosfera. Há sempre uma certa quantidade de umidade na atmosfera na forma de vapor de água que evaporou da superfície dos oceanos, lagos, rios, solo, etc. A evaporação depende da temperatura do ar, do vento (mesmo um vento fraco aumenta a evaporação três vezes, porque o tempo todo leva embora o ar saturado de vapor d'água e traz novas porções de seco), a natureza do relevo, a cobertura vegetal, a cor do solo.

Distinguir volatilidade - a quantidade de água que pode evaporar sob determinadas condições por unidade de tempo, e evaporação - realmente água evaporada.

No deserto, a evaporação é alta e a evaporação é insignificante.

Saturação do ar. Em cada temperatura específica, o ar pode receber vapor de água até um limite conhecido (até a saturação).

Quanto maior a temperatura, maior a quantidade máxima de água que o ar pode conter. Se o resfriamento não for ar saturado, ele se aproximará gradualmente do ponto de saturação. A temperatura na qual um determinado ar insaturado se torna saturado é chamada de ponto de condensação da água. Se o ar saturado for resfriado ainda mais, o excesso de vapor de água começará a engrossar nele. A umidade começará a se condensar, as nuvens se formarão e a precipitação cairá.

Portanto, para caracterizar o clima, é necessário conhecer humidade relativa ar - a porcentagem da quantidade de vapor de água contida no ar para a quantidade que ele pode conter quando saturado. Umidade absoluta- a quantidade de vapor de água em gramas , localizado em este momento em 1 m 3 de ar.

Precipitação atmosférica e sua formação.Precipitação- água em estado líquido ou sólido que cai das nuvens. nuvens acumulações de produtos de condensação de vapor de água em suspensão na atmosfera - gotículas de água ou cristais de gelo. Dependendo da combinação de temperatura e grau de umidade, gotículas ou cristais de várias formas e tamanhos são formados. Pequenas gotas flutuam no ar, as maiores começam a cair na forma de garoa (chuvisco) ou chuva fina. Em baixas temperaturas, formam-se flocos de neve.

O padrão de formação da precipitação é o seguinte: o ar esfria (mais frequentemente quando sobe), aproxima-se da saturação, condensa-se o vapor de água e forma-se a precipitação.

A precipitação é medida usando um pluviômetro - um balde de metal cilíndrico de 40 cm de altura e com uma área de seção transversal de 500 cm 2. Todas as medidas de quantidade precipitação são resumidos para cada mês e produzem a média mensal e, em seguida, a precipitação anual.

A quantidade de precipitação em uma área depende de:

• temperatura do ar (afeta a evaporação e a capacidade de umidade do ar);
• correntes marítimas (acima da superfície correntes quentes o ar é aquecido e saturado de umidade; quando é transportado para áreas vizinhas mais frias, a precipitação é facilmente liberada. Nas correntes frias, ocorre o processo oposto: a evaporação sobre elas é pequena; quando o ar de baixa umidade entra em uma superfície subjacente mais quente, ele se expande, sua saturação com a umidade diminui e a precipitação não se forma);
• circulação atmosférica (onde o ar se move do mar para a terra, há mais precipitação);
• a altura do lugar e a direção das serras (as montanhas forçam as massas de ar saturadas de umidade a subir, onde, devido ao resfriamento, o vapor de água se condensa e se forma precipitação; há mais precipitação nas encostas de barlavento das montanhas) .

A precipitação é irregular. Obedece à lei do zoneamento, ou seja, muda do equador para os polos. Nas latitudes tropicais e temperadas, a quantidade de precipitação muda significativamente ao se deslocar das costas para o interior dos continentes, o que depende de muitos fatores (circulação atmosférica, presença de correntes oceânicas, alívio, etc).

Precipitação ligada território maior o globo ocorre de forma desigual ao longo do ano. Perto do equador durante o ano, a quantidade de precipitação varia ligeiramente; nas latitudes subequatoriais, destaca-se uma estação seca (até 8 meses), associada à ação das massas de ar tropicais, e uma estação chuvosa (até 4 meses), associada à chegada de massas de ar equatoriais. Ao passar do equador para os trópicos, a duração da estação seca aumenta e a estação chuvosa diminui. Em latitudes subtropicais, prevalece a precipitação de inverno (são trazidas por massas de ar moderadas). Em latitudes temperadas, a precipitação cai durante todo o ano, mas no interior dos continentes, mais precipitação cai durante a estação quente. Nas latitudes polares, a precipitação de verão também predomina.

Tempo— Estado físico a camada inferior da atmosfera em uma determinada área em um determinado momento ou por um determinado período de tempo.

Características climáticas - temperatura e umidade do ar, pressão atmosférica, nebulosidade e precipitação, vento. O clima é um elemento extremamente variável das condições naturais, sujeito a ritmos diários e anuais. O ritmo diário se deve ao aquecimento da superfície terrestre pelos raios solares durante o dia e resfriamento à noite. O ritmo anual é determinado pela mudança no ângulo de incidência dos raios solares durante o ano.

O clima é de grande importância atividade econômica pessoa. O estudo do clima é feito em estações meteorológicas usando uma variedade de dispositivos. De acordo com as informações recebidas nas estações meteorológicas, são compilados mapas sinóticos. mapa sinótico- um mapa meteorológico no qual se aplicam frentes atmosféricas e dados meteorológicos em um determinado momento com sinais convencionais (pressão do ar, temperatura, direção e velocidade do vento, nebulosidade, posição das frentes quentes e frias, ciclones e anticiclones, natureza da precipitação) . Os mapas sinóticos são compilados várias vezes ao dia, compará-los permite determinar os caminhos de movimento de ciclones, anticiclones, frentes atmosféricas.

frente atmosférica- a zona de separação de massas de ar de diferentes propriedades na troposfera. Ocorre quando as massas de ar frio e quente se aproximam e se encontram. Sua largura atinge várias dezenas de quilômetros com uma altura de centenas de metros e às vezes milhares de quilômetros com uma ligeira inclinação para a superfície da Terra. A frente atmosférica, passando por um determinado território, altera drasticamente o clima. Entre as frentes atmosféricas, destacam-se as frentes quentes e frias (Fig. 14)

Arroz. quatorze

frente quenteÉ formado pelo movimento ativo do ar quente em direção ao ar frio. Em seguida, o ar quente flui para a cunha de ar frio e sobe ao longo do plano de interface. À medida que sobe, esfria. Isso leva à condensação do vapor de água, ao surgimento de nuvens cirrus e nimbostratus e à precipitação. Com vinda frente quente A pressão atmosférica diminui, como regra, o aquecimento e a queda de chuvas extensas e chuviscos estão associados a ele.

frente fria formado quando o ar frio se move em direção ao ar quente. O ar frio, sendo mais pesado, flui sob o ar quente e o empurra para cima. Isso resulta em estratocúmulos Nuvens de chuva, do qual a precipitação cai na forma de aguaceiros com rajadas e trovoadas. A passagem de uma frente fria está associada ao resfriamento, aumento dos ventos e aumento da transparência do ar. As previsões meteorológicas são de grande importância. As previsões meteorológicas são feitas para diferentes épocas. Normalmente, a previsão do tempo é de 24 a 48 horas. Fazer previsões meteorológicas de longo prazo está associado a grandes dificuldades.

Clima- o regime climático de longo prazo característico da área. O clima afeta a formação do solo, vegetação, fauna; determina o regime dos rios, lagos, pântanos, influencia a vida dos mares e oceanos, a formação do relevo.

A distribuição do clima na Terra é zonal. No globo existem vários zonas climáticas.

Zonas climáticas- faixas latitudinais da superfície terrestre, que apresentam um regime uniforme de temperaturas do ar, devido às "normas" da chegada da radiação solar e da formação do mesmo tipo de massas de ar com as características de sua circulação sazonal (Tabela 2) . massas de ar- grandes volumes de ar na troposfera, que têm mais ou menos as mesmas propriedades (temperatura, umidade, teor de poeira, etc.). As propriedades das massas de ar são determinadas pelo território ou área de água sobre a qual se formam.

Características das massas de ar zonais:

equatorial - quente e úmido;

tropical - quente, seco;

temperado - menos quente, mais úmido que tropical, as diferenças sazonais são características;

ártico e antártico - frio e seco.

Mesa 2.Zonas climáticas e as massas de ar que nelas operam

zona climática	Massas de ar zonais ativas
	Verão	no inverno
Equatorial	equatorial
subequatorial	equatorial	tropical
Tropical	tropical
Subtropical	tropical	Moderado
Moderado	Latitudes temperadas (polares)
Subártico Subantártico	Moderado	Ártico Antártico
Ártico Antártico	Ártico Subantártico

Dentro dos principais tipos (zonais) de VMs, existem subtipos - continentais (formados sobre o continente) e oceânicos (formados sobre o oceano). A massa de ar é caracterizada direção geral movimento, mas dentro deste volume de ar pode haver ventos diferentes. As propriedades das massas de ar mudam. Assim, as massas de ar marinho temperado, transportadas pelos ventos ocidentais para o território da Eurásia, gradualmente aquecem (ou esfriam) ao se deslocar para o leste, perdem umidade e se transformam em ar continental temperado.

Fatores formadores do clima:

• a latitude geográfica do local, pois dela depende o ângulo de inclinação dos raios do sol, o que significa a quantidade de calor;
• circulação atmosférica - os ventos predominantes trazem certas massas de ar;
• correntes oceânicas (veja sobre precipitação atmosférica);
• a altitude absoluta do local (a temperatura diminui com a altitude);
• afastamento do oceano - nas costas, em regra, mudanças de temperatura menos acentuadas (dia e noite, estações do ano); mais precipitação;
• alívio ( cadeias de montanhas pode prender massas de ar: se uma massa de ar úmida encontra montanhas em seu caminho, ela sobe, esfria, a umidade condensa e a precipitação cai).

As zonas climáticas mudam do equador para os pólos, à medida que o ângulo de incidência dos raios solares muda. Este, por sua vez, determina a lei do zoneamento, ou seja, a mudança nos componentes da natureza do equador para os pólos. Dentro das zonas climáticas, distinguem-se as regiões climáticas - uma parte da zona climática que possui um certo tipo de clima. regiões climáticas surgem como resultado da influência da ação de vários fatores formadores do clima (peculiaridades da circulação atmosférica, influência das correntes oceânicas, etc.). Por exemplo, na zona de clima temperado do Hemisfério Norte, distinguem-se áreas de clima continental, continental temperado, marítimo e de monção.

Circulação geral da atmosfera- um sistema de correntes de ar no globo, que contribui para a transferência de calor e umidade de uma área para outra. O ar se move de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. Áreas de alta e baixa pressão são formadas como resultado do aquecimento desigual da superfície terrestre. Sob a influência da rotação da Terra, os fluxos de ar se desviam para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. Nas latitudes equatoriais, devido às altas temperaturas, há constantemente um cinturão de baixa pressão com ventos fracos. O ar aquecido sobe e se espalha a uma altura para o norte e para o sul. Em altas temperaturas e movimento ascendente do ar, com alta umidade, formam-se grandes nuvens. Desaparece aqui um grande número de precipitação.

Aproximadamente entre 25 e 30 ° N. e você. sh. o ar desce para a superfície da Terra, onde, como resultado, são formados cinturões de alta pressão. Perto da Terra, esse ar é direcionado para o equador (onde a pressão é baixa), desviando-se para a direita no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. É assim que os ventos alísios são formados. Na parte central dos cinturões de alta pressão, há uma zona calma: os ventos são fracos. Devido às correntes descendentes de ar, o ar é seco e aquecido. As regiões quentes e secas da Terra estão localizadas nesses cinturões.

Em latitudes temperadas com centros em torno de 60 ° N. e você. sh. a pressão é baixa. O ar sobe e depois corre para as regiões polares. Nas latitudes temperadas, predomina o transporte aéreo ocidental (a força defletora da rotação da Terra atua).

As latitudes polares são diferentes Baixas temperaturas ar e alta pressão. O ar proveniente de latitudes temperadas desce para a Terra e novamente vai para latitudes temperadas com ventos de nordeste (no Hemisfério Norte) e sudeste (no Hemisfério Sul). A precipitação é baixa (Fig. 15).

Arroz. 15. Esquema da circulação geral da atmosfera

Quanto tempo leva para a terra completar uma volta em torno do sol? Por que as estações mudam?

1. A dependência da quantidade de luz e calor que entra na Terra da altura do Sol acima do horizonte e da duração do tempo de queda. Lembre-se da seção "Terra - planeta sistema solar como a terra gira em torno do sol em um ano. Você sabe que devido à inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da órbita, o ângulo de incidência dos raios do sol na superfície da Terra muda ao longo do ano.

Os resultados das observações realizadas com a ajuda de um gnômon no pátio da escola mostram que quanto mais alto o Sol estiver acima do horizonte, maior será o ângulo de incidência dos raios solares e a duração de sua queda. A este respeito, a quantidade de calor solar também muda. Se os raios do sol caem obliquamente, a superfície da Terra aquece menos. Isso é claramente visível devido à pequena quantidade de calor solar de manhã e à noite. Se os raios do sol caem verticalmente, a Terra aquece mais. Isso pode ser visto na quantidade de calor ao meio-dia.

Agora vamos nos familiarizar com os vários fenômenos associados à rotação da Terra em torno do Sol.

2. Solstício de verão. No Hemisfério Norte, o dia mais longo é 22 de junho (Fig. 65.1). Depois disso, o dia para de alongar e diminui gradualmente. Portanto, 22 de junho é chamado de solstício de verão. Neste dia, o local onde os raios do sol incidem diretamente sobre a cabeça corresponde ao paralelo de 23,5° de latitude norte. Na região polar norte da latitude 66,5° ao pólo, o Sol não se põe durante o dia, o dia polar é estabelecido. No hemisfério sul, pelo contrário, da latitude de 66,5 ° ao pólo, o Sol não nasce, a noite polar se instala. A duração do dia polar e da noite polar varia de um dia no Círculo Polar Ártico a meio ano em direção aos pólos.

Arroz. 65. A localização do globo nos dias de verão e solstício de inverno.

3. Equinócio de outono. Com mais rotação da Terra em sua órbita, o hemisfério norte gradualmente se afasta do Sol, o dia é encurtado e a zona do solstício diminui durante o dia. No hemisfério sul, pelo contrário, o dia se alonga.

A área onde o sol não se põe está encolhendo. Em 23 de setembro, o sol do meio-dia no equador está diretamente acima, nos hemisférios norte e sul, o calor e a luz solares são distribuídos igualmente, o dia e a noite são equalizados em todo o planeta. Isso é chamado de equinócio de outono. Agora o dia polar está terminando no Pólo Norte, a noite polar está começando. Além disso, até o meio do inverno, a região da noite polar no hemisfério norte se expande gradualmente para 66,5 ° de latitude norte.

4. Solstício de Inverno. 23 de setembro em pólo Sul termina a noite polar, começa o dia polar. Isso vai até 22 de dezembro. Neste dia, o prolongamento do dia para o hemisfério sul e o encurtamento do dia para hemisfério norte. Este é o solstício de inverno (Fig. 65.2).

Em 22 de dezembro, a Terra entra em um estado oposto a 22 de junho. Raio do Sol ao longo do paralelo 23,5° S cai abruptamente ao sul de 66,5°S. região polar, pelo contrário, o Sol não se põe.

O paralelo de 66,5 ° latitudes norte e sul, que limita a distribuição do dia polar e da noite polar a partir do pólo, é chamado de Círculo Polar Ártico.

5. Equinócio de primavera. Além disso, no hemisfério norte, o dia se alonga, no hemisfério sul, encurta. Em 21 de março, dia e noite em todo o planeta são novamente equalizados. Ao meio-dia no equador, os raios do sol caem verticalmente. O dia polar começa no Pólo Norte, a noite polar começa no Pólo Sul.

6. Cintos térmicos. Observamos que a área em que o Sol do meio-dia está em seu zênite nos hemisférios norte e sul se estende até uma latitude de 23,5°. Os paralelos desta latitude são chamados de Trópico do Norte e Trópico do Sul.
O dia polar e a noite polar começam no norte e no sul círculos polares. Eles passam ao longo de 66°33"N e 66()33"S. Essas linhas separam os cintos, que diferem na iluminação dos raios solares e na quantidade de calor que entra (Fig. 66).

Arroz. 66. Cinturões térmicos do globo

Existem cinco zonas térmicas no globo: uma quente, duas temperadas e duas frias.
O espaço da superfície da Terra entre os trópicos do Norte e do Sul é referido como a zona quente. Durante o ano, a luz solar incide principalmente neste cinturão, portanto, há muito calor. Os dias são quentes o ano todo, nunca fica frio e nunca neva.
Do Trópico do Norte ao Círculo Polar Ártico é a Zona Temperada Norte, do Trópico Sul ao Círculo Antártico é a Zona Temperada Sul.
As zonas temperadas estão em uma posição intermediária entre as zonas quente e fria em termos de duração do dia e distribuição de calor. Eles mostram claramente as quatro estações. No verão, os dias são longos, os raios do sol caem diretamente, então o verão é quente. No inverno, o Sol não está muito alto acima do horizonte, e os raios do sol caem obliquamente; além disso, o dia é curto, por isso pode ser frio e gelado.
Em cada hemisfério, do Círculo Polar Ártico aos pólos, existem zonas frias do norte e do sul. No inverno, não há luz solar por vários meses (até 6 meses nos pólos). Mesmo no verão, o Sol está baixo no horizonte e com um dia curto, para que a superfície da Terra não tenha tempo de aquecer. Portanto, o inverno é muito frio, mesmo no verão a neve e o gelo na superfície da Terra não têm tempo de derreter.

1. Usando um telúrio (instrumento astronômico para demonstrar o movimento da Terra e dos planetas em torno do Sol e a rotação diária da Terra em torno de seu eixo) ou um globo com uma lâmpada, observe como os raios do sol são distribuídos durante o inverno e solstício de verão, equinócios de primavera e outono?

2. Determine por globo em que zona térmica Cazaquistão está localizado?

3. Em um caderno, desenhe um diagrama de zonas térmicas. Marque os pólos, os círculos polares, os trópicos do norte e do sul, o equador e rotule suas latitudes.

quatro*. Se o eixo da Terra em relação ao plano da órbita fizesse um ângulo de 60 °, em que latitudes passariam os limites dos círculos polares e dos trópicos?

Vídeo aula 2: Estrutura da atmosfera, significado, estudo

Palestra: Atmosfera. Composição, estrutura, circulação. Distribuição de calor e umidade na Terra. Tempo e clima

Atmosfera

atmosfera pode ser chamado de shell que permeia tudo. Seu estado gasoso permite preencher buracos microscópicos no solo, a água é dissolvida na água, animais, plantas e humanos não podem existir sem ar.

A espessura nominal da casca é de 1500 km. Seus limites superiores se dissolvem no espaço e não são claramente marcados. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0°C é de 760 mm. art. Arte. O envelope de gás é 78% nitrogênio, 21% oxigênio, 1% outros gases (ozônio, hélio, vapor de água, dióxido de carbono). A densidade da concha de ar muda com a elevação: quanto mais alto, mais raro é o ar. É por isso que os alpinistas podem ter fome de oxigênio. Na própria superfície da terra, a maior densidade.

Composição, estrutura, circulação

As camadas são distinguidas no shell:

Troposfera, 8-20 km de espessura. Além disso, nos pólos a espessura da troposfera é menor do que no equador. Cerca de 80% da massa total de ar está concentrada nesta pequena camada. A troposfera tende a aquecer a partir da superfície da Terra, então sua temperatura é mais alta perto da própria Terra. Com uma subida de até 1 km. a temperatura do envelope de ar diminui em 6°C. Na troposfera, há um movimento ativo de massas de ar na direção vertical e horizontal. É esta concha que é a "fábrica" ​​do clima. Nela se formam ciclones e anticiclones, sopram ventos de oeste e leste. Todo o vapor de água está concentrado nele, que condensa e derrama chuva ou neve. Essa camada da atmosfera contém impurezas: fumaça, cinzas, poeira, fuligem, tudo o que respiramos. A camada limite com a estratosfera é chamada de tropopausa. Aqui termina a queda de temperatura.

Limites aproximados estratosfera 11-55km. Até 25km. Há pequenas mudanças de temperatura, e mais alto começa a subir de -56°C para 0°C a uma altitude de 40 km. Por mais 15 quilômetros, a temperatura não muda, essa camada foi chamada de estratopausa. A estratosfera em sua composição contém ozônio (O3), uma barreira protetora para a Terra. Devido à presença da camada de ozônio, os raios ultravioleta nocivos não penetram na superfície da Terra. Recentemente atividade antropogênica levou à destruição dessa camada e à formação de "buracos de ozônio". Os cientistas dizem que a causa dos "buracos" é um aumento da concentração de radicais livres e freon. Sob a influência da radiação solar, as moléculas dos gases são destruídas, este processo é acompanhado por um brilho (luzes do norte).

De 50-55 km. próxima camada começa mesosfera, que sobe para 80-90 km. Nesta camada, a temperatura diminui, a uma altitude de 80 km é de -90°C. Na troposfera, a temperatura sobe novamente para várias centenas de graus. Termosfera estende-se até 800 km. Limites superiores exosfera não são determinados, uma vez que o gás se dissipa e escapa parcialmente para o espaço sideral.

Calor e umidade

A distribuição do calor solar no planeta depende da latitude do local. O equador e os trópicos recebem mais energia solar, já que o ângulo de incidência dos raios solares é de cerca de 90°. Quanto mais próximo dos polos, diminui o ângulo de incidência dos raios, respectivamente, a quantidade de calor também diminui. Os raios do sol, passando pela concha de ar, não a aquecem. Somente quando atinge o solo, o calor do sol é absorvido pela superfície da terra e, em seguida, o ar é aquecido a partir da superfície subjacente. A mesma coisa acontece no oceano, exceto que a água aquece mais lentamente do que a terra e esfria mais lentamente. Portanto, a proximidade dos mares e oceanos tem impacto na formação do clima. No verão, o ar do mar nos traz frescor e precipitação, no inverno aquece, já que a superfície do oceano ainda não gastou o calor acumulado durante o verão, e a superfície da terra esfriou rapidamente. As massas de ar marinhas se formam acima da superfície da água, portanto, estão saturadas de vapor de água. Movendo-se sobre a terra, as massas de ar perdem umidade, trazendo precipitação. As massas de ar continentais se formam acima da superfície da terra, como regra, são secas. A presença de massas de ar continentais no verão traz clima quente, no inverno - claro gelado.

Tempo e clima

Tempo- o estado da troposfera em um determinado local por um determinado período de tempo.

Clima- o regime climático de longo prazo característico da área.

O clima pode mudar durante o dia. O clima é uma característica mais constante. Cada região físico-geográfica é caracterizada por um determinado tipo de clima. O clima é formado pela interação e influência mútua de vários fatores: a latitude do local, as massas de ar predominantes, o relevo da superfície subjacente, a presença de correntes submarinas, a presença ou ausência de corpos d'água.

Na superfície da Terra existem cinturões de baixa e alta pressão atmosférica. Zonas equatoriais e temperadas de baixa pressão, alta pressão nos polos e nos trópicos. As massas de ar se movem de uma área de alta pressão para uma área de baixa pressão. Mas à medida que nossa Terra gira, essas direções se desviam, no hemisfério norte para a direita, no hemisfério sul para a esquerda. A partir de zona tropical os ventos alísios sopram para o equador, os ventos de oeste sopram dos trópicos para a zona temperada e os ventos polares de leste sopram dos pólos para a zona temperada. Mas em cada cinturão, áreas de terra se alternam com áreas de água. Dependendo se a massa de ar se formou sobre a terra ou sobre o oceano, pode trazer Chuva forte ou uma superfície clara e ensolarada. A quantidade de umidade nas massas de ar é afetada pela topografia da superfície subjacente. Massas de ar saturadas de umidade passam sobre os territórios planos sem obstáculos. Mas se houver montanhas no caminho, o ar úmido e pesado não pode se mover pelas montanhas e é forçado a perder parte, se não toda, da umidade nas encostas das montanhas. A costa leste da África tem uma superfície montanhosa (Montanhas do Dragão). Massas de ar se formando oceano Índico, saturados de umidade, mas perdem toda a água da costa, um vento quente e seco vem para o interior. É por isso que a maioria África do Sul ocupado com desertos.

Introdução

clima equatorial tropical latitude geográfica

Viajantes e navegadores da antiguidade chamavam a atenção para a diferença de climas desses ou de outros países que visitavam. Cientistas gregos possuem a primeira tentativa de estabelecer o sistema climático da Terra. Alega-se que o historiador Políbio (204 - 121 aC) foi o primeiro a dividir toda a terra em 6 zonas climáticas - duas quentes (desabitadas), duas temperadas e duas frias. Naquela época, já estava claro que o grau de frio ou calor na Terra depende do ângulo de inclinação dos raios do sol incidente. Daí surgiu a própria palavra "clima" (clima - declive), denotando por muitos séculos um certo cinturão da superfície da terra, limitado por dois círculos latitudinais.

Em nosso tempo, a relevância da pesquisa climática não desapareceu. Até o momento, a distribuição do calor e seus fatores foram estudados em detalhes, muitas classificações climáticas foram dadas, incluindo a classificação Alisov, que é mais usada no território ex-URSS, e Köppen, amplamente difundida no mundo. Mas o clima muda com o tempo, então a pesquisa climática também é relevante no momento. Os climatologistas estudam em detalhes as mudanças climáticas e as causas dessas mudanças.

Alvo trabalho de conclusão de curso: estudar a distribuição do calor na Terra como principal fator formador do clima.

Objetivos do trabalho do curso:

1) Estudar os fatores de distribuição de calor na superfície da Terra;

2) Considere as principais zonas climáticas da Terra.

Fatores de distribuição de calor

O sol como fonte de calor

O Sol é a estrela mais próxima da Terra, que é uma enorme bola de plasma quente no centro do sistema solar.

Qualquer corpo na natureza tem sua própria temperatura e, consequentemente, sua própria intensidade de radiação de energia. Quanto maior a intensidade de radiação, maior a temperatura. Com temperaturas extremamente altas, o Sol é uma fonte muito forte de radiação. Os processos ocorrem dentro do Sol, nos quais os átomos de hélio são sintetizados a partir de átomos de hidrogênio. Esses processos são chamados de processos de fusão nuclear. Eles são acompanhados pela liberação de uma enorme quantidade de energia. Essa energia faz com que o Sol aqueça até 15 milhões de graus Celsius em seu núcleo. Na superfície do Sol (fotosfera) a temperatura atinge 5500°C (11) (3, pp. 40-42).

Assim, o Sol irradia uma enorme quantidade de energia que traz calor para a Terra, mas a Terra está localizada a uma distância tão grande do Sol que apenas uma pequena parte dessa radiação atinge a superfície, o que permite que os organismos vivos existam confortavelmente em nosso planeta. planeta.

Rotação da Terra e latitude geográfica

A forma do globo e seu movimento afetam de certa forma o fluxo de energia solar para a superfície da Terra. Apenas parte dos raios do sol caem verticalmente na superfície do globo. Quando a Terra gira, os raios caem verticalmente apenas em um cinturão estreito localizado a uma distância igual dos pólos. Tal cinturão no globo é o cinturão equatorial. À medida que você se afasta do equador, a superfície da Terra torna-se cada vez mais inclinada em relação aos raios do Sol. No equador, onde os raios do sol incidem quase verticalmente, observa-se o maior aquecimento. Aqui está o cinturão quente da Terra. Nos pólos, onde os raios do sol caem muito obliquamente, jazem neve e gelo eternos. Nas latitudes médias, a quantidade de calor diminui com a distância do equador, ou seja, à medida que a altura do sol acima do horizonte diminui à medida que se aproxima dos pólos (Fig. 1.2).

Arroz. 1. A distribuição da luz solar na superfície da Terra durante os equinócios

Arroz. 2.

Arroz. 3. Rotação da Terra em torno do Sol

Se eixo da terra fosse perpendicular ao plano da órbita da Terra, então a inclinação dos raios solares seria constante para cada latitude, e as condições de iluminação e aquecimento da Terra não mudariam durante o ano. Na realidade, o eixo da Terra faz um ângulo de 66 ° 33 com o plano da órbita da Terra. Isso leva ao fato de que, mantendo a orientação do eixo no espaço mundial, cada ponto da superfície da Terra encontra os raios do sol em ângulos que mudam durante o ano (Fig. 1-3). Em 21 de março e 23 de setembro, os raios do sol incidem verticalmente sobre o equador ao meio-dia. Devido à rotação diária e disposição perpendicular em relação ao plano da órbita da Terra, em todas as latitudes, o dia é igual à noite. Estes são os dias da primavera e equinócios de outono(Figura 1). Em 22 de junho, os raios do sol ao meio-dia caem verticalmente sobre o paralelo 23 ° 27 "N, que é chamado de trópico norte. Acima da superfície norte de 66 ° 33" N. sh. O sol não se põe abaixo do horizonte e o dia polar reina ali. Esse paralelo é chamado de Círculo Polar Ártico, e a data de 22 de junho é o solstício de verão. A superfície ao sul de 66 ° 33 "S de latitude não é iluminada pelo Sol e a noite polar reina lá. Esse paralelo é chamado de Círculo Antártico. Em 22 de dezembro, os raios do sol incidem verticalmente ao meio-dia sobre o paralelo 23 ° 27" S. sh., que é chamado de trópico sul, e a data 22 de dezembro é o dia do solstício de inverno. Neste momento, a noite polar é definida ao norte do Círculo Polar Ártico, e o dia polar é definido ao sul do Círculo Antártico (Fig. 2) (12).

Como os trópicos e os círculos polares são os limites da mudança no regime de iluminação e aquecimento da superfície da Terra durante o ano, eles são tomados como os limites astronômicos das zonas térmicas da Terra. Entre os trópicos existe uma zona quente, dos trópicos aos círculos polares - duas zonas temperadas, dos círculos polares aos pólos - dois cinturões frios. Esta regularidade na distribuição de iluminação e calor é, na verdade, complicada pela influência de várias regularidades geográficas, que serão discutidas abaixo (12).

A alteração das condições de aquecimento da superfície terrestre durante o ano é a causa da mudança das estações (inverno, verão e estações de transição) e determina o ritmo anual dos processos em envelope geográfico (curso anual temperatura do solo e do ar, processos vitais, etc.) (12).

A rotação diária da Terra em torno de seu eixo causa flutuações significativas de temperatura. Pela manhã, com o nascer do sol, a chegada da radiação solar começa a ultrapassar a própria radiação da superfície terrestre, de modo que a temperatura da superfície terrestre aumenta. O maior aquecimento será observado quando o Sol ocupa a maior parte posição alta. À medida que o sol se aproxima do horizonte, seus raios tornam-se mais inclinados em direção à superfície da terra e a aquecem menos. Após o pôr do sol, o fluxo de calor para. O resfriamento noturno da superfície da Terra continua até um novo nascer do sol (8).