Atmosfera, dział III, geografia rozszerzona, klasa 1

atmosfera

powłoka Ziemi będąca mieszanką gazów zwaną powietrzem atmosferycznym. Dzieli się ją na składniki główne drugorzędne i domieszki

Składniki główne

99.99% procent powietrza - azot, tlen, argon i dwutlenek węgla

składniki drugorzędne

gazy szlachetne

domieszki

zmienna część atmosfery np. siarka lub para wodna

Aerozole atmosferyczne

substancje ciekłe i stałe w powietrzu, np bakterie, pyłki roślin.

Znaczenie atmosfery

warunkuje istnienie życia na ziemi, chroni przed szkodliwym promieniowaniem, meteoroidami i nadmiernym wypromieniowaniem ciepła oraz wpływa na procesy kształtujące krajobraz

warstwy atmosfery (od najniższej)

troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, egzosfera

troposfera

<12km. Zachodzą w niej wszystkie podstawowe procesy kształtujące pogodę i klimat. Wraz ze wzrostem wysokości obniżają się temperatura powietrza i ciśnienie atmosferyczne

Stratosfera

12>50km. W dolnej części temperatura powietrza stała (-60C) a w górnej do 0C, ponieważ promieniowanie ultrafioletowe jest pochłaniane przez ozon. Występuje warstwa ozonowa

Mezosfera

50>85km. Temperatura powietrza obniża się wraz z wysokością aż do - 100C.

Termosfera

85>800km. Pochłania promieniowanie ultrafioletowe. Temperatura wzrasta do 1000C. W termosferze znajduje się większa część jonosfery - warstwy, w której następuje jonizacja cząstek powietrza

Egzosfera

800>1500km. Wszystkie gazy są rozrzedzone. Temperatura powietrza obniża się wraz z wysokością aż do - 270C.

efekt cieplarniany

ogrzewanie się atmosfery w wyniku pochłaniania przez nią znacznej części promieniowania cieplnego emitowanego przez Ziemię ogrzaną promieniami słonecznymi

magnetosfera

chroni życie na Ziemi przed szkodliwymi cząsteczkami wiatru słonecznego.

promieniowanie bezpośrednie

gdy światło słoneczne pada bezpośrednio na powierzchnie terenu

promieniowanie rozproszone

gdy światło słoneczne zmienia kierunek na cząsteczkach aerozoli, gazów lub na kropelkach wody.

temperatura powietrza i aktualna

1) określa stopień nagrzania atmosfery. 2) Temperatura zmierzona w danym momencie

Średnia wartość temperatury powietrza

dla doby, miesiąca i roku. Nazwa wskazuje na to, że to średnia temperatury

Czynniki wpływające na rozkład temperatury powietrza

szerokość geograficzna, wysokość n.p.m., rzeźba terenu, prądy morskie, pokrycie terenu, cyrkulacja atmosferyczna, odległość od mórz i oceanów.

gradient termiczny

spadek temperatury wraz ze wzrostem wysokości n.p.m. Wielkość określająca zmianę temperatury powietrza przypadającą na jednostkę wysokości.

Gradient wilgotnoadiabatyczny i suchoadiabatyczny

0,6C na 100m i 1C na 100m.

Inwersja

Wyższa temperatura w wyższych warstwach troposfery niż w warstwach położonych niżej.

Wzór na obliczanie temperatury powietrza na podstawie gradientu

1) Oblicz różnicę wysokości. 2) Oblicz różnicę C temperatury powietrza na danych punktach. Weź pod uwagę gradient 3) Odejmij obliczoną wartość temperatury od tej podanej.

Od czego zależy dobowa amplituda temperatury powietrza

Zachmurzenia i pokrycia terenu

Od czego zależy roczna amplituda temperatury powietrza

odległości od mórz i oceanów, położenia względem równika

ciśnienie atmosferyczne

siła, z którą słup powietrza naciska na określoną powierzchnię terenu. Jego wartość mierzy się w hektopaskalach. Normalna wartość to 1013,25 hPa

Izobar

linia łącząca punkty o jednakowych wartościach ciśnienia atmosferycznego.

niż baryczny, wyż baryczny

1) Układ zamkniętych izobar, w którym ciśnienie atmosferyczne maleje w kierunku środka.2) Układ zamkniętych izobar, w którym ciśnienie atmosferyczne wzrasta w kierunku środka.

wiatr

poziomy ruch powietrza w dolnej warstwie troposfery, wywołany różnicą ciśnienia atmosferycznego. Wiatr wieje od wyżu do niżu

Konwekcja

pionowy ruch powietrza atmosferycznego spowodowany różnicą gęstości powietrza wynikającą z jego nagrzewania się. Wyróżniamy prądy wstępujące i zstępujące.

prądy wstępujące

powstają nad silnie ogrzanymi obszarami, gdzie powietrze przy powierzchni rozpręża się (gęstość maleje, objętość wzrasta) i unosi. Nad obszarem tworzy się niż

prądy zstępujące

powstają nad obszarami, na których jest niska temperatura. Opadające zimne i gęste powietrze wywiera duży nacisk na podłoże. W efekcie ciśnienie atmosferyczne wzrasta i powstaje wyż.

turbulencja

chaotyczny ruch powietrza na niewielkim obszarze.

Globalna cyrkulacja atmosfery

krążenie powietrza wokół Ziemi wywołane różnicami w dopływie energii słonecznej oraz ruchem obrotowym planety. Wyróżniamy 3 komórki - Hadleya, Ferrela i polarną.

Komórka Hadleya

Do okolic równika dociera najwięcej energii słonecznej, więc tworzy się tam niż. Powietrze się unosi i padają deszcze zenitalne. W okolicach zwrotników tworzy się wyż. Od zwrotników do równika wieją stałe wiatry - pasaty

Komórka Ferrela

W okoliach 60N i S mieszają się masy powietrza napływające z południa i północy. Tworzy się strefa obniżonego ciśnienia złożona z pojedynczych ośrodków niżowych przemieszczających się z zachodu na wschód.

Komórka polarna

Powierzchnia terenu jest wychłodzona, więc powstają stałe ośrodki wyżowe. Chłodne powietrze z wyżów biegunowych przemieszcza się w postaci stałych wiatrów w stronę umiarkowanych szerokości geograficznych.

Wiatry lokalne

bryza, fen, wiatr dolinny i górski, bora

bryza

W ciepłej porze roku i na wybrzeżach. Powstaje w wyniku nierównomiernego nagrzewania się wody i lądu. Dzienna wieje znad morza, a nocna znad lądu.

Fen

Ciepły, suchy, porywisty wiatr po zewnętrznej stronie pasma górskiego. Powstaje, gdy masy powietrza przemieszczające się z wyżu do niżu napotykają barierę górską. Przykładem jest halny.

Wiatr dolinny i górski

W górach podczas bezchmurnej pogody w wyniku nagrzewania się stoków i den dolin. W ciągu dnia powietrze nagrzewa się i unosi wzdłuż stoków, a nocą chłodne powietrze opada wzdłuż stoków.

Bora

Zimny, suchy i porywisty wiatr, który wieje znad wychłodzonego obszaru górskiego w stronę nagrzanego morza lub dużego jeziora.

cyrkulacja monsunowa

powstaje wskutek nierównomiernego nagrzewania sąsiadujących ze sobą dużych obszarów oceanicznych i lądowych. Najwyraźniej naznacza się w południowo-wschodniej Azji.

Monsun Letni

Nad nagrzanym lądem tworzy się niż, a nad chłodniejszym oceanem wyż. Wiatr wieje znad oceanu w stronę lądu i przynosi wilgotne powietrze, a to wywołuje obfite opady deszczu.

Monsun zimowy

Nad oceanem, który długo magazynuje ciepło, powstaje niż, a nad wychłodzonym lądem wyż. Chłodny i suchy wiatr wieje od lądu do oceanu

wilgotność powietrza

zawartość pary wodnej w powietrzu. Zależy od temperatury powietrza, szerokości geograficznej, odległości od mórz i oceanów oraz pokrycia terenu.

Miary wilgotności powietrza

wilgotność bezwzględna, wilgotność względna, temperatura punktu rosy

wilgotność bezwzględna

masa pary wodnej w jednostce objętości powietrza

wilgotność względna

stosunek rzeczywistej ilości pary wodnej zawartej w powietrzu do jej maksymalnej zawartości w danej temperaturze.

temperatura punktu rosy

wilgotność temperatury powietrza, do której powietrze musi się ochłodzić, aby para wodna stała się parą nasyconą.

chmura

zbiór kropelek wody lub kryształków lodu swobodnie unoszący się w powietrzu

mgła

zawiesina kropelek wody, która znajduje się w przyziemnej warstwie powietrza i powoduje, że widoczność jest mniejsza niż 1km.

czynniki wpływające na wielkość opadów atmosferycznych

cyrkulacja powietrza, wysokość nad poziomem morza, rzeźba terenu, odległość od mórz i oceanów, prądy morskie i pokrycie terenu.

roczne sumy opadów

najniższe w okolicach zwrotników oraz na obszarach opływanych przez zimne prądy morskie, a najwyższe - w Azji Południowo-Wschodniej, na obszarach objętych oddziaływaniem cyrkulacji monsunowej.

fronty atmosferyczne

chłodny, ciepły i zokludowany

Front chłodny

Tworzy się, gdy chłodne, ciężkie masy powietrza wsuwają się pod powietrze cieplejsze i wypychają je do góry. Powstają wtedy cumulonimbusy i pojawiają się obfite, krótkie opady oraz burze.

Front ciepły

Powstaje, gdy napływające cieplejsze powietrze wślizguje się na masę chłodną Ciepłe powietrze się ochładza, a zawarta w nim para wodna kondensuje. Tworzą się nimbostratusy dające długotrwałe opady

Front zokludowany

Gdy przemieszczający się szybciej front chłodny dogoni front ciepły, to fronty nachodzą na siebie. Dwie chłodne masy powietrza stykają się ze sobą, a masa ciepła unosi się ponad nimi. Powstają długotrwałe opady i burze.

masa powietrza

duży fragment troposfery charakteryzujący się określonymi własnościami fizycznymi, przedewszystkim podobną temperaturą powietrza i wilgotnością. Rozdzielone strefami przejściowymi nazywamy frontami powietrza

Pogoda

chwilowy stan atmosfery w danym miejscu. Wpływa na niego temperatura i wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, wiatr, zachmurzenie, nasłonecznienie, opady i osady atmosferyczne

klimat

układ warunków pogodowych o typowej zmienności w ciągu roku, charakterystyczny dla całego obszaru. Kształtują go czynniki klimatotwórcze

Czynniki klimatotwórcze

meteorologiczne (cyrkulacyjne i niemeteorologiczne (geograficzne)

strefy klimatyczne

9: 1 równikowa, 2 zwrotnikowe, 2 podzwrotnikowe, 2 umiarkowane i 2 okołobiegunowe

klimaty astrefowe

górski, monsunowy i miejski

klimat górski

duża zmienność warunków pogodowych oraz następujące wraz ze wzrostem wysokości zmiany temperatury powietrza, wysokości opadów i średniej prędkości wiatrów

klimat monsunowy

występujący na obszarach objętych cyrkulacją monsunową.

klimat miejski

większe zachmurzenie i wyższa średnia roczna temperatura powietrza niż na sąsiednich obszarach

Cumulus

Chmury o rozciągłości pionowej na piętrze niskim. Mają wyraźnie zarysowane kontury. Ich podstawy są ciemne. Rzadko dają opady deszczu.

Stratocumulus

Na piętrze niskim. Tworzą regularne wały i kłęby ciemniejsze u podstawy. W niektórych miejscach całkowicie przysłaniają słońce, w innych są prześwity. Dają słabe opady deszczu lub śniegu.

Stratus

Na piętrze niskim. Zasnuwają niebo gęstą, ciemną warstwą spoza której nie widać słońca. Opady z tych chmur mają postać mżawki lub ziarnistego śniegu

Nimbostratus

Na piętrze niskim. Ciemne, niskie chmury z wyraźnie zarysowaną i wyrównaną podstawą. Dają długotrwałe opady deszczu. Nie widać słońca.

Altocumulus

Na piętrze średnim. Nie przysłaniają całkowicie słońca. Mają kłębiastą strukturę oraz wyraźnie zarysowane cienie. Nie dają opadów

Altostratus

Na piętrze średnim. Przeważnie pokrywają całe niebo szarą lub bladoniebieską zasłoną. Bez efektu Halo.

Cirrus

Na piętrze wysokim. Ma wygląd delikatnych włókien lub pasemek w kształcie płóz sań. Nie rzucają cienia, lekko przysłaniają słońce.

Cirrocumulus

Na piętrze wysokim. Tworzą pierzaste, regularnie ułożone płaty. Nie przysłaniają słońca.

Cirrostratus

Na piętrze wysokim. Przysłaniają niebo białym welonem. Czasami pojawia się halo.

Cumulonimbus

Na wszystkich piętrach. O rozciągłości pionowej. Może znajdywać się w piętrze niskim, a górna część sięgać kilkunastu kilometrów. Przynoszą obfite opady i burze.

Równikowy wybitnie wilgotny

średnia roczne temperatura powietrza >20C. Roczna amplituda temperatury powietrza poniżej 5C. Roczna suma opadów 2000mmm do 3000. Brak dominującej pory deszczowej

Równikowy wilgotny

średnia roczne temperatura powietrza >20C. Roczna amplituda temperatury powietrza powyżej 5C. Roczna suma opadów 1000mmm do 2000. 1 lub 2 pory deszczowe

Równikowy suchy

Roczna amplituda temperatury powietrza powyżej 10C. Roczna suma opadów 500mmm do 1000. 1 pora deszczowa

zwrotnikowy wilgotny

średnia roczne temperatura powietrza >20C. Roczna suma opadów 1000mmm do 2000. Opady głównie latem. W odmianie monsunowej suma opadów powyżej 2000mm

zwrotnikowy pośredni

roczna suma opadów od 300mm do 1000mm, duże dobowe amplitudy temperatury powietrza

zwrotnikowy skrajnie suchy

duże dobowe amplitudy powietrza. Brak opadów.

pozwrotnikowy morski

średnia roczna temperatura powietrza >15C. Lato gorące, zima łagodna. Roczna suma opadów 500mm-900mm. Opasy głównie zimą

podzwrotnikowy pośredni i kontynentalny

duże amplitudy powietrza. Lata bardzo gorące, zimą około 0C.

podzwrotnikowy kontynentalny suchy

duże amplitudy powietrza. Zimą poniżej 0C. niewielkie opady

Umiarkowany ciepły morski

Amplituda <20C. Lato chłodne, zima łagodna. Suma opadów 600-1000mm. Opadły całoroczne z przewagą jesienno-zimowych.

Umiarkowany ciepły przejściowy

duża zmienność stanów pogody w zależności od kierunku napływających mas powietrza. Amplituda >25C. Opdały całoroczne z przewagą w porze letniej, zimą śnieg.

Umiarkowany ciepły kontynentalny i kontynentalny suchy

amplituda >45C. Upalne lato, mroźna zima. Niewielkie opady, głównie latem.

Umiarkowany chłodny morski

amplituda >15C. Lata chłodne, zimy łagodne. Opady całoroczne z przewagą jesienno-zimowych >1000mm

Umiarkowany chłodny przejściowy

Duża zmienność stanów pogody w zależności od kierunku napływających mas powietrza. Amplituda >25C. Opady całoroczne z przewagą w porze letniej.

Umiarkowany chłodny kontynentalny

amplituda powietrza <45C. Lata krótkie i chłodne, zima długa i mroźna. Rocza suma opadów do 250mm.

Subpolarny

średnia temperatura najcieplejszego miesiąca >0C. Roczna suma opadów do 250mm (głównie opady śniegu).

polarny

średnia temperatura powietrza najcieplejszego miesiąca <0C. Roczna suma opadów do 150mm (tylko śnieg) lub brak.