Saat kita keluar rumah, kita selalu penasaran dengan seperti apa cuaca hari ini. Jika, sibuk dengan pikiran kita, kita tidak memperhatikan cuaca, cuaca terus-menerus mengingatkan kita pada dirinya sendiri. Cuaca adalah teman abadi kita, berubah-ubah dan berubah-ubah!
Sejak zaman kuno, orang telah mencoba menjelaskan mengapa cuaca berubah, betapa dahsyatnya badai, hujan lebat, badai salju, dan kekuatan apa yang menciptakannya? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini diberikan oleh meteorologi - ilmu yang mempelajari fenomena di selubung udara bumi (atmosfer). Kata "meteorologi" berasal dari kata Yunani "meteor" - melayang di udara dan "logos" - kata, doktrin.
Gravitasi lautan udara
Kita hidup di dasar lautan udara. Udara di sekitar kita begitu transparan dan ringan sehingga hingga abad ke-17, ilmu pengetahuan didominasi oleh keyakinan bahwa udara tidak berbobot.
Pada tahun 1640, di Italia, Duke of Tuscany memutuskan untuk memasang air mancur di teras istananya. Untuk menyuplai air dari danau, dibangunlah pompa besar yang belum pernah dibangun sebelumnya. Namun ternyata pompanya tidak berfungsi - air di dalamnya hanya naik 10,3 m di atas permukaan waduk.
Tidak ada yang bisa menjelaskan apa yang terjadi di sini sampai murid Galileo, E. Toricelli, menyatakan bahwa air di dalam pompa tidak naik karena pengaruh gravitasi atmosfer, yang menekan permukaan danau. Sebuah kolom air setinggi 10,3 m menyeimbangkan tekanan ini dengan tepat, sehingga air tidak naik lebih tinggi. Toricelli mengambil tabung kaca dengan salah satu ujungnya tertutup dan ujung lainnya terbuka dan mengisinya dengan air raksa. Kemudian dia menutup lubang itu dengan jarinya dan, membalikkan tabung itu, menurunkan ujung terbukanya ke dalam bejana berisi air raksa. Air raksa tidak keluar dari tabung, melainkan hanya turun sedikit.
Kolom air raksa dalam tabung dipasang pada ketinggian 760 mm di atas permukaan air raksa dalam bejana. Berat kolom air raksa dengan penampang 1 persegi. cm sama dengan 1,033 kg, mis. sama persis dengan berat kolom air dengan penampang yang sama dan tinggi 10,3 m. Dengan gaya inilah atmosfer menekan setiap sentimeter persegi permukaan apa pun, termasuk permukaan tubuh kita.
Telapak tangan orang dewasa mengalami tekanan atmosfer kurang lebih 150 kg, yaitu. sama dengan berat dua orang laki-laki.
Jadi Toricelli menciptakan barometer - perangkat pertama di dunia yang mengukur tekanan atmosfer (dari kata Yunani "baros" - berat, berat, "metreo" - saya mengukur). Untuk waktu yang lama, tekanan atmosfer diukur dalam milimeter tinggi kolom air raksa. Tekanan rata-rata di permukaan laut adalah 760 mm. Namun unit seperti itu ternyata merepotkan untuk perhitungan, dan sekarang tekanan atmosfer dinyatakan dalam milibar. Satu milibar hampir sama persis dengan gaya yang digunakan benda bermassa 1 gram untuk menekan permukaan seluas 1 meter persegi. cm, dan tekanan atmosfer rata-rata adalah 1013 mb. Dengan menggunakan barometer, ditemukan bahwa tekanan atmosfer berubah sepanjang waktu dan tidak sama di tempat yang berbeda. Ditemukan bahwa tekanan atmosfer menurun seiring bertambahnya ketinggian seiring dengan berkurangnya ketebalan atmosfer di atas barometer.
Distribusi massa atmosfer berdasarkan lapisan
Barometer yang diangkat ke ketinggian yang sama dari ketinggian yang berbeda menunjukkan perubahan tekanan yang berbeda. Bagaimanapun, lapisan udara terendah berada di bawah tekanan dari seluruh ketebalan atmosfer; lapisan tersebut sangat terkompresi dan paling padat. Semakin tinggi, semakin lemah tekanannya dan semakin rendah kepadatan udaranya.
Jadi, misalnya, pada ketinggian 5,5 km, tekanannya setengah dari tekanan di permukaan laut, yaitu setengah dari total massa atmosfer terkonsentrasi pada lapisan setebal 5,5 km. Namun lapisan berikutnya dengan ketebalan yang sama, antara 5,5 dan 11 km, hanya mengandung seperempat massa atmosfer. Semakin tinggi, penurunan tekanan semakin melambat saat naik. Jika naik ke ketinggian 22 km, maka tekanan di sini bukan nol, melainkan 1/25 dari tekanan permukaan. Hanya 1/25, atau 4%, dari total massa atmosfer yang tersisa di lapisan atasnya. Bahkan lebih tinggi lagi, tanda-tanda partikel udara dapat ditelusuri di atas permukaan bumi hingga ketinggian lebih dari 1000 km.
Lapisan lautan udara
Untuk waktu yang lama, orang dapat menilai sifat-sifat lautan udara hanya melalui pengamatan dari darat. Ilmu pengetahuan mulai benar-benar menembus rahasianya ketika mereka menemukan alat untuk mengangkat alat ukur ke lapisan atas atmosfer.
Dari pengalaman pendakian gunung dan pendakian pertama balon, diketahui bahwa suhu udara menurun seiring dengan ketinggian. Itulah sebabnya bahkan pada puncak musim panas di negara-negara tropis yang panas, puncak-puncak pegunungan tinggi tetap tertutup salju abadi yang berkilauan. Ditemukan bahwa suhu udara menurun rata-rata 5-6° untuk setiap kilometer pendakian. Pada lapisan atmosfer tertentu dan pada hari-hari tertentu, penurunan suhu ini bisa lebih besar atau lebih kecil. Kadang-kadang terdapat lapisan genap yang suhunya meningkat seiring ketinggian: fenomena ini disebut inversi atau rotasi suhu. Kami juga memperhatikan bahwa sangat jarang suhu turun hingga 10° per 1 km pendakian dan tidak pernah melebihi nilai ini.
Namun kemudian para peneliti mulai melakukan penetrasi lebih tinggi dan lebih tinggi lagi, meluncurkan balon - wahana yang dipasangi alat perekam. Pada ketinggian tertentu, balon meledak, dan alat perekam diturunkan dengan parasut. Balon yang berbunyi mulai menembus hingga ketinggian lebih dari 10-11 km, dan kemudian diketahui bahwa di atas level tersebut suhu berhenti turun seiring dengan ketinggian. Awalnya mereka tidak mempercayai perangkat tersebut: mereka mengira perangkat tersebut dipanaskan oleh matahari. Namun, kemudian saya harus mengakui bahwa di atas 10-11 km sebenarnya lapisan atmosfer yang sangat berbeda dimulai, di mana suhu tidak menurun seiring ketinggian, tetapi tetap konstan.
Para ilmuwan menyebut lapisan ini stratosfer, berbeda dengan lapisan bawah - troposfer.
Hingga ketinggian 11 km, yakni troposfer mengandung 3/4 massa total atmosfer. Di sinilah hampir semua awan terbentuk dan tempat turunnya hujan dan salju. Fenomena yang kita sebut cuaca berkembang di troposfer.
Seiring waktu, instrumen lama untuk mempelajari atmosfer ditingkatkan dan instrumen baru bermunculan. Alih-alih membunyikan balon, radiosonde mulai digunakan - stasiun radio otomatis yang naik di atas balon yang mengirimkan pembacaan dari alat ukur ke tanah. Ternyata ketebalan troposfer berubah setiap saat dan tidak sama di berbagai tempat di dunia. Semakin sedikit panas yang berasal dari matahari, semakin dingin troposfernya, dan semakin tipis pula. Di daerah beriklim sedang, ketebalan troposfer berkisar antara 8 hingga 13 km, terkadang berkurang hingga 6 km atau meningkat hingga 15 km.
Di Kutub Selatan dan Utara ketebalannya rata-rata 8 km, dan di atas garis khatulistiwa mencapai 17 km. Semakin tebal troposfer, semakin dingin stratosfer: di troposfer, suhu menurun seiring ketinggian. Oleh karena itu, suhu rata-rata di stratosfer di atas Arktik adalah minus 45°, di atas garis lintang kita - minus 55°, di atas khatulistiwa - minus 80°. Jadi, ternyata di atas troposfer tebal yang lebih hangat terdapat stratosfer yang lebih dingin, dan sebaliknya, di atas troposfer tipis yang dingin terdapat stratosfer yang hangat.
Pada awalnya, setelah ditemukannya stratosfer, diasumsikan meluas hingga batas atas atmosfer dan secara bertahap berpindah ke ruang tanpa udara. Kemudian muncul alat pengamatan meteorologi baru - roket, yang mulai mencapai ketinggian ratusan kilometer.
Data yang sangat menarik diperoleh dengan menggunakan satelit buatan. Semua pengamatan tersebut menunjukkan bahwa di stratosfer suhunya tetap konstan dengan ketinggian hanya sampai 40 km. Di sinilah stratosfer berakhir. Di atas mesosfer meluas hingga ketinggian 80 km, di mana suhu turun, dan di batas atas mesosfer turun hingga minus 90°. Di atas 80 kilometer adalah ionosfer.
Suhu ionosfer meningkat seiring ketinggian dan mencapai nilai yang sangat tinggi pada tingkat tertentu, hingga ratusan derajat. Namun bukan berarti orang yang sampai di sana akan terpanggang hidup-hidup: kepadatan udara di sana sangat rendah sehingga mustahil untuk merasakan perbedaannya dengan luar angkasa tanpa udara, yang bersuhu nol mutlak (minus 273°). Kita merasakan suhu berdasarkan intensitas molekul suatu zat membombardir permukaan tubuh kita. Kecepatan pergerakan molekul mewakili esensi fisik dari suhu suatu zat; Kecepatan inilah yang meningkat di ionosfer hingga batas yang sangat tinggi, yang mungkin berhubungan dengan suhu udara yang sangat tinggi dalam arti kata yang biasa.
Di atas 800 km di atas bumi, ionosfer berakhir dan zona hamburan dimulai. Dari sini, partikel udara keluar ke luar angkasa, meninggalkan planet kita selamanya. Di zona ini, udara sangat tipis sehingga sebuah partikel dapat terbang ratusan kilometer tanpa bertabrakan dengan partikel lain.
Untuk membayangkannya, cukup dikatakan bahwa pada ketinggian 100 km dari satu tumbukan ke tumbukan lainnya, sebuah partikel udara dapat terbang sejauh 1-2 cm, sedangkan di permukaan bumi - tidak lebih dari seratus ribu. dari satu sentimeter! Menurut beberapa tanda, partikel gas penyusun udara ditemukan hingga ketinggian 1500-2000 km. Tingkat ini dapat dianggap sebagai batas atas atmosfer.
Apa yang menjelaskan stratifikasi atmosfer?
Mengapa atmosfer terbagi menjadi beberapa lapisan? Hal ini dijelaskan oleh beberapa alasan. Pertama, kepadatan udara berkurang seiring dengan ketinggian. Kedua, sinar matahari, membawa panas, menembus atmosfer tanpa hambatan, memanaskan permukaan bumi dan dari situ panas menyebar ke atas ke seluruh atmosfer. Ketiga, atmosfer masih menyerap sebagian radiasi matahari, terutama aliran partikel yang terbang dari Matahari, sehingga atmosfer bagian atas terkena radiasi tersebut, dan bagian bawah terlindungi dari radiasi tersebut. Terakhir, panas di atmosfer menyebar melalui dua cara berbeda: melalui pencampuran udara dan melalui radiasi termal dari partikel-partikelnya. Selain itu, di udara padat, metode pertama mendominasi, dan di udara yang dijernihkan, metode kedua mendominasi.
Troposfer bersentuhan langsung dengan pemanas – permukaan bumi. Kepadatan udara di dalamnya paling besar, dan panas didistribusikan terutama dengan mencampurkan udara, menurunkan dan menaikkan partikel-partikelnya. Saat udara naik, ia memasuki lapisan dengan tekanan atmosfer lebih rendah dan mengembang. Secara teoritis, ketika udara mengembang, suhunya turun 10° per 1 km kenaikan. Ketika udara turun, suhunya, sebaliknya, meningkat dengan jumlah yang sama: 10° per 1 km. Artinya, karena naik turunnya udara di troposfer, suhu akan turun seiring dengan ketinggian. Tetapi partikel yang lebih hangat lebih ringan daripada partikel yang dingin, mereka lebih sering naik, dan partikel yang lebih dingin tenggelam lebih rendah. Oleh karena itu, ternyata suhu di troposfer turun 10° per kilometer seiring ketinggian, dan rata-rata 5-6°.
Di stratosfer, yang kepadatan udaranya rendah, alirannya tidak dapat mentransfer banyak panas. Di sini panas dipindahkan melalui radiasi - sinar panas yang tidak terlihat. Setiap benda memancarkan panas, dan semakin tinggi suhunya, semakin kuat pula panasnya. Kami merasakan sinar seperti itu datang dari dinding kompor yang dipanaskan. Jika benda yang dipanaskan dan benda dingin diletakkan saling berhadapan, benda yang dipanaskan akan menjadi dingin, dan benda yang dingin akan memanas hingga suhunya sama. Hal yang sama terjadi di stratosfer, di mana semua lapisan memancarkan panas ke bawah dan ke atas sehingga mempertahankan suhu yang sama. Partikel-partikel bermuatan listrik yang mengalir dari Matahari dengan kecepatan tinggi menembus ke dalam ionosfer, tempat udara sangat langka, dan membombardir serta menggemparkan partikel-partikel udara. Lapisan yang dialiri listrik ternyata mampu menghantarkan listrik dan sangat mempengaruhi perambatan gelombang radio pendek – memantulkannya hingga ke Bumi. Dipantulkan secara bergantian dari ionosfer dan dari permukaan bumi, gelombang radio pendek menyebar ke seluruh dunia - inilah rahasia jangkauannya yang sangat jauh.
Dalam pelajaran kali ini kita akan mempelajari apa itu atmosfer dan mengenal sifat-sifat serta ciri-cirinya. Kita juga akan mengetahui bagaimana ia berinteraksi dengan bagian lain di planet ini.
Topik: Bumi
Pelajaran: Lautan Udara Bumi
Suasana- cangkang gas suatu benda langit yang berada di dekatnya karena gravitasi. Atmosfer menentukan cuaca di permukaan bumi, meteorologi mempelajari cuaca, dan klimatologi mempelajari variasi iklim jangka panjang. Atmosfer bumi muncul akibat keluarnya gas pada saat terjadi letusan gunung berapi. Dengan munculnya lautan dan biosfer, ia terbentuk karena pertukaran gas dengan air, tumbuhan, hewan, dan produk pembusukannya di tanah dan rawa.
Udara- campuran gas alam yang membentuk atmosfer bumi. Udara diperlukan untuk keberadaan normal sebagian besar organisme hidup terestrial.
Saat ini atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari gas dan berbagai kotoran (debu, tetesan air, kristal es, garam laut, hasil pembakaran).
Konsentrasi gas yang menyusun atmosfer hampir konstan, kecuali air dan karbon dioksida.
Beras. 1. Komposisi atmosfer bumi ()
Atmosfer dapat disebut lautan udara karena ukurannya yang sangat besar, sirkulasi dan prosesnya mirip dengan hidrosfer.
Polusi udara merupakan proses yang bervariasi; banyak polutan berbeda yang terlibat. Begitu polutan dilepaskan ke udara, mereka berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan, membentuk reaksi kompleks yang bergantung pada suhu, kelembapan, dan kondisi lingkungan lainnya. Polutan dapat dibagi menjadi dua kelompok:
Polutan primer adalah zat yang terbentuk selama aktivitas manusia;
Polutan sekunder merupakan zat yang terbentuk akibat interaksi polutan primer dengan atmosfer. Udara tercemar oleh mobil dan pabrik.
Beras. 2. Polusi udara ()
Ketebalan atmosfer kurang lebih 120 km dari permukaan bumi.
Suasana mempunyai struktur sebagai berikut:
Beras. 3. Struktur atmosfer ()
Semakin tinggi Anda dari permukaan bumi, semakin rendah suhunya.
Awan- akumulasi tetesan air dan kristal es yang tersuspensi di atmosfer. Awan terbentuk terutama di troposfer.
Ada tiga jenis awan:
Beras. 4. Awan Cirrus ()
Beras. 5. Awan Cumulus ()
Beras. 6. Awan stratus()
Awan cumulus dan stratus berkontribusi terhadap curah hujan.
Ciri-ciri atmosfer antara lain: suhu, tekanan, kecepatan angin.
Cuaca- ini adalah keadaan lapisan bawah atmosfer, di tempat tertentu dan waktu tertentu.
Iklim- rezim cuaca jangka panjang. Pembentukan iklim dipengaruhi oleh beberapa sebab yang disebut faktor pembentuk iklim: jumlah energi matahari, relief, Samudera Dunia, letak geografis, arus laut.
Ciri utama cuaca adalah suhu udara.
Ada sirkulasi udara yang konstan di atmosfer: udara dingin turun dan udara panas naik. Dengan demikian, terjadi pergerakan udara secara vertikal.
Angin- Ini adalah aliran udara horizontal. Ciri utamanya adalah kecepatan dan arah.
Petir adalah pelepasan percikan listrik raksasa di atmosfer yang biasanya terjadi saat terjadi badai petir, sehingga menghasilkan kilatan cahaya terang yang disertai guntur. Petir juga pernah terekam di Venus, Jupiter, Saturnus dan Uranus, dll. Arus pelepasan petir mencapai 10-100 ribu ampere, tegangannya mencapai jutaan volt (kadang mencapai 50 juta volt), namun hanya 47 yang mati setelahnya. sambaran petir.
Badai- fenomena atmosfer di mana pelepasan listrik terjadi di dalam awan atau antara awan dan permukaan bumi - kilat disertai guntur. Biasanya, badai petir terbentuk di awan cumulonimbus yang kuat dan berhubungan dengan hujan lebat, hujan es, dan angin kencang.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pencerahan, 1992. - 240 hal.: sakit.
2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. dan lain-lain.Sejarah alam 5. - M.: Sastra pendidikan.
3. Eskov K.Yu. dan lain-lain.Sejarah alam 5 / Ed. Vakhrusheva A.A. - M.: Balas.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pendidikan, 1992. - hal. 173, tugas dan pertanyaan. 1, 2, 5.
2. Jenis awan apa saja yang ada?
3. Apa yang dimaksud dengan cuaca dan iklim?
4. *Siapkan laporan singkat tentang terjadinya badai petir besar. Kerusakan apa yang dia lakukan?
Lautan udara bumi
Bumi
Dalam pelajaran kali ini kita akan mempelajari apa itu atmosfer dan mengenal sifat-sifat serta ciri-cirinya. Kita juga akan mengetahui bagaimana ia berinteraksi dengan bagian lain di planet ini.
Topik: Bumi
Pelajaran: Lautan Udara Bumi
Suasana- cangkang gas suatu benda langit yang berada di dekatnya karena gravitasi. Atmosfer menentukan cuaca di permukaan bumi, meteorologi mempelajari cuaca, dan klimatologi mempelajari variasi iklim jangka panjang. Atmosfer bumi muncul akibat keluarnya gas pada saat terjadi letusan gunung berapi. Dengan munculnya lautan dan biosfer, ia terbentuk karena pertukaran gas dengan air, tumbuhan, hewan, dan produk pembusukannya di tanah dan rawa.
Udara- campuran gas alam yang membentuk atmosfer bumi. Udara diperlukan untuk keberadaan normal sebagian besar organisme hidup terestrial.
Saat ini atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari gas dan berbagai kotoran (debu, tetesan air, kristal es, garam laut, hasil pembakaran).
Konsentrasi gas yang menyusun atmosfer hampir konstan, kecuali air dan karbon dioksida.
Beras. 1. Komposisi atmosfer bumi ()
Atmosfer dapat disebut lautan udara karena ukurannya yang sangat besar, sirkulasi dan prosesnya mirip dengan hidrosfer.
Polusi udara merupakan proses yang bervariasi; banyak polutan berbeda yang terlibat. Begitu polutan dilepaskan ke udara, mereka berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan, membentuk reaksi kompleks yang bergantung pada suhu, kelembapan, dan kondisi lingkungan lainnya. Polutan dapat dibagi menjadi dua kelompok:
Polutan primer adalah zat yang terbentuk selama aktivitas manusia;
Polutan sekunder merupakan zat yang terbentuk akibat interaksi polutan primer dengan atmosfer. Udara tercemar oleh mobil dan pabrik.
Beras. 2. Polusi udara ()
Ketebalan atmosfer kurang lebih 120 km dari permukaan bumi.
Suasana mempunyai struktur sebagai berikut:
Beras. 3. Struktur atmosfer ()
Semakin tinggi Anda dari permukaan bumi, semakin rendah suhunya.
Awan- akumulasi tetesan air dan kristal es yang tersuspensi di atmosfer. Awan terbentuk terutama di troposfer.
Ada tiga jenis awan:
Beras. 4. Awan Cirrus ()
Beras. 5. Awan Cumulus ()
Beras. 6. Awan stratus()
Awan cumulus dan stratus berkontribusi terhadap curah hujan.
Ciri-ciri atmosfer antara lain: suhu, tekanan, kecepatan angin.
Cuaca- ini adalah keadaan lapisan bawah atmosfer, di tempat tertentu dan waktu tertentu.
Iklim- rezim cuaca jangka panjang. Pembentukan iklim dipengaruhi oleh beberapa sebab yang disebut faktor pembentuk iklim: jumlah energi matahari, relief, Samudera Dunia, letak geografis, arus laut.
Ciri utama cuaca adalah suhu udara.
Ada sirkulasi udara yang konstan di atmosfer: udara dingin turun dan udara panas naik. Dengan demikian, terjadi pergerakan udara secara vertikal.
Angin- Ini adalah aliran udara horizontal. Ciri utamanya adalah kecepatan dan arah.
Petir adalah pelepasan percikan listrik raksasa di atmosfer yang biasanya terjadi saat terjadi badai petir, sehingga menghasilkan kilatan cahaya terang yang disertai guntur. Petir juga pernah terekam di Venus, Jupiter, Saturnus dan Uranus, dll. Arus pelepasan petir mencapai 10-100 ribu ampere, tegangannya mencapai jutaan volt (kadang mencapai 50 juta volt), namun hanya 47 yang mati setelahnya. sambaran petir.
Badai- fenomena atmosfer di mana pelepasan listrik terjadi di dalam awan atau antara awan dan permukaan bumi - kilat disertai guntur. Biasanya, badai petir terbentuk di awan cumulonimbus yang kuat dan berhubungan dengan hujan lebat, hujan es, dan angin kencang.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pencerahan, 1992. - 240 hal.: sakit.
2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. dan lain-lain.Sejarah alam 5. - M.: Sastra pendidikan.
3. Eskov K.Yu. dan lain-lain.Sejarah alam 5 / Ed. Vakhrusheva A.A. - M.: Balas.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pendidikan, 1992. - hal. 173, tugas dan pertanyaan. 1, 2, 5.
2. Jenis awan apa saja yang ada?
3. Apa yang dimaksud dengan cuaca dan iklim?
4. *Siapkan laporan singkat tentang terjadinya badai petir besar. Kerusakan apa yang dia lakukan?
Dalam pelajaran kali ini kita akan mempelajari apa itu atmosfer dan mengenal sifat-sifat serta ciri-cirinya. Kita juga akan mengetahui bagaimana ia berinteraksi dengan bagian lain di planet ini.
Topik: Bumi
Pelajaran: Lautan Udara Bumi
Suasana- cangkang gas suatu benda langit yang berada di dekatnya karena gravitasi. Atmosfer menentukan cuaca di permukaan bumi, meteorologi mempelajari cuaca, dan klimatologi mempelajari variasi iklim jangka panjang. Atmosfer bumi muncul akibat keluarnya gas pada saat terjadi letusan gunung berapi. Dengan munculnya lautan dan biosfer, ia terbentuk karena pertukaran gas dengan air, tumbuhan, hewan, dan produk pembusukannya di tanah dan rawa.
Udara- campuran gas alam yang membentuk atmosfer bumi. Udara diperlukan untuk keberadaan normal sebagian besar organisme hidup terestrial.
Saat ini atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari gas dan berbagai kotoran (debu, tetesan air, kristal es, garam laut, hasil pembakaran).
Konsentrasi gas yang menyusun atmosfer hampir konstan, kecuali air dan karbon dioksida.
Beras. 1. Komposisi atmosfer bumi ()
Atmosfer dapat disebut lautan udara karena ukurannya yang sangat besar, sirkulasi dan prosesnya mirip dengan hidrosfer.
Polusi udara merupakan proses yang bervariasi; banyak polutan berbeda yang terlibat. Begitu polutan dilepaskan ke udara, mereka berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan, membentuk reaksi kompleks yang bergantung pada suhu, kelembapan, dan kondisi lingkungan lainnya. Polutan dapat dibagi menjadi dua kelompok:
Polutan primer adalah zat yang terbentuk selama aktivitas manusia;
Polutan sekunder merupakan zat yang terbentuk akibat interaksi polutan primer dengan atmosfer. Udara tercemar oleh mobil dan pabrik.
Beras. 2. Polusi udara ()
Ketebalan atmosfer kurang lebih 120 km dari permukaan bumi.
Suasana mempunyai struktur sebagai berikut:
Beras. 3. Struktur atmosfer ()
Semakin tinggi Anda dari permukaan bumi, semakin rendah suhunya.
Awan- akumulasi tetesan air dan kristal es yang tersuspensi di atmosfer. Awan terbentuk terutama di troposfer.
Ada tiga jenis awan:
Beras. 4. Awan Cirrus ()
Beras. 5. Awan Cumulus ()
Beras. 6. Awan stratus()
Awan cumulus dan stratus berkontribusi terhadap curah hujan.
Ciri-ciri atmosfer antara lain: suhu, tekanan, kecepatan angin.
Cuaca- ini adalah keadaan lapisan bawah atmosfer, di tempat tertentu dan waktu tertentu.
Iklim- rezim cuaca jangka panjang. Pembentukan iklim dipengaruhi oleh beberapa sebab yang disebut faktor pembentuk iklim: jumlah energi matahari, relief, Samudera Dunia, letak geografis, arus laut.
Ciri utama cuaca adalah suhu udara.
Ada sirkulasi udara yang konstan di atmosfer: udara dingin turun dan udara panas naik. Dengan demikian, terjadi pergerakan udara secara vertikal.
Angin- Ini adalah aliran udara horizontal. Ciri utamanya adalah kecepatan dan arah.
Petir adalah pelepasan percikan listrik raksasa di atmosfer yang biasanya terjadi saat terjadi badai petir, sehingga menghasilkan kilatan cahaya terang yang disertai guntur. Petir juga pernah terekam di Venus, Jupiter, Saturnus dan Uranus, dll. Arus pelepasan petir mencapai 10-100 ribu ampere, tegangannya mencapai jutaan volt (kadang mencapai 50 juta volt), namun hanya 47 yang mati setelahnya. sambaran petir.
Badai- fenomena atmosfer di mana pelepasan listrik terjadi di dalam awan atau antara awan dan permukaan bumi - kilat disertai guntur. Biasanya, badai petir terbentuk di awan cumulonimbus yang kuat dan berhubungan dengan hujan lebat, hujan es, dan angin kencang.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pencerahan, 1992. - 240 hal.: sakit.
2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. dan lain-lain.Sejarah alam 5. - M.: Sastra pendidikan.
3. Eskov K.Yu. dan lain-lain.Sejarah alam 5 / Ed. Vakhrusheva A.A. - M.: Balas.
1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Sejarah alam: buku teks. untuk nilai 3,5 rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pendidikan, 1992. - hal. 173, tugas dan pertanyaan. 1, 2, 5.
2. Jenis awan apa saja yang ada?
3. Apa yang dimaksud dengan cuaca dan iklim?
4. *Siapkan laporan singkat tentang terjadinya badai petir besar. Kerusakan apa yang dia lakukan?
(dari gren, atmos - bola dan sphaira - lingkungan) - cangkang gas yang mengelilingi dunia. Massa atmosfer sekitar satu juta kali lebih kecil dari massa bumi.
Gas yang membentuk atmosfer disebut udara. Seperti gas lainnya, udara menempati seluruh ruang bebas, sehingga tidak ada tempat di permukaan bumi yang tidak memiliki udara. Udara ditahan di dekat tanah karena gravitasi. Seiring bertambahnya ketinggian, udara menjadi lebih tipis. Pada ketinggian 100 km, tersisa kurang dari sepersejuta massa total atmosfer, namun aurora yang diamati pada ketinggian 1000 km menunjukkan adanya udara di sana. Atmosfer tidak memiliki batas atas; secara bertahap ia berpindah ke luar angkasa.
Udara merupakan campuran gas. Pada suhu yang diamati di Bumi, seluruh komponen udara berada dalam bentuk gas dan mematuhi hukum gas ideal. Selalu ada uap air di udara - fase gas air. Pada temperatur dan tekanan yang berbeda, uap air dapat berada di atmosfer baik dalam wujud cair (air) atau dalam wujud padat (es). Ia memasuki atmosfer terutama dari permukaan lautan dan tumbuh-tumbuhan karena transpirasi (dari bahasa Latin trans - melalui, melalui dan spiro - saya bernapas, saya menghembuskan napas).
Di udara atmosfer, perbandingan gas-gas yang berasal dari alam, kecuali , adalah konstan. Hal ini berlaku baik untuk gas utama - nitrogen, oksigen dan argon, yang membentuk 99,95% massa atmosfer, dan untuk pengotor gas kecil - neon, helium, metana, kripton, hidrogen, dan lainnya, yang kandungannya sepuluh per seribu, sepersejuta dan sepersejuta persen. Sebaliknya kandungan karbon dioksida (CO2 - karbon dioksida) dan ozon (03) berbeda-beda tergantung musim dan lokasi.
Massa total gas-gas ini kecil, namun mempengaruhi rezim termal atmosfer dan permukaan bumi. Karbon dioksida secara intensif dikonsumsi di darat oleh tumbuhan, dan di lautan oleh alga, yang melalui proses fotosintesis, mengubahnya menjadi zat hidup yang berfungsi sebagai makanan bagi dunia hewan.
Pada era pra-industri, komposisi gas di atmosfer tidak berubah selama ratusan tahun, namun dengan dimulainya era industri, pembakaran bahan bakar fosil - batu bara, minyak, gas alam - menyebabkan terganggunya aktivitas manusia. keseimbangan alam dan peningkatan karbon dioksida (bagian per juta) di atmosfer: pada tahun 1890 - 295, pada tahun 1935 - 310, pada tahun 1962 - 320, pada tahun 1973 - 324, pada tahun 1991 - 330, pada tahun 1994 - 352, di 1996 - 363. Secara kimia Karbon dioksida bersifat pasif (umur suatu molekul CO2 sekitar 4,5 tahun), sehingga dapat bertahan lama di atmosfer dan terakumulasi.
Partikel kecil padat dan cair yang disebut aerosol mengapung dalam suspensi di atmosfer. Ukurannya 0,001 - 5 mikron (mikrometer).
Terbentuknya aerosol disebabkan oleh proses alami seperti gelombang angin di atas lautan, penyemprotan busa, erosi angin pada batuan dan debu yang ditimbulkan, kebakaran hutan dan gambut, serta letusan gunung berapi.
Selain aerosol alami, atmosfer juga mengandung sejumlah besar aerosol yang berasal dari industri. Ini adalah asap dari perusahaan industri, emisi ventilasi dari berbagai industri (misalnya, pabrik semen), transportasi, dll. Konsentrasi aerosol sangat tidak merata: di seluruh atmosfer secara keseluruhan terdapat lebih banyak aerosol yang berasal dari alam daripada manusia. yang buatan, dan di kawasan industri justru sebaliknya.
Kecuali uap air dan aerosol, komposisi gas di udara tetap konstan hingga ketinggian sekitar 100 km. Keteguhan komposisi ini disebabkan oleh kuatnya percampuran udara baik secara vertikal maupun horizontal.
Seiring bertambahnya ketinggian, gas yang lebih ringan mendominasi. Selain itu, di bawah pengaruh sinar ultraviolet, molekul oksigen dan pengotor gas kecil dipecah menjadi atom. Dari ketinggian 800 km ke atas, hidrogen dan helium mendominasi. Karena tumbukan, beberapa molekul dan atom memperoleh kecepatan lepas kedua dan terbang ke luar angkasa.
