Атмосфера. состав, строение, циркуляция. распределение тепла и влаги на земле. погода и климат

Экваториальный пояс: ветры, формирующие климат

Обильность атмосферных осадков непосредственно связано с внутритропической зоной конвергенции пассатов зоной, где наблюдается сходимость воздушных течений. Зона конвергенции тянется вдоль экватора, совпадает с зоной низкого атмосферного давления и находится большую часть года к северу от экватора. В сезоны происходящие смещения зоны конвергенции сопровождаются изменениями, наиболее заметными в бассейне Индийского океана.

Здесь пассаты сменяются на муссоны. Устойчивые ветра, в зависимости от сезона, меняют свое направление. Сила ветра может меняться: из слабой стать шквальной. В этой зоне формируется большая часть всех тропических циклонов. Тропические широты характеризуются высоким атмосферным давлением.

Атмосферное давление Физика. Атмосферное давление на высоте. Значение атмосферного давления. Нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление Физика

* Соответствует давлению воздуха на высоте 1400 м над Землей.** Соотвествует давлению воздуха на высоте 2400 м над Землей.*** Высота, на которой совершается обычно полеты турбовинтовыхи турбореактивных пассажирских самолетов.**** Средняя высота полета космического корабля «Восток»

Давление атмосферы на различной высоте над Землей

Таблица. Перевод миллиметров ртутного столба в Паскали

Примеры.

1. 43 мм рт. ст.=5732,85 Па.
2. 0,51 мм рт. ст. = 51 мм рт. ст. * 10-2 = 6799,42 * 10-2 Па = 67,9942 Па ≈68 Па
3. 182 мм рт. ст. = 180 мм рт. ст. + 2 мм рт. ст. = 18 мм рт. ст. * 10 + 2 мм рт. ст. = 2399,8 Па * 10 + 266,64 Па = 24264,64 Па ≈ 24,3 кПа
4. 1055 мм рт. ст.=1000 мм рт. ст. + 55 мм рт. ст .= 10 мм рт. ст. * 100 + 55 мм рт. ст. = 1333,22 Па * 100 + 7332,71 Па = 133322 Па + 7332,71 Па = 140654,71 Па ≈  140,7 кПа.

Давления

Единицы давления

Продолжение будет …

Температура экваториального климатического пояса

Средний температурный режим – это +24 – +28 градусов по Цельсию. Измениться температура может не более чем на 2-3 градуса. Наиболее теплые месяцы – это март и сентябрь. В этой зоне поступает максимальное количество солнечной радиации. Воздушные массы здесь влажные и уровень доходит до 95%. В данной зоне осадков выпадает около 3000 мм за год, а в некоторых местах и больше. К примеру, на склонах некоторых гор бывает до 10000 мм в год. Количество испарений влаги меньше, чем выпадает дождей. Летом ливни бывают севернее экватора, а зимой южнее. Ветра в данной климатической зоне неустойчивые и слабо выражены. В экваториальном поясе Африки и Индонезии преобладают муссонные воздушные потоки. В Южной Америке преимущественно циркулируют восточные пассаты.

В зоне экваториального пояса растут влажные леса, с богатым видовым разнообразием растительности. В лесу также есть огромное количество животных, птиц и насекомых. Не смотря на то, что здесь нет сезонных изменений, но присутствуют сезонные ритмы. Это выражается тем, что периоды жизни растений у разных видов происходят в определенное время. Такие условия способствовали тому, что в экваториальной зоне есть два периода сбора урожая.

Бассейны рек, находящиеся в данной климатической зоне, всегда полноводны. Расходуется небольшой процент воды. Большое влияние на климат экваториальной зоны имеют течения Индийского, Тихого и Атлантического океанов.

Образование экваториальных воздушных масс

Количество теплоты, которое солнце отдает земной поверхности — один из основных факторов, влияющий на климат любого уголка на Земле. Степень прогрева поверхности планеты зависит от того, под каким углом падают на нее солнечные лучи. Чем ближе к экватору, тем больше прогревается поверхность Земли, следовательно, увеличивается температура наземного воздуха.

На территории экваториального пояса угол падения лучей Солнца самый высокий, поэтому средняя годовая температура воздуха в регионах экваториального пояса составляет +26 градусов с незначительными перепадами. Воздушные массы экваториального пояса, нагреваясь, поднимаются и создают восходящее движение воздушных потоков.

У поверхности Земли образуется зона низкого атмосферного давления — экваториальная депрессия. Нагретый и влажный воздух, поднявшийся вверх, становится насыщенным и там охлаждается. В результате термической конверсии собирается множество кучевых облаков, выпадающих осадками в виде дождя.

Формирующиеся в зоне депрессии воздушные массы экваториального пояса всегда имеют высокую температуру. Влажность на этой территории тоже повышена.

Этим и уникален экваториальный климатический пояс. Характеристика воздушных масс всегда схожая. Так как они образуются в зоне низкого атмосферного давления над сушей и океаном, ученые не подразделяют их на морские и континентальные подтипы климата.

Общие сведения

Воздушный шар, лопающийся в офисе TranslatorsCafe.com

В физике давление определяется как сила, действующая на единицу площади поверхности. Если две одинаковые силы действуют на одну большую и одну меньшую поверхность, то давление на меньшую поверхность будет больше. Согласитесь, гораздо страшнее, если вам на ногу наступит обладательница шпилек, чем хозяйка кроссовок. Например, если надавить лезвием острого ножа на помидор или морковь, овощ будет разрезан пополам. Площадь поверхности лезвия, соприкасающаяся с овощем, мала, поэтому давление достаточно велико, чтобы разрезать этот овощ. Если же надавить с той же силой на помидор или морковь тупым ножом, то, скорее всего, овощ не разрежется, так как площадь поверхности ножа теперь больше, а значит давление — меньше.

В системе СИ давление измеряется в паскалях, или ньютонах на квадратный метр.

Изменчивость и экстремальные значения

Среднее атмосферное давление земной атмосферы на уровне моря составляет 1013,25 гПа и, следовательно, является частью нормальных условий, а также многих стандартных условий .

Уменьшаться с ростом

Снижение атмосферного давления с высотой

Давление воздуха уменьшается с высотой — на уровне моря примерно на 1  гПа / 8 м. Точное математическое описание кривой давления невозможно из-за динамики погоды и других влияющих факторов. При стандартной атмосфере (15 ° C на уровне моря при p  = 101 325 Па) давление воздуха p для высоты над уровнем моря H и при H  = 8435 м может быть приблизительно рассчитано с использованием формулы барометрической высоты . Для плотности воздуха при 0 ° C (также на уровне моря) результат H  = 7990 м ≈ 8 км. Экспоненциальная функция

п(ЧАС)≈п⋅еИксп(-ЧАСЧАС){\ displaystyle p (H) \ приблизительно p_ {0} \ cdot \ mathrm {exp} \ left ({\ frac {-H} {H_ {0}}} \, \ right) \,}

поэтому дает лишь приблизительное представление о реальных условиях давления воздуха. Он основан на (ложном) предположении, что температура остается постоянной при изменении высоты, не учитывает уменьшение гравитационного ускорения с высотой и предполагает постоянный состав воздуха. Тем не менее, барометрические высотомеры , использующие эту формулу, позволяют определять высоту с точностью до ± 10 м в течение нескольких часов и более нескольких сотен метров при стабильных погодных условиях. Эта упрощенная формула приводит к уменьшению «практического правила» на 1%. каждые 80 м или на 10% каждые 840 м «и следующее давление воздуха:

Ежедневный курс

Суточное давление воздуха в Северной Фрисландии: черным цветом показано давление воздуха. Синим цветом показана 1-часовая тенденция, зеленым — 3-часовая тенденция. Красным цветом показана синусоида наилучшего соответствия.

Давление воздуха подвержено ежедневному повторяющемуся периоду, который имеет два максимальных и два минимальных значения в день. Он стимулируется суточными колебаниями температуры воздуха , что приводит к более сильному 12-часовому ритму (так называемому полуциркадному) и более слабому 24-часовому ритму (циркадному). Максимальные значения — около 10:00 и 22:00, минимальные — около 4:00 и 16:00 (по местному времени ). Амплитуды зависят от степени широты . В непосредственной близости от экватора , флуктуации до 5 гПа. В средних широтах, флуктуации, в связи с большей силой Кориолиса (как восстанавливающей силы колебаний), около 0,5 до 1 гПа. Знание местного Суточное давление воздуха увеличивает информативную ценность барограммы для оценки погоды, особенно в тропических регионах. Однако, как правило, за ходом дня нельзя наблюдать напрямую, потому что на него накладываются динамические колебания давления воздуха. Беспрепятственно наблюдать эти колебания можно только в том случае, если измерительное оборудование достаточно точное и погодные условия высокого давления стабильны .

Годовой цикл

Годовой цикл атмосферного давления, усредненный за многие годы, показывает небольшие, но также сравнительно сложные колебания между отдельными месяцами. В Центральной Европе существует минимум апреля, отвечающий за погодные условия в апреле , и сравнительно высокие значения в мае и сентябре ( бабье лето ).

Атмосферное давление постоянно изменяется

Плотность воздуха зависит от температуры, температура же и является главной причиной изменения давления воздуха. Давление тёплого воздуха меньше, чем холодного. Это объясняется тем, что при нагревании воздух, как и все предметы, расширяется, его объём увеличивается и он перетекает в верхние слои на место менее нагретого воздуха, что приводит к уменьшению давления около земной поверхности.

На климатических и синоптических картах точки с одинаковыми показателями давления, приведённые к уровню моря, соединяют изолиниями, называемыми изобарами. Изобары бывают замкнутыми и незамкнутыми. Система замкнутых изобар с пониженным давлением в центре (Н) называется барическим минимумом, или циклоном. Система замкнутых изобар с повышенным давлением в центре (В) называется барическим максимумом, или антициклоном. Незамкнутые системы изобар – барический гребень, ложбина и седловина.

Все барические области делят на две группы: постоянные и сезонные (сохраняют характерные особенности давлений в течение определенного периода года).

Пояса давления на Земле

Давление на Земле распределяется зонально. В обобщённом виде эту зональность представляют в виде поясов:

• на экваторе расположен пояс низкого давления – экваториальная депрессия;
• к югу и северу от экватора до 30-40° широты – пояс повышенного давления;
• на 60-70° с. и ю. ш. – пояса пониженного давления;
• приполярные районы – пониженное давление.

Пояса атмосферного давления на Земле

На самом деле реальная картина распределения давления на поверхности земли гораздо сложнее.

Постоянные барические области

Постоянным остаётся экваториальный пояс пониженного давления, только смещая ось вслед за Солнцем. В июле она перемещается в Северное полушарие на 15-20° с. ш., в декабре – в Южное, на 5° ю. ш. Зимой над океаном и над сушей возникает сплошной пояс повышенного давления. Летом повышенное давление сохраняется над океанами, а над сушей образуется термическая депрессия и понижение давления. Постоянны и барические максимумы Антарктиды и Гренландии.

Над незамерзающими океанами и тёплыми течениями умеренной зоны и зимой и летом ярко выражены барические минимумы:

• Исландский;
• Алеутский.

Сезонные барические области

30-40° широты

Только зимой тут действительно наблюдается пояс высокого давления. Летом над материком оно становится низким, а над океанами, прогревающимися медленно, давление остаётся высоким и даже повышается. Другими словами барические максимумы в течение всего года здесь сохраняются только над океанами:

• Северо-Атлантический;
• Северо-Тихоокеанский;
• Южно-Атлантический;
• Южно-тихоокеанский;
• Южно-Индийский.

Умеренные и субполярные

В умеренных и субполярных широтах северного полушария, где чередуются океаны и материки, давление над сушей и водой различное, особенно зимой. Над сушей летом – минимум, а зимой – максимум. Летом же во всём поясе давление пониженное. Зимой над охлаждёнными материками давление высокое, здесь возникают сезонные барические максимумы:

• Азиатский, с центром над Монголией;
• Северо-Американский (Канадский).

Суточное колебание давления атмосферы

Наблюдается и суточное колебание давления. Ночью наблюдается один максимум, а днём – один минимум. Дважды за сутки, утром и вечером, оно повышается и столько же раз понижается, после полуночи и после полудня.

Изменение давления в течение суток связано с температурой воздуха и зависит от её изменений. Годовые изменения зависят от нагревания материков и океанов в летний период и их охлаждения в зимнее время. Летом область пониженного давления создается на суше, а область повышенного давления над океаном.

Все барические системы оказывают большое влияние на воздушные течения, погоду и климат на значительных территориях. О вызываемых ими ветрах мы поговорим в следующий раз.

Среднее давление на уровне моря

Карта, показывающая атмосферное давление в мбар или гПа

Среднее за 15 лет давление на уровне моря для июня, июля и августа (вверху) и декабря, января и февраля (внизу). Повторный анализ ERA-15 .

Барометрический авиационный альтиметр типа Коллсмана (используемый в Северной Америке), показывающий высоту 80 футов (24 м), откалиброванный для давления на уровне моря 29,87 дюйма ртутного столба.

Среднее давление на уровне моря (MSLP) является атмосферным давлением на среднем уровне моря (PMSL). Это атмосферное давление, которое обычно указывается в сводках погоды по радио, телевидению, в газетах или в Интернете . Когда барометры в доме настроены на соответствие местным сводкам погоды, они показывают давление, настроенное на уровень моря, а не фактическое местное атмосферное давление.

Настройка высотомера в авиации — это регулировка атмосферного давления.

Среднее давление на уровне моря составляет 1013,25 мбар (101,325 кПа; 29,921 дюйм рт. Ст.; 760,00 мм рт. Ст.). В авиационных сводках погоды ( METAR ) QNH передается по всему миру в миллибарах или гектопаскалях (1 гектопаскаль = 1 миллибар), за исключением США , Канады и Колумбии, где он передается в дюймах ртутного столба (с точностью до двух знаков после запятой). ). Соединенные Штаты и Канада также сообщают SLP давления на уровне моря , которое скорректировано с учетом уровня моря другим методом, в разделе примечаний, а не в международной части кода, в гектопаскалях или миллибарах. Однако в государственных сводках погоды в Канаде давление на уровне моря указывается в килопаскалях.

В примечаниях к коду погоды в США передаются все три цифры; десятичные точки и одна или две старшие цифры опускаются: 1013,2 мбар (101,32 кПа) передается как 132; 1000,0 мбар (100,00 кПа) передается как 000; 998,7 мбар передается как 987; и т. д. Самое высокое давление на уровне моря на Земле наблюдается в Сибири , где Сибирский антициклон часто достигает давления на уровне моря выше 1050 мбар (105 кПа; 31 дюйм рт. ст.) с рекордными максимумами, близкими к 1085 мбар (108,5 кПа; 32,0 дюйма рт. . Самое низкое измеряемое давление на уровне моря наблюдается в центрах тропических циклонов и торнадо с 870 мбар (87 кПа; 26 дюймов рт. Ст.).

Откуда берется метеозависимость?

По статистике метеозависимость является наследственной чертой примерно в 10% случаев. Чаще всего она наследуется по материнской линии. 40% случаев метеозависимости возникает вследствие серьезных заболеваний сосудов. А оставшиеся 50% — это возраст и накопившиеся на протяжении жизни болячки (начиная с родовой травмы и заканчивая язвой желудка или ожирением).

Наиболее распространенными болезнями, приводящими к метеозависимости, являются атеросклероз, гипертония и гипотония, хронические заболевания дыхательных путей (ангина, тонзиллит, пневмония), а также аутоиммунные заболевания (например, сахарный диабет).

Если метеозависимость наблюдается у ребенка, то вероятнее всего, она является следствием тяжелой беременности матери, тяжелых родов, переношенности или, наоборот, недоношенности.

Как показывает практика, большинство болезней, приобретенных человеком на протяжении жизни, остаются с ним навсегда. Поэтому людям с метеозависимостью остается только следить за сводками погоды и принимать соответствующие меры по облегчению симптомов.

Граница поясов освещенности

В период полярного дня в пределах полюсов солнце ближе к горизонту и не поднимается высоко. Солнечные потоки света, из-за малого угла падения, слегка обогревают поверхность, большей частью отражаются от заснеженных равнин и горных ледяных скал. А полярной ночью, солнце и вовсе остается за горизонтом. В этих широтах перепады температур составляют 35°С – 65°С. Формирование подобного климата зависит от степени нагрева земной поверхности, то есть, от того, насколько эффективно освещается Солнцем данная часть Земли.

Разделение зон по количеству поступающего солнечного света между собой обуславливает наличие границ поясов освещенности.

Так что является границей поясов освещенности? Это условно принятые параллели, которые разделяют участки освещения планеты – Северный тропик и Южный, Северный полярный круг и Южный. Смотрите рисунок 2.

Рис. 2. Что является границами поясов освещенности

Медицинские мифы. Изменение атмосферного давления вызывает повышение артериального

Изменение атмосферного давления вызывает повышение артериального.

Насколько это неверно? В значительной степени.

В. Я. Чекин (1961) показал зависимость величин артериального давления от уровня атмосферного давления. Так, при высоком барометрическом давлении (750—770 мм рт.ст.) диастолическое артериальное давление повышалось на 10,3 %.

За нижнюю границу нормы для взрослых до 25 лет принимается артериальное давление, равное 120/70 мм рт.ст. Для возрастной группы 25-40 лет — соответственно 125 (130)/70 (80) мм рт.ст. У здоровых женщин молодого и среднего возраста нижняя граница артериального давления в среднем на 5 мм рт.ст. ниже, чем у здоровых мужчин этого возраста. Практически допустимо считать, что нижняя граница нормы для диастолического артериального давления с возрастом существенно не меняется (не выше 65-70 мм рт.ст.). Для определения нижней нормальной границы систолического давления у лиц 50 лет и старше предлагается к возрасту обследуемого прибавлять 50-55.

Итак, у лиц 50 лет и старше давление (130+50 = 180 мм рт.ст.) 180/70 мм рт.ст. находится в пределах нормы. При этом наблюдения показывают, что эта группа лиц довольно легко переносит повышения и до 220 мм рт.ст. Но 10% от 180 — это только 18 мм рт.ст. Я наблюдал повышения и до 270! мм рт.ст. без каких либо последствий. Более опасны повышения давления для «молодой» части населения. 10% от 130 — 13 мм рт.ст. — 130 + 13 = 143 мм рт.ст. — это может вызвать неприятные ощущения. Но бояться при этом надо вовсе не изменения погодных условий.

На территории России диапазон колебания давления составляет от 720 мм ртутного столба до 820 мм. Для оценки изменения давления воздуха синоптики обычно берут 3-часовой интервал. За три часа изменения могут достигать 4-6 мм ртутного столба (очень редко превышая 10), то есть не более 2,5 мм в час или 0,04 мм в минуту. Много это или мало? Судите сами. Давление воздуха падает с высотой по давно известным законам физики, и у земли это падение в среднем составляет 1 мм рт.ст. на каждые 11 метров высоты!

В обычном лифте давление меняется примерно на 0,08 мм рт.ст. в секунду, то есть в 100 раз быстрее, чем от погоды. Даже когда вы спокойно поднимаетесь или спускаетесь по ступенькам, давление воздуха вокруг вас меняется в 10-20 раз быстрее, чем при прохождении «штормового» циклона. Если же посмотреть на все способы изменения атмосферного давления, которым подвергает себя городской житель, то картина будет совсем «удручающая».Например, житель квартиры на 12-м этаже «меняет» давление вокруг себя на 5 мм рт.ст., по крайней мере, два раза в сутки. Что уж говорить о людях, прилетевших из Петербурга в Москву и поднявшихся таким образом махом на 150 метров? Из Москвы в Красноярск — еще на 200 метров. А в Читу, которая еще на 550 метров выше? Египет, в котором многим так нравится отдыхать — в южной части высота над уровнем моря составляет 600 м, в центре – порядка 300-400 м (такая вот поездка по НИЛу), на севере – 100 м. Турция, Кемер — высота над уровнем моря составляет 30 метров в среднем.

А про горнолыжные курорты я вообще молчу. Паландокен — самый молодой горнолыжный курорт Турции. Расположен на горе . ВЫСОТА НАД УРОВНЕМ МОРЯ 2200-3175 метров! Ле Дез Альп, Франция — расположен на высоте 1650 м. Куршевель — Высота над уровнем моря: 1100/ 1850 м, общий диапазон от 1300 до 2738 м. Впрочем, даже сам перелет — серьезная проверка устойчивости к перепадам атмосферного давления. Всей шкалы домашнего барометра не хватит: давление в салоне современных самолетов меняется на 380 (!) мм во время набора высоты и при снижении (сравните это с 2,5 мм естественного изменения давления за примерно то же время).

Погода (температура, влажность, ветер, солнечная радиация) безусловно влияет на состояние человека. Но люди, по каким-то причинам, «крайним» в этом списке объявили, достаточно невинное давление воздуха. Однако не стоит бояться резких перемен атмосферного давления — оно, в отличие от артериального, не причиняет никакого вреда. А если кто-то станет вас стращать очередным «падением» ртутного столба, вспомните одну из шуток медиков («99 процентов умерших от рака хоть раз в жизни ели огурцы») и улыбнитесь.

Государства, расположенные в экваториальном климатическом поясе

Яркими представителями государств, расположенных в экваториальном поясе, являются Бразилия, Гайана и Венесуэла Перу. Что касается материала Африка, то следует выделить такие страны, как Нигерия, Конго, Центральноафриканская Республика, Экваториальная Гвинея и Кения, Танзания. В экваториальном поясе также находятся острова Юго-Восточной Азии.

В данном поясе выделяют наземные природные зоны, а именно: зону влажного экваториального леса, природную зону саванн и редколесий, а также зону области высотной поясности. К каждой из них относятся определенные страны и континенты. Несмотря на расположение в одном поясе, местность имеет яркие отличительные особенности, что выражается в виде почвы, лесов, растений и животных.

Особенности воздушных масс

Господствующие воздушные массы экваториального пояса формируют экваториальный тип климата, который характеризуется:

• Высокой постоянной температурой воздуха от 24 0 С до 28 0 С с незначительными перепадами в течение года с разницей в 2-3 0 С. Смена сезонов проходит незаметно, круглый год господствует лето. Средняя температура в экваториальном поясе не меняется в течение года.
• Обилием атмосферных осадков с двумя максимумами выпадения осадков, соответствующими зенитному положению Солнца, и двумя минимумами во время солнцестояний. Дожди идут, но неравномерно.
• Режим осадков в экваториальном поясе и их количество, выпадающее за год, отличается для разных регионов экваториального пояса.

Типичный экваториальный климат свойственен Западной Амазонке и котловине Конго. В котловине Конго количество атмосферных осадков, выпавших за год, составляет 1200-1500 мм, в некоторых местах 2000 мм в год. Площадь Амазонской низменности существенно больше котловины Конго, воздушные массы экваториального пояса формируются интенсивнее. Годовое количество выпавших осадков достигает 2000-3000 мм. Это во много раз превышает годовую норму.

Где находится экваториальный климатический пояс

Экваториальный климат Южной Америки локализуется в районе Амазонки с притоками и влажных лесов, Анд Эквадора, Колумбии. В Африке экваториальные климатические условия расположены в области Гвинейского залива, а также в районе озера Виктория и верховьев Нила, бассейна реки Конго. В Азии в экваториальном климатическом поясе лежит часть Индонезийских островов. Также такие климатические условия характерны для южной части Цейлона и полуострова Малакки.

Итак, экваториальный пояс – это вечное лето с регулярными дождями, постоянным солнцем и теплом. Здесь благоприятные условия для проживания людей и земледелия, с возможностью дважды в год собирать богатый урожай.