Состав атмосферы, его изменения с высотой и во времени. Неоднородность атмосферы по горизонтали. Классификация воздушных масс

Существует четыре общих типавоздушныхмасс:-экваториальные, -тропические,-умеренные, -арктические (антарктические). Рисунок 2. Типы воздушных массСтоит отметить, что каждый из типов делится на подтипы: морские и континентальные, которые различаются межу собой по влажности.Рассмотрим данные типы более подробно ниже.2.2Экваториальные воздушные массыОчаг формирования этих масс находится в районеэкватораи близлежащих широтах. Для них характерны температуры от 20 °С и повышенные показатели уровня влажности. Передвижение с океана на сушу приводит к выпадению осадков в виде дождей. Экваториальный воздух образуется в экваториальной зоне, перемещаясь в северное и южное полушария. И над морем, и над сушей всегда обладает высокой температурой и влажностью; поэтому на морской и континентальный не делится. При переходе с океана на более нагретую сушу из экваториального воздуха выпадают тропические дожди. За пределы тропиков экваториальный воздух не распространяется.Экваториальные воздушные массы формируются на широтах от 25 градусов северной широты до десяти градусов южной.Температуры высоки, и так как в этих широтах достаточно мало суши, все экваториальные воздушные массы являются морскими.Они переполнены влагой, потому что вода легко испаряется в горячий воздух на экваторе.Теплый воздух имеет тенденцию подниматься, и пассаты, которые преобладают вблизи экватора, выталкивают его в более прохладные верхние слои атмосферы, где влага преобразуется в кристаллы льда и трансформируется в дождь, падая на землю. Это значит, что грозы преобладают в регионах, где имеются экваториальные воздушные массы.Воздух на экваторе, в среднем, самый горячий на Земле, и его склонность подниматься в верхние слои атмосферы формируетучастки низкого давления.В результате более холодный воздух устремляется из более высоких широт, заполняя полувакуум, что приводить к появлению сильных и постоянных ветров.Эти ветры имеют тенденцию угасать вблизи более низких градусов широты, становясь слабыми и переменными.Ветры выталкивают теплый воздух высоко в атмосферу, где температура низкая, а высокие облака типичны. Постоянные ливни питают экваториальные тропические леса бассейнов Амазонки и Конго, а также Ост-Индии.Высокие температуры на экваторе могут торопить поступление насыщенной воды в верхние слои атмосферы, формируя сильные ветры, когда на смену ей устремляется более холодный воздух.Если это происходит относительно далеко от экватора, сила Кориолиса, которая вызвана вращением Земли, отклоняет ветры, и они могут начать вращаться вокруг центральной точки низкого давления, которая называется глазом.2.3 Тропические воздушные массыТропические воздушные массы образуются в тропических широтах также в ситуациях сильного нагрева земной поверхности. Тропические воздушные массы отличаются высокими температурами. Когда скорость ветра достигает 62 километров в час (39 миль в час), формируетсятропический шторм, а если скорость ветра увеличивается до 119 километров в час (74 мили в час), он преобразуется вураганилициклон. Тропические циклоны, внетропические циклоныиторнадо- это все типы циклонов.Они отличаются друг от друга максимальными скоростями ветра и местом их формирования.Тропические штормы имеют разные названия в разных частях света; например, их называют ураганами в северной части Атлантического океана и тайфунами в северо-восточной части Тихого океана.Кроме того, Национальная ассоциация океанических и атмосферных исследований (NOAA) дает каждому урагану мужское или женское название.Эти названия облегчают возможность метеорологам отслеживать тропические штормы и информировать о них общество.2.4Умеренные воздушные массыУмеренные воздушные массы образуются в умеренных широтах. Континентальные умеренные воздушные массы зимой сильно охлаждены. Они отличаются небольшим содержанием влаги. С вторжением континентальных воздушных масс проявляется ясная морозная погода. Летом континентальный воздух сух и сильно нагрет. Морские воздушные массы умеренных широт влажные, умеренной температуры; зимой приносят оттепели, летом — пасмурную погоду и похолодание.2.5Арктические (антарктические) воздушные массыАрктическая воздушная масса представляет собой воздушную массу, формирующаяся над пространствами Северного Ледовитого океана и арктическими островами, а зимой, также и над крайними северными территориями материков, которые значительно выдвинуты к северу. Для нее характерны низкие температуры, низкое содержание влаги и большая прозрачность. Вторгаясь в низкие широты, Арктическая воздушная масса создает более или менее резкие похолодания — волны холода. Прогреваясь при движении к югу над морем, а в теплое время года над сушей, арктические воздушные массы приобретают неустойчивую стратификацию в нижних слоях с образованием облаков и осадков конвекции. Арктический (антарктический) воздух формируется над ледяной поверхностью полярных стран; характеризуется низкими температурами, малым содержанием влаги, малым количеством пыли, большой прозрачностью. Проникая в низкие широты, этот воздух существенно понижает температуры. Он может проникнуть далеко от области своего возникновения, задерживаясь только горными цепями. По своим свойствам арктические воздушные массы подразделяется на континентальный и морской. От континентального морской воздух отличается большим уровнем содержанием влаги.Подводя итог всему вышесказанному, отметим, что Российская Федерация — страна многообразная во всех отношениях. Относится это и к массам воздуха — в пространстве над территорией России собраны разнообразныевиды этих объектов. Они располагаются следующим образом: над северной частью — полярный; в средней полосе (центральноевропейская часть) — умеренный; над южной частью — тропический. На большей части страны распространены массы умеренного типа. Их столкновения с северными полярными объектами приводят кснижению температуры и усилению ветра. Что касается тропических масс, глубже всего во владения умеренных субстанций они проникают в летний сезон, создавая при этом жаркую погоду на большой части страны.Но несмотря на то, что свойства воздушных масс связаны с происхождением субстанций, они зависимы и от текущего местонахождения объекта, причем в гораздо большей степени. При образовании закладываются первичные свойства, которые впоследствии сохраняются только частично. В процессе движения объектов характеристики воздушных масс изменяются или, выражаясь более научно, трансформируются.ЗАКЛЮЧЕНИЕТакимобразом,подводяитогвсемувышесказанному,можносделатьопределенныевыводы.Во-первых,атмосфера- этогазовая оболочка небесного (или астрономического) тела, удерживаемая вокруг него благодаря действию гравитационных сил. Она есть не только у нашей планеты, а и у большого количества различных иных космических тел.В науке не имеетсяточных границ между атмосферой и межпланетной областью. По данной причине к атмосфере, зачастую, относят некоторое пространство, газовый состав которого вращается совместно с небесным телом. Толщина его может быть различной.В настоящее время имеются определенные взгляды на происхождение атмосферы. Принято считать, что первый этап ее создания начался после завершения процесса образования планеты. Предполагается, что происходила дегазация мантии, а сила тяготения Земли придерживала газы, которые выделяются. В дальнейшем, по причине появления фотосинтезирующих водорослей, начался второй, кислородный этап создания атмосферы.В ходе выполнения работы было выявлено, что первый научный труд, где были обобщены имеющиеся в то время представления об атмосфере, принадлежит древнегреческому мыслителю Аристотелю. Он говорил о том, что так как Земля имеет форму шара, то и оболочка, которая ее окружает, должна иметь сферическую форму. Само слово «атмосфера» берет свое начало греческих «атмос» - дыхание, пар и «сфера» - шар. В русскую науку данный термин внес М.В. Ломоносов.Продолжительный период времени считалось, что атмосферный воздух - это простое вещество. В 1754 году Джозеф Блэк, открыв углекислый газ, доказал, что воздух является некоторой смесью газов, а не единую субстанцию, как до этого говорили учёные. В 1772 г. шведский химик, обобщая итоги собственных экспериментов, писал: «Я, Карл Шееле, склонен думать, что атмосферный воздух заключается главным образом из двух видов воздуха - «огненного», которое поддерживает дыхание и горение, и «испорченного воздуха», которое не поддерживает горение.Во-вторых, отметим, что воздух – некоторая смесь газов, которая отличается, кроме водяных паров, постоянством химического состава.Атмосферный воздух, который лишен водяных паров, именуется сухим. Но, практически такой воздух у земной поверхности не имеется, даже в очень засушливых районах. Зачастую, в составе атмосферного воздуха имеется влага в виде пара, капель или кристаллов. Состав атмосферного воздуха у земной поверхности без учёта влаги демонстрирует рисунок 2.В состав атмосферного воздуха у земной поверхности, как видно из таблицы, включаются, зачастую, 2 элемента: -азот (78%);-кислород (21%).В некоторых промышленных центрах, по причине увеличения потребления кислорода тепловыми станциями, котельными, предприятиями химической и металлургической промышленности и автотранспортом, содержание кислорода снизилось до 19%, иными словами, заметно приблизилось к 17% — нижнему пределу содержания кислорода в воздухе, пригодном для жизни человека. Азот и кислород представлены в атмосфере в виде двухатомарных молекул.Кроме газов, атмосферный воздух имеет твёрдые частицы. Они могут быть естественного происхождения — космическая, вулканическая пыль, или антропогенного — транспортная, производственная, сельскохозяйственная. В воздухе могут быть также аэрозоли антропогенного происхождения. Наличие твёрдых и аэрозольных компонентов в воздухе достаточно непостоянно во времени и неравномерным образом распределяется в пространстве. Газовые и аэрозольные примеси в атмосферном воздухе появляются, зачастую, при сгорании топлива (окислы серы, углерода, фосфора и др.). К атмосферным примесям принято также относить твёрдые и жидкие частицы, которые находятся во взвешенном состоянии в атмосферном воздухе. Также необходимо отметить, что воздушная масса – это большой объем воздуха, имеющийотносительноодинаковые свойства.Воздушные массы представляют собой подвижные части тропосферы, отличающиеся друг от друга влажностью и температурой. Их классифицируют на континентальные и морские. Морские воздушные массы формируются над мировым океаном, и они имеют большую влажностьпо сравнению с континентальными, которые формируются над сушей.Образование воздушных масс зависит от климатических поясов. При передвижении воздушных масс на новые участки они сохраняют первичные им свойства. Таким образом они создают погодные условия на тех территориях, где они располагаются. Если говорить обобщенно, их классифицируют на Циклоны и Антициклоны.СПИСОКИСПОЛЬЗУЕМЫХИСТОЧНИКОВИЛИТЕРАТУРЫБерезин И.С. Краткая история экологического развития: учебное пособие. – М.: Русская Деловая Литература, 2017Бирнбаум К. Почвоведение и климатология; Книга по Требованию - Москва, 2022. - 222 c.Володин Е.М. Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы (курс лекций) / Е.М. Володин. — М.: ИВМ РАН, 2017.Данлоп С.-Атлас погоды. Атмосферные явления и прогнозы, изд. Амфора, 2010, –192 сДмитриев, А. Динамическая метеорология; М.: МГУ им. Ломоносова - Москва, 2020. - 162 cЗверев А.С. Синоптическая метеорология; Книга по Требованию - Москва, 2019. - 711 c.Исаев А.Л. Экологическая климатология [Текст] / А.А. Исаев. — М.: Научный мир, 2021. — 472 с.Кислов А. В. Климатология; Академия - Москва, 2021. - 240 c.Метеорология и климатология: Учебное пособие / Г.И. Пиловец. - М.: НИЦ Инфра-М; Мн.: Нов. знание, 2013. - 399 с.:Мирнова, С.С. Атмосфера. Все о воздушном океане Земли / С.С. Мирнова. - М.: Эксмо, 2013. – 179 c.Насонова О.Н. -Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой,-2010, -327 сРусин И.Н., Арапов П.П. Основы метеорологии и климатологии. Курс лекций – СПб.:изд. РГГМУ, 2008.-199 с.Сидоренков Н.С. Атмосферные процессы и вращение Земли [Текст] / Н.С. Сидоренков. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2022. — 366 с.Сухановская Т.О.- Физика атмосферы:комплекс словарей, изд. Флинта, Наука, 2009, – 224 сТарасов, Л. В. Атмосфера нашей планеты / Л.В. Тарасов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2019. - 420 c.Хромов С.П., Петросянц М.А.- Метеорология и климатология. Изд. МГУ, Наука, 2010,- 584 с.