Старовинні люди з недовірою і страхом дивився на небо. Чого від нього чекати? Теплого приємного вітерця або зухвалого урагану? Люди спостерігали за змінами в природі, накопичувати знання з предметів могли передбачити погоду.
Може бути у природи «немає поганої погоди», але аж ніяк не «кожна погода-благодать». Адже в атмосфері щохвилини відбуваються катаклізми.
Дійсно, немає на нашій планеті стихії більш рухомий, мінливої, різноманітної і примхливої, ніж повітряний океан. Його сьогохвилинне «настрій», тобто стан атмосфери в даному місці і в даний момент, називають погодою. На відміну від настрою людини «настрій» атмосфери точному піддається виміру. Говорячи про погоду людина перш за все має на увазі температуру повітря, тиск, вологість.
Прогнозування погоди зародилося незабаром після того, як людина почала обробляти землю і плавати по річках і морях. У давнину, в середні віки ставлення людей до явищ природи, найчастіше було однозначним: з ним пов'язували безпосереднє втручання божественних сил в земні події.
До XVII століття накопичувалися знання про провісників погоди, які тепер називають прикметами. Після винаходу барометра і термометра люди зрозуміли, що можна навчитися прогнозувати погоду.
Прогноз погоди - це сукупність найрізноманітніших припущень про її майбутнє характер. Цим займається синоптика (від грец. «Сіноптікс» - здатний усе оглянути). Прогноз погоди важливий для всіх сфер діяльності людини: транспорт, виробництво, сільське господарство, медицина і т.д.
У своїй роботі ми спробували, методами доступними для учня початкової школи провести спостереження за причинами змін погоди - змінами в атмосфері.
АТМОСФЕРНИЙ ТИСК
Через тяжіння до Землі верхні шари повітря тиснуть на середні, те- на нижні. Найбільший тиск, обумовлене вагою повітря, відчуває поверхню Землі, а також всі тіла, що знаходяться на ній. На них тисне вся товща повітря.
Тиск, який чиниться атмосферою Землі на все знаходяться в ній предмети, називається атмосферним тиском.
Для вимірювання атмосферного тиску використовують ртутний барометр і барометр-анероїд. Спостерігаючи за висотою ртутного стовпа в трубці ртутного барометра, помітили, що атмосферний тиск постійно і залежить від температури.
Атмосферний тиск, що дорівнює тиску стовпа ртуті висотою 760 мм при температурі 0ºС, прийнято називати нормальним атмосферним тиском.
Атмосферний тиск, близьке до нормального, спостерігається зазвичай в місцевостях, які перебувають на рівні моря. Зі збільшенням висоти над рівнем моря (наприклад, в горах) тиск зменшується.
Нормальний атмосферний тиск виявляється повітрям масою 10т. Ми витримуємо цей тиск, тому що воно розподілено по всій площі нашого тіла, і тому що всередині нашого організму існує тиск, що врівноважують атмосферний.
Атмосферний тиск в значній мірі впливає на самопочуття людей. Залежно від стану атмосфери (температури, вологості) атмосферний тиск змінюється. Тому для передбачення погоди серед інших даних обов'язково враховують значення атмосферного тиску.
Великий вплив на атмосферу надає сонячне випромінювання. При сонячному випромінюванні енергія передається від одного тіла іншому за допомогою променів (видимих і невидимих), причому передача енергії в цьому випадку може відбуватися на великі відстані і без наявності якого-небудь речовини. Промені здатні поширюватися в порожнечі.
Життя на Землі можлива завдяки випромінюванню Сонця. Випромінювання, що йде від Сонця, прогріває поверхню Землі, її атмосферу, моря і океани. Щомиті Земля отримує при цьому енергію в 100 тисяч разів більше енергії, одержуваної людством за рахунок інших джерел енергії.
Велика частина енергії, що йде від Сонця, поглинається атмосферою. Землі досягає лише менше однієї мільйонної частки сонячних променів. Частина теплових променів Сонця відбивається від земної поверхні. Частина сонячного тепла після нагрівання Землі починає випромінюватися вже самою Землею. Земля поглинає частину сонячного тепла. Якби частина сонячного тепла не відбивалася і не випромінювалася, Земля нагрівалася б все більше і більше. Хмари допомагають затримувати випромінювання тепла від Землі і перешкоджають доступу сонячних променів до Землі.
Випромінювання відбувається від багатьох джерел світла, створених людьми (лампа розжарювання, лампа денного світла).
Всі тіла випромінюють енергію. Інтенсивність випромінювання тим вище, чим більше температура тіла. Темні тіла випромінюють і поглинають випромінювання краще, ніж світлі.
Вплив кольору поверхонь на поглинання випромінювання широко враховується і використовується. Влітку ми намагаємося одягати світлий одяг - вона менше нагрівається. Літаки і повітряні кулі пофарбовані в сріблястий колір. Такого ж кольору скафандри у космонавтів.
У тих випадках, коли потрібно максимально поглинути випромінювання, поверхні забарвлюють в темний колір. Такі поверхні сонячних батарей, що перетворюють енергію Сонця в електричну.
Сонце дарує нам світло і тепло, але його яскраві промені можуть завдати шкоди нашому здоров'ю. Від сліпучих променів сонця наші очі можуть захистити темні сонцезахисні окуляри. Сніг відбиває сонячне світло. Тому сонцезахисні окуляри можуть знадобитися нам в ясну зимову погоду.
Наша планета Земля закутана товстим шаром повітря (атмосферою). А Земля наша дуже велика, і тому дуже різна. На екваторі завжди стоїть спека, повітря там дуже сильно розігрівається. А на Північному і Південному полюсах лід не тане ні взимку, ні влітку. Там повітря завжди остигає. Над океанами повітря просочується вологою, а над величезними пустелями він сильно висихає. Там, де ростуть непрохідні джунглі (наприклад, в Південній Америці на річці Амазонці) в повітря потрапляє багато кисню. А там, де багато міст і димлять заводів, повітря забруднюється димом, гаром і кіптявою.
А повітря - це ж газ і він прагне стати всюди однаковим. І цей рух повітря, його прагнення переміщатися і стати всюди однаковим і є вітер. Якби сонце, земля і океани залишили повітря в спокої, то через деякий час у нього скрізь стала б однакова температура і вологість, а вітри б затихли назавжди.
Але повітрю стати однаковим ніяк не виходить. Надто вже неоднакова скрізь земля і вода, занадто по-різному всюди гріє сонце. Саме через сонця вітру на нашій планеті не можуть вщухнути.