На земній поверхні переважає вода. Тому нашу планету іноді називають не планета Земля, а планета «Океан». Вся поверхня Земної кулі становить 510 млн. Км 2. з неї на сушу доводиться тільки 149 млн. Км 2. тобто 29%, решта 361 млн. Км 2 (71%) - вода. Суша на Землі представлена шістьма материками: Євразія, Африка, Північна Америка, Південна Америка, Антарктида, Австралія і величезною кількістю островів. На Землі чотири океани: Тихий, Атлантичний, Індійський, Північний Льодовитий. Деякі вчені пропонують виділяти ще п'ятий - Південний Льодовитий океан.
У розташуванні материків спостерігається ряд особливостей:
1. Велика частина суші зосереджена в північній півкулі: на сушу в ньому припадає 39%, тоді як в південному тільки 19% від площі південної півкулі.
2. У помірних широтах північної півкулі майже суцільне кільце суші, а в південній півкулі в помірних широтах - кільце води.
3. «Материки і океани є антиподами. Так, наприклад, Антарктида лежить проти Північного Льодовитого океану, Північна Америка - проти Індійського океану, Австралія - проти Атлантики. Тільки Південна Америка лежить проти суші - Південно-Східної Азії »2.
4. Більшість материків має клиноподібну, трикутну форму: вони звужуються на південь.
5. Між площами материків і їх середніми висотами існує певна залежність: чим більше площа материка, тим вище його середня висота (виняток лише для Антарктиди).
6. Найбільш високі вершини світу і найглибші на поверхні суші депресії знаходяться на великих материках.
7. Північні материки мають широку материкову мілину і сильно порізаний берегову лінію, південні материки - немає.
Важлива риса еволюції земної кулі - диференціація речовини. Її виразом служить оболонкову будову Землі. Земне ядро, мантія, літосфера, гідросфера, атмосфера утворюють основні сфери Землі, що відрізняються хімічним складом і якісно різним станом речовини. Земні сфери відрізняються один від одного не тільки складом, але і потужністю, а також різним ступенем диференціації.
Атмосфера - верхнє повітряний покривало Землі; вона має шарувату будову. Гідросфера - водна сфера Землі, порівняно малопотужна і несплошном. Літосфера - верхня тверда (кам'яниста) сфера Землі, що включає в себе земну кору і верхній шар мантії. Біосфера - сфера життя (живі організми Землі), наймолодша оболонка.
Виділяють ще й ноосферу - сферу людського розуму.
Тема. атмосфера
Будова і склад атмосфери
Загальна циркуляція атмосфери. Циклони і антициклони.
Погода і клімат.
Будова і склад атмосфери
Нижній шар повітря до висоти приблизно 100-120 км називається гомосфери, він однорідний за складом. Вище гомосфери лежить шар гетеросферу, в якому склад атмосферного повітря змінюється з висотою.
Крім газів, в повітрі міститься водяна пара. У приполярних районах приземний повітря містить всього 0,1-0,2% вологи, а в приекваторіальних районах - близько 3% (з висотою кількість водяної пари різко зменшується). У помірних широтах взимку його 0,1%, влітку - до 4%.
В атмосфері на висоті до 50 км присутній трьохатомний кисень - озон. На висоті близько 25 км озон досягає максимальної концентрації, утворюючи так званий озоновий екран, який захищає все живе Землі від згубних ультрафіолетових променів.
В атмосфері Землі присутні також аерозольні домішки: пил, дим, мікроорганізми, пилок рослин, морська сіль, космічний пил і т.п. Дрібні аерозольні частинки є ядрами конденсації, які сприяють утворенню туману та хмар.
За характером зміни температури атмосферу ділять на наступні шари (від низу до верху): тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосферу, екзосфера. Між цими шарами є відносно тонкі прошарки - перехідні зони - «паузи»: тропопауза, стратопауза, мезопуза, термопауза.
Тропосфера - нижній шар атмосфери; вона містить більше 80% маси повітря атмосфери. Потужність тропосфери: від 18 км над екватором до 9 км над полюсами. У помірних широтах її середня товщина 12 км. У тропосфері знаходиться майже весь водяний пар. Всі метеорологічні процеси відбуваються переважно в тропосфері: перемішування повітря, утворення хмар, випадання опадів і т.п. На кожні 100 м висоти температура убуває в середньому на 0,65 ° С 1.
Нижній шар тропосфери (до 50-100 м), що безпосередньо примикає до земної поверхні, називається приземним шаром. У ньому особливо різко виражені добові і річні коливання температур.
Тропопауза - перехідний шар від тропосфери до стратосфери.
У тропопаузе існують струменеві течії - сильні вітри у вигляді потоків повітря зі швидкостями до 300 км / ч.
Стратосфера простягається приблизно до висоти 50 км. Температура в стратосфері з висотою підвищується від -60 о С, -80 ° С до 0 о С. В межах стратосфери зосереджена максимальна концентрація озону (на висоті 25-27 км від поверхні Землі). У стратосфері майже відсутня водяна пара. Тому звичайні хмари в стратосфері не утворюються. Тільки зрідка на висоті близько 25 км можуть спостерігатися перламутрові хмари (припускають, що вони складаються з переохолоджених водяних крапель) перед сходом або після заходу Сонця. У стратосфері дмуть сильні вітри.
Стратопауза - перехідний шар від стратосфери до мезосфері.
Мезосфера простягається до 80-90км. У ній температура падає з висотою від 0 о С до -90 о С. В мезосфері на висоті близько 80 км в літній період в північних і південних помірних широтах (приблизно 50 о пн.ш. і 50 про пд.ш.) на тлі сутінкового неба можуть спостерігатися сріблясті хмари. Ймовірно, вони формуються так: метеорна пил служить ядрами конденсації, на яких утворюються крижані кристали. Водяна пара переносяться на дану висоту з нижніх шарів атмосфери. Мезосфера сильно розріджена.
Мезопауза - перехідний шар до термосфере.
Термосфера простягається приблизно до 800 км. Температура в ній з висотою зростає, досягаючи на верхніх межах +1500 ° С, +2500 про С. Швидкості руху часток газів в термосфере величезні, але при крайній розрідженості простору зіткнення їх дуже рідкісні. Тому висока температура не відчувається.
У термосфере проходить шар іоносфери (від 80 до 400 км), в якому повітря сильно іонізоване. Іоносфера відрізняється високою електричну провідність. Завдяки іоносфері, на Землі можлива радіозв'язок. Саме в термосфере під впливом сонячного вітру виникають полярні сяйва. Повітря термосфери дуже сильно розріджене.
Термопауза - перехідний шар до екзосфері.
Екзосфера - зовнішня, верхня сфера Землі, вона поступово переходить в міжпланетний простір. Температура в екзосфері з висотою падає до значень космічного холоду. Це найбільш сильно розріджена частина атмосфери. У верхніх шарах екзосфери постійно випаровуються найбільш легкі гази, внаслідок чого маса атмосфери зменшується.
Значення атмосфери для Землі величезна. Вона оберігає Землю від падаючих на неї метеоритів, поглинає згубний ультрафіолетове випромінювання Сонця. Атмосфера захищає Землю від переохолодження. Атмосфера - середовище існування і розвитку організмів на Землі.
Серйозне вивчення атмосфери почалося в 30-і роки XX в. коли з'явилися перші кулі-зонди. Зараз застосовують радіозонди, які запускають з науково-дослідних суден і з суші. З 1950 р регулярно запускають спеціальні метеорологічні ракети, а з 1957 р стали запускати штучні супутники Землі, зокрема, метеосупутники. У Росії вивчення атмосфери забезпечує Гідрометеорологічна служба. Основним органом, організуючим роботи в області метеорології і контролю за навколишнім середовищем, в нашій країні є Державний комітет Росії по гідрометеорології (Держкомгідромет). Різні гідрометеорологічні та геофізичні спостереження і роботи, контроль за навколишнім середовищем ведуть кілька тисяч станцій, постів та лабораторій. Дані станцій, постів, лабораторій надходять в гідрометеорологічні обсерваторії (вони знаходяться зазвичай в адміністративних центрах), а потім в Гідрометеоцентр країни. В останні роки став широко використовуватися моніторинг. Моніторинг - система спостереження, стеження, оцінки і прогнозу стану навколишнього середовища.
Однією з основних наук про атмосферу є наука метеорологія. Метеорологія складається з декількох наукових дисциплін: фізика атмосфери, хімія атмосфери, динамічна метеорологія, синоптична метеорологія. Фізика атмосфери підрозділяється на фізику приземного шару, Аерології (вивчає верхні шари атмосфери - «вільну» атмосферу), актинометр (вивчає сонячну радіацію в атмосфері), атмосферну оптику, атмосферну електрику, атмосферну акустику.
Інший наукою про атмосферу є кліматологія - наука про клімат.