Атмосфера

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Атмосфера by Mind Map: Атмосфера

1. Химический состав воздуха

1.1. Воздух

1.1.1. Вещество

1.1.1.1. Азот

1.1.1.2. Кислород

1.1.1.3. Аргон

1.1.1.4. Углекислый газ

1.1.1.5. Неон

1.1.1.6. Криптон

1.1.1.7. Метан

1.1.1.8. Гелий

1.1.1.9. Водород

1.1.1.10. Ксенон

1.1.2. Определение

1.1.2.1. — смесь газов (главным образом азота и кислорода — 98—99 % в сумме и зависит от влажности (концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода), образующая земную атмосферу.

2. Уровни атмосферы

2.1. Пограничный слой атмосферы

2.1.1. Нижний слой тропосферы (1—2 км толщиной), в котором состояние и свойства поверхности Земли непосредственно влияют на динамику атмосферы.

2.2. Тропосфера

2.2.1. Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 метров.

2.3. Тропопауза

2.3.1. Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

2.4. Стратосфера

2.4.1. Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от минус 56,5 до +0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

2.5. Стратопауза

2.5.1. Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

2.6. Мезосфера

2.6.1. Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и так далее, обусловливают свечение атмосферы.

2.7. Мезопауза

2.7.1. Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около -90 °C).

2.8. Линия Кармана

2.8.1. Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

2.9. Термосфера

2.9.1. Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот.

2.10. Термопауза

2.10.1. Область атмосферы, прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура практически не меняется с высотой.

2.11. Экзосфера (сфера рассеяния)

2.11.1. Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 500—1000 км (в зависимости от солнечной активности). Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

3. Погода и климат

3.1. Погода

3.1.1. совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства.

3.2. Климат

3.2.1. наклон; (имеется в виду наклон солнечных лучей к горизонтальной поверхности) — многолетний (порядка нескольких десятилетий) режим погоды.

4. Погодные явления

4.1. Гидрометеоры

4.1.1. — совокупность капель воды или частичек льда, парящих в воздухе (облака, туманы), выпадающие из атмосферы осадки (дождь, морось, снег, град, ледяной дождь, ледяная крупа, снежная крупа, снежные зёрна), образующиеся на земной поверхности и расположенных на ней предметах наземные гидрометеоры (роса, иней, изморозь (кристаллическая и зернистая), твёрдый налёт, гололёд, гололедица), поднятые ветром с земной поверхности (метель, позёмок);

4.2. Литометеоры

4.2.1. — совокупность твёрдых (не водных) частиц, которые поднимаются ветром с земной поверхности и переносятся на определённое расстояние или парят в воздухе (пыльная буря, пыльный (песчаный) позёмок);

4.3. Электрические явления

4.3.1. — световые и звуковые проявления атмосферного электричества (гроза, зарница, огни святого Эльма, шаровая молния);

4.4. Оптические явления

4.4.1. - последствия преломления или дифракции солнечного или лунного света в атмосфере (радуга, гало, мираж, круг вокруг Луны, венец вокруг Солнца, венец вокруг Луны, солнечный столб, заря, глория);

4.5. Неклассифицированные

4.5.1. — различные метеорологические явления в атмосфере, которые сложно отнести к какому-нибудь виду, вышеуказанному (шквал, Пыльный вихрь, смерч, мгла, пыльная мгла, снежная мгла, ледяные иглы).

5. Климатические пояса

5.1. Арктический и антарктический климатический пояс

5.1.1. - это пояс климата, занимающий полярные области планеты. Он отличается постоянством, так как на него действует всегда арктическая (в Северном полушарии) и антарктическая (в Южном полушарии) воздушная масса. В течение всего года тут почти не выпадает осадков, а температура воздуха не поднимается выше 0°C.

5.2. Субарктический и Субантарктический климатический пояс

5.2.1. – это климат, характерный для приполярных районов Земли: тундра, лесотундра и северная тайга. Летом тут господствуют умеренные воздушные массы, а зимой арктический или антарктический воздух.

5.3. Умеренный климатический пояс

5.3.1. - это климатический пояс, который располагается между субтропическим и субарктическим поясом. Ему присущи сильные и частые изменения в атмосферном давлении воздуха, температуре и направлениях ветра. В умеренном климате различается четыре сезона: зима, весна, лето и осень. Зимой тут, как правило, температура воздуха ниже 0 °C, а летом выше +15 °C.

5.4. Субтропический климатический пояс

5.4.1. это климатический пояс, который располагается между умеренным и тропическим поясами.

5.5. Тропический климатический пояс

5.5.1. - это климатический пояс, который располагается между субтропическим и субэкваториальным поясом. Зимой температура воздуха здесь не ниже 14 °C, а летом 30-35 °С, осадков очень мало 50-150 мм/год (исключение побережья материков).

5.6. Субэкваториальный климатический пояс

5.6.1. - это климатический пояс, который располагается между тропическим и экваториальным.

5.7. Экваториальный климатический пояс

5.7.1. - это климатический пояс, расположенный с двух сторон экватора между субэкваториальными поясами.

6. Виды осадков

6.1. Обложные осадки

6.1.1. Дождь

6.1.1.1. жидкие осадки в виде капель диаметром от 0,5 до 5 мм. Отдельные капли дождя оставляют на поверхности воды след в виде расходящегося круга, а на поверхности сухих предметов — в виде мокрого пятна.

6.1.2. Переохлаждённый дождь

6.1.2.1. жидкие осадки в виде капель диаметром от 0,5 до 5 мм, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) — падая на предметы, капли смерзаются и образуется гололёд.

6.1.3. Ледяной дождь

6.1.3.1. твёрдые осадки, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) в виде твёрдых прозрачных шариков льда диаметром 1—3 мм. Внутри шариков находится незамёрзшая вода — падая на предметы, шарики разбиваются на скорлупки, вода вытекает и образуется гололёд.

6.1.4. Снег

6.1.4.1. твёрдые осадки, выпадающие (чаще всего при отрицательной температуре воздуха) в виде снежных кристаллов (снежинок) или хлопьев. При слабом снеге горизонтальная видимость (если нет других явлений — дымки, тумана и т. п.) составляет 4—10 км, при умеренном 1—3 км, при сильном снеге — менее 1000 м (при этом усиление снегопада происходит постепенно, так что значения видимости 1—2 км и менее наблюдаются не ранее чем через час после начала снегопада). В морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°) слабый снег может выпадать из малооблачного неба. Отдельно отмечается явление мокрый снег — смешанные осадки, выпадающие при положительной температуре воздуха в виде хлопьев тающего снега.

6.1.5. Дождь со снегом

6.1.5.1. смешанные осадки, выпадающие (чаще всего при положительной температуре воздуха) в виде смеси капель и снежинок. Если дождь со снегом выпадает при отрицательной температуре воздуха, частицы осадков намерзают на предметы и образуется гололёд.

6.2. Моросящие осадки

6.2.1. Морось

6.2.1.1. жидкие осадки в виде очень мелких капель (диаметром менее 0,5 мм), как бы парящих в воздухе. Сухая поверхность намокает медленно и равномерно. Осаждаясь на поверхность воды не образует на ней расходящихся кругов.

6.2.2. Переохлаждённая морось

6.2.2.1. жидкие осадки в виде очень мелких капель (диаметром менее 0,5 мм), как бы парящих в воздухе, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) — оседая на предметы, капли смерзаются и образуется гололёд.

6.2.3. Снежные зёрна

6.2.3.1. твёрдые осадки в виде мелких непрозрачных белых частиц (палочек, крупинок, зёрен) диаметром менее 2 мм, выпадающие при отрицательной температуре воздуха.

6.3. Ливневые осадки

6.3.1. Ливневый дождь

6.3.1.1. дождь ливневого характера.

6.3.2. Ливневый снег

6.3.2.1. снег ливневого характера. Характеризуется резкими колебаниями горизонтальной видимости от 6—10 км до 2—4 км (а порой до 500—1000 м, в ряде случаев даже 100—200 м) в течение периода времени от нескольких минут до получаса (снежные «заряды»).

6.3.3. Ливневый дождь со снегом

6.3.3.1. смешанные осадки ливневого характера, выпадающие (чаще всего при положительной температуре воздуха) в виде смеси капель и снежинок. Если ливневой дождь со снегом выпадает при отрицательной температуре воздуха, частицы осадков намерзают на предметы и образуется гололёд.

6.3.4. Снежная крупа

6.3.4.1. твёрдые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха около нуля° и имеющие вид непрозрачных белых крупинок диаметром 2—5 мм; крупинки хрупкие, легко раздавливаются пальцами. Нередко выпадает перед ливневым снегом или одновременно с ним.

6.3.5. Ледяная крупа

6.3.5.1. твёрдые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха от −5 до +10° в виде прозрачных (или полупрозрачных) ледяных крупинок диаметром 1—3 мм; в центре крупинок — непрозрачное ядро. Крупинки достаточно твёрдые (раздавливаются пальцами с некоторым усилием), при падении на твёрдую поверхность отскакивают. В ряде случаев крупинки могут быть покрыты водяной плёнкой (или выпадать вместе с капельками воды), и если температура воздуха ниже нуля градусов, то падая на предметы, крупинки смерзаются и образуется гололёд.

6.3.6. Град

6.3.6.1. твёрдые осадки, выпадающие в тёплое время года (при температуре воздуха выше +10°) в виде кусочков льда различной формы и размеров: обычно диаметр градин составляет 2—5 мм, но в ряде случаев отдельные градины достигают размеров голубиного и даже куриного яйца (тогда град наносит значительные повреждения растительности, поверхностей автомобилей, разбивает оконные стёкла и т. д.). Продолжительность града обычно невелика — от 1—2 до 10—20 минут. В большинстве случаев град сопровождается ливневым дождём и грозой.

6.4. Неклассифицированные осадки

6.4.1. Ледяные иглы

6.4.1.1. твёрдые осадки в виде мельчайших ледяных кристаллов, парящих в воздухе, образующиеся в морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°). Днём сверкают в свете лучей солнца, ночью — в лучах луны или при свете фонарей. Нередко ледяные иглы образуют в ночное время красивые светящиеся «столбы», идущие от фонарей вверх в небо. Наблюдаются чаще всего при ясном или малооблачном небе, иногда выпадают из перисто-слоистых или перистых облаков.

6.4.2. Золяция

6.4.2.1. осадки в виде редких и крупных (до 3 см) водяных пузырей. Редкое явление, возникающее во время слабых гроз.

6.5. Осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах

6.5.1. Роса

6.5.1.1. Капельки воды, образующиеся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий и автомобилей в результате конденсации содержащегося в воздухе водяного пара при положительной температуре воздуха и почвы, малооблачном небе и слабом ветре. Чаще всего наблюдается в ночные и ранние утренние часы, может сопровождаться дымкой или туманом. Обильная роса может вызвать измеримое количество осадков (до 0,5 мм за ночь), стекание на землю воды с крыш.

6.5.2. Иней

6.5.2.1. белый кристаллический осадок, образующийся на поверхности земли, траве, предметах, крышах зданий и автомобилей, снежном покрове в результате десублимации содержащегося в воздухе водяного пара при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре. Наблюдается в вечерние, ночные и утренние часы, может сопровождаться дымкой или туманом. По сути дела это аналог росы, образующийся при отрицательной температуре. На ветках деревьев, проводах иней отлагается слабо (в отличие от изморози) — на проводе гололёдного станка (диаметр 5 мм) толщина отложения инея не превышает 3 мм.

6.5.3. Кристаллическая изморозь

6.5.3.1. белый кристаллический осадок, состоящий из мелких тонкоструктурных блестящих частиц льда, образующийся в результате десублимации содержащегося в воздухе водяного пара на ветвях деревьев и проводах в виде пушистых гирлянд (легко осыпающихся при встряхивании). Наблюдается в малооблачную (ясно, или облака верхнего и среднего яруса, или разорванно-слоистые) морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°), при дымке или тумане (а иногда и без них) при слабом ветре или штиле. Отложение изморози происходит, как правило, в течение нескольких часов ночью, днём она постепенно осыпается под воздействием солнечных лучей, однако в облачную погоду и в тени может сохраняться в течение всего дня. На поверхности предметов, крышах зданий и автомобилей изморозь отлагается очень слабо (в отличие от инея). Впрочем, нередко изморозь сопровождается инеем.

6.5.4. Зернистая изморозь

6.5.4.1. белый рыхлый снеговидный осадок, образующийся в результате оседания мелких капелек переохлаждённого тумана на ветвях деревьев и проводах в облачную туманную погоду (в любое время суток) при температуре воздуха от нуля до −10° и умеренном или сильном ветре. При укрупнении капель тумана может перейти в гололёд, а при понижении температуры воздуха в сочетании с ослаблением ветра и уменьшением количества облачности в ночное время — в кристаллическую изморозь. Нарастание зернистой изморози продолжается столько, сколько длится туман и ветер (обычно несколько часов, а иногда и несколько суток). Сохранение отложившейся зернистой изморози может продолжаться несколько суток.

6.5.5. Гололёд

6.5.5.1. слой плотного стекловидного льда (гладкого или слегка бугристого), образующийся на растениях, проводах, предметах, поверхности земли в результате намерзания частиц осадков (переохлаждённой мороси, переохлаждённого дождя, ледяного дождя, ледяной крупы, иногда дождя со снегом) при соприкосновении с поверхностью, имеющей отрицательную температуру. Наблюдается при температуре воздуха чаще всего от нуля до −10° (иногда до −15°), а при резком потеплении (когда земля и предметы ещё сохраняют отрицательную температуру) — при температуре воздуха 0…+3°. Сильно затрудняет передвижение людей, животных, транспорта, может приводить к обрывам проводов и обламыванию ветвей деревьев (а иногда и к массовому падению деревьев и мачт линий электропередач). Нарастание гололёда продолжается столько, сколько длятся переохлаждённые осадки (обычно несколько часов, а иногда при мороси и тумане — несколько суток). Сохранение отложившегося гололёда может продолжаться несколько суток.

6.5.6. Гололедица

6.5.6.1. слой бугристого льда или обледеневшего снега, образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к отрицательным значениям температуры). В отличие от гололёда, гололедица наблюдается только на земной поверхности, чаще всего на дорогах, тротуарах и тропинках. Сохранение образовавшейся гололедицы может продолжаться много дней подряд, пока она не будет покрыта сверху свежевыпавшим снежным покровом или не растает полностью в результате интенсивного повышения температуры воздуха и почвы.