Répartition de la lumière solaire et de la chaleur sur terre. Répartition de la chaleur et de la lumière sur Terre Répartition de la lumière solaire et de la chaleur sur Terre

Sujet : DISTRIBUTION DE LA CHALEUR LUMINEUSE DU SOLEIL SUR TERRE.

Objectifs de la leçon:- se faire une idée du Soleil en tant que principale source d'énergie qui détermine les processus dans l'atmosphère ; sur les particularités de l'éclairage des ceintures terrestres.

- identifier les causes de la répartition inégale de la lumière solaire et de la chaleur sur Terre.

Développer des compétences dans le travail avec des sources cartographiques

Cultiver la tolérance parmi les étudiants

Équipement: globe, carte climatique, physique carte du monde, atlas, cartes muettes

Pendant les cours :

JE.Organisation des élèves pour les cours.

II. Vérification des devoirs ( remplissez le tableau).

III. Apprendre du nouveau matériel.

Pour expliquer le nouveau matériel, l'enseignant utilise un globe et une lampe de table, qui sera le « Soleil ».

Plus le Soleil est bas au-dessus de l’horizon, plus la température de l’air est basse.

Le Soleil occupe sa position la plus élevée dans le ciel de l’hémisphère Nord en juin, et c’est à cette époque que c’est le plus fort de l’été. Le plus bas est en décembre, et à cette époque c'est l'hiver là-bas, la plupart de notre pays est couvert de neige.

Le changement de saison se produit parce que la Terre se déplace autour du Soleil et que l'axe de la Terre est incliné par rapport au plan de l'orbite terrestre, de sorte que le globe fait davantage face au Soleil soit par l'hémisphère nord, soit par l'hémisphère sud. Le soleil au-dessus de l'horizon est à différentes hauteurs. Pendant la saison chaude, elle se situe au-dessus de l’horizon et la Terre reçoit beaucoup de chaleur. Pendant la saison froide, le Soleil est bas au-dessus de l’horizon et la Terre reçoit moins de chaleur.

La Terre fait une révolution autour du Soleil par an, et lorsqu'elle se déplace autour d'elle, l'inclinaison l'axe de la Terre reste inchangé.

(L'enseignant allume la lampe de table et déplace le globe autour d'elle en gardant constante l'inclinaison de son axe.)

Certaines personnes croient à tort que le changement de saison se produit parce que le Soleil est plus proche en été et plus éloigné de la Terre en hiver.

La distance de la Terre au Soleil aux changements de saisons n'est pasinfluences.

Au moment où la Terre semblait « se tourner » vers le Soleil avec son lolus nord, et avec son lolus sud elle « s'en détournait », c'était l'été dans l'hémisphère nord. Le soleil se situe bien au-dessus de l'horizon au niveau et autour du pôle Nord et ne se couche pas sous l'horizon 24 heures sur 24. C'est une journée polaire. Au sud du parallèle 66,5° N. w. (Cercle Arctique) la fusion du jour et de la nuit se produit chaque jour. La situation inverse est observée dans l’hémisphère sud. Lorsque le globe bouge, fixez l'attention des élèves sur quatre positions de la Terre :22 décembre, 21 mars, 22 juin et 21 septembre. En même temps, montrez les limites de la lumière et de l'ombre, l'angle de la lumière du soleil sur les parallèles marqués par des drapeaux. Analyse des images dans le texte du paragraphe.

Ceintures légères.

Les tropiques et les cercles polaires divisent la surface de la Terre en zones d'éclairage.

1. Zones polaires : nord et sud.

2. Zone tropicale.

3. Zone tempérée : nord et sud.

Cercles polaires.

Parallèles 66,50 s. O et 66,50 S. elle a appelé cercles polaires. Ce sont les limites des zones où il y a des jours et des nuits polaires. À la latitude 66,50, les jours du solstice d'été, les gens voient le Soleil au-dessus de l'horizon pendant une journée entière, c'est-à-dire toutes les 24 heures. Six mois plus tard, toutes les 24 heures de la nuit polaire.

Des cercles polaires vers les pôles, la durée des jours et des nuits polaires augmente. Ainsi, à la latitude 66,50, cela équivaut à 1 jour, à la latitude 80° - 134 jours, à la latitude 90° (aux pôles) - environ six mois.

Dans tout l'espace entre les cercles polaires, il y a un changement de jour et de nuit (montrez les cercles polaires nord et sud sur le globe et une carte des hémisphères et de l'espace où se produisent les jours et les nuits polaires).

Tropiques . Parallèles 23,5° N. w. et 23,5° S. w. sont appelés cercles tropicaux ou simplement les tropiques. Au-dessus de chacun d'eux, une fois par an, le Soleil de midi est à son zénith ; ces rayons solaires tombent verticalement.

Fizminoutka

III. Fixation du matériel.

Travaux pratiques:« Désignation des zones d'éclairage sur cartes de contour hémisphères et la Russie.

IV. Devoirs: § § 43 ; devoirs dans le texte du manuel.

V. Matériels supplémentaires(s'il reste du temps en classe)

Les saisons en poésie. N. Nekrassov

Hiver.

Ce n'est pas le vent qui souffle sur la forêt.

Les ruisseaux ne coulaient pas des montagnes,

Moroz le voïvode en patrouille

Fait le tour de ses biens.

On regarde si la tempête de neige est bonne

Les chemins forestiers ont été repris,

Et y a-t-il des fissures, des crevasses,

Et y a-t-il un sol nu quelque part ?A. Pouchkine

Printemps.

Poussé par les rayons du printemps, .- "

Il y a déjà de la neige dans les montagnes environnantes

Échappé à travers des ruisseaux boueux

Aux prairies inondées.

Le sourire clair de la nature

A travers un rêve, il salue le matin de l'année...

UN. Maïkov

L'odeur du foin dans les prés...

La chanson réjouit l'âme,

Femmes avec des râteaux en rangées

Ils marchent en remuant le foin...A. Pouchkine

Il existe deux mécanismes principaux dans le réchauffement de la Terre par le Soleil : 1) l'énergie solaire est transmise à travers l'espace sous forme d'énergie radiante ; 2) l'énergie rayonnante absorbée par la Terre est convertie en chaleur.

Quantité radiation solaire reçu par la Terre dépend :

sur la distance entre la Terre et le Soleil. La Terre est la plus proche du Soleil début janvier, la plus éloignée début juillet ; la différence entre ces deux distances est de 5 millions de km, de sorte que la Terre dans le premier cas reçoit 3,4 % de plus et dans le second 3,5 % de rayonnement en moins qu'avec la distance moyenne de la Terre au Soleil (début avril et début octobre) ;

de l'angle d'incidence des rayons du soleil sur la surface terrestre, qui dépend à son tour de latitude géographique, la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon (évoluant au cours de la journée et au fil des saisons), la nature du relief la surface de la terre;

de la transformation de l'énergie rayonnante dans l'atmosphère (diffusion, absorption, réflexion vers l'espace) et à la surface de la Terre. L'albédo moyen de la Terre est de 43 %.

L'image du bilan thermique annuel par zones latitudinales (en calories par 1 cm carré par 1 minute) est présentée dans le tableau II.

Le rayonnement absorbé diminue vers les pôles, mais le rayonnement à ondes longues reste pratiquement inchangé. Les contrastes de température qui apparaissent entre les basses et les hautes latitudes sont atténués par le transfert de chaleur par la mer et principalement par les courants d'air des basses vers les hautes latitudes ; la quantité de chaleur transférée est indiquée dans la dernière colonne du tableau.

Pour les conclusions géographiques générales, les fluctuations rythmiques du rayonnement dues aux changements de saisons sont également importantes, car le rythme du régime thermique dans une zone particulière en dépend.

A partir des caractéristiques de l'irradiation terrestre à différentes latitudes, il est possible de tracer les contours « approximatifs » des ceintures thermiques.

Dans la zone située entre les tropiques, les rayons du Soleil à midi tombent toujours sous un grand angle. Le soleil est à son zénith deux fois par an, la différence entre la durée du jour et de la nuit est faible et l'apport de chaleur tout au long de l'année est important et relativement uniforme. C'est une zone chaude.

Entre les pôles et les cercles polaires, le jour et la nuit peuvent durer séparément plus d'une journée. Pendant les longues nuits (en hiver), il y a un fort refroidissement, car il n'y a aucun apport de chaleur, mais pendant les longues journées (en été), le chauffage est insignifiant en raison de la position basse du Soleil au-dessus de l'horizon, réflexion du rayonnement par la neige. et la glace, et le gaspillage de chaleur dû à la fonte de la neige et de la glace. C'est une ceinture froide.

Les zones tempérées se situent entre les tropiques et les cercles polaires. Comme le soleil est haut en été et bas en hiver, les fluctuations de température tout au long de l'année sont assez importantes.

Cependant, outre la latitude géographique (et donc le rayonnement solaire), la répartition de la chaleur sur Terre est également influencée par la nature de la répartition des terres et des mers, le relief, l'altitude au-dessus du niveau de la mer, les courants marins et aériens. Si nous prenons en compte ces facteurs, les limites des zones thermiques ne peuvent pas être combinées avec des parallèles. C'est pourquoi les isothermes sont pris comme limites : les isothermes annuelles - pour mettre en évidence la zone dans laquelle les amplitudes annuelles de température de l'air sont faibles, et les isothermes du mois le plus chaud - pour mettre en évidence les zones où les fluctuations de température au cours de l'année sont plus fortes. Sur la base de ce principe, on distingue sur Terre les zones thermiques suivantes :

1) tiède ou chaud, limité dans chaque hémisphère par l'isotherme annuel +20°, passant à proximité des 30e parallèles nord et 30e sud ;

2-3) deux zones tempérées, qui dans chaque hémisphère se situent entre l'isotherme annuel +20° et l'isotherme +10° du mois le plus chaud (respectivement juillet ou janvier) ; dans la Vallée de la Mort (Californie) a enregistré le plus globe Température juillet + 56,7° ;

4-5) deux ceintures froides, dans lequel la température moyenne du mois le plus chaud dans un hémisphère donné est inférieure à +10° ; on distingue parfois deux zones de gel perpétuel des ceintures froides avec une température moyenne du mois le plus chaud inférieure à 0°. Dans l'hémisphère nord, c'est partie intérieure Le Groenland et éventuellement la zone proche du pôle ; dans l'hémisphère sud - tout ce qui se trouve au sud du 60e parallèle. L'Antarctique est particulièrement froid ; ici, en août 1960, à la station Vostok, la température de l'air la plus basse sur Terre a été enregistrée -88,3°.

Le lien entre la répartition de la température sur Terre et la répartition du rayonnement solaire incident est très clair. Cependant, une relation directe entre la diminution des valeurs moyennes du rayonnement entrant et la diminution de la température avec l'augmentation de la latitude n'existe qu'en hiver. L'été, pendant plusieurs mois dans la région pôle Nord en raison de la durée du jour plus longue ici, la quantité de rayonnement est sensiblement plus élevée qu'à l'équateur (Fig. 2). Si la répartition des températures estivales correspondait à la répartition des radiations, alors la température de l'air estivale dans l'Arctique serait proche de celle tropicale. Ce n'est pas seulement le cas parce qu'il y a une couverture de glace dans les régions polaires (l'albédo de la neige aux hautes latitudes atteint 70 à 90 % et une grande partie de la chaleur est dépensée pour faire fondre la neige et la glace). En son absence dans le centre de l'Arctique, les températures estivales seraient de 10 à 20°, celles d'hiver de 5 à 10°, soit Un climat complètement différent se serait formé, dans lequel les îles et les côtes de l'Arctique auraient pu être recouvertes d'une riche végétation, si cela n'avait pas été empêché par les nuits polaires de plusieurs jours, voire de plusieurs mois (impossibilité de photosynthèse). La même chose se produirait en Antarctique, avec seulement des nuances de « continentalité » : les étés seraient plus chauds que dans l’Arctique (plus proche des conditions tropicales), les hivers seraient plus froids. Par conséquent, la couverture de glace de l’Arctique et de l’Antarctique est plus une cause qu’une conséquence. basses températures aux hautes latitudes.

Ces données et considérations, sans violer la régularité réelle observée de la répartition zonale de la chaleur sur Terre, posent le problème de la genèse des ceintures thermiques dans un contexte nouveau et quelque peu inattendu. Il s’avère, par exemple, que la glaciation et le climat ne sont pas une conséquence ni une cause, mais deux conséquences différentes d’une cause commune : une sorte de changement. conditions naturelles provoque la glaciation, et déjà sous l'influence de cette dernière, des changements climatiques décisifs se produisent. Et pourtant, le changement climatique au moins local doit précéder la glaciation, car l’existence de la glace nécessite des conditions de température et d’humidité très spécifiques. La masse de glace locale peut affecter climat local, ce qui lui donnera la possibilité de se développer, puis de changer le climat d'une zone plus vaste, en recevant une incitation à poursuivre sa croissance, etc. Lorsqu’un tel « lichen des glaces » (terme de Gernet) couvre un espace immense, il entraîne un changement radical du climat de cet espace.

Avec l'aide de cette leçon vidéo, vous pouvez étudier de manière indépendante le sujet « Répartition de la lumière solaire et de la chaleur ». Tout d’abord, discutez de ce qui détermine le changement des saisons, étudiez le modèle de rotation annuelle de la Terre autour du Soleil, en accordant une attention particulière aux quatre dates les plus remarquables en termes d’éclairement solaire. Vous découvrirez ensuite ce qui détermine la répartition de la lumière solaire et de la chaleur sur la planète et pourquoi cela se produit de manière inégale.

Riz. 2. Illumination de la Terre par le Soleil ()

En hiver, l'hémisphère sud de la Terre est mieux éclairé, en été, l'hémisphère nord.

Riz. 3. Schéma de la rotation annuelle de la Terre autour du Soleil

Solstice (solstice d'été et solstice d'hiver) - moments où la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon à midi est la plus grande (solstice d'été, 22 juin) ou la plus basse (solstice d'hiver, 22 décembre), tandis que dans l'hémisphère sud, c'est l'inverse. Le 22 juin, dans l'hémisphère nord, on observe la plus grande illumination du Soleil, le jour est plus long que la nuit et un jour polaire est observé au-dessus des cercles polaires. Dans l’hémisphère sud, c’est encore le contraire (c’est-à-dire que tout cela est typique du 22 décembre).

Cercles Arctiques (Cercle Arctique et Cercle Antarctique) - les parallèles avec les latitudes nord et sud sont respectivement d'environ 66,5 degrés. Au nord du cercle polaire arctique et au sud du cercle antarctique, vous découvrirez le jour polaire (été) et la nuit polaire (hiver). La zone allant du cercle polaire arctique au pôle dans les deux hémisphères est appelée l'Arctique. Journée polaire - la période pendant laquelle le Soleil aux hautes latitudes ne tombe pas sous l'horizon 24 heures sur 24.

nuit polaire - la période pendant laquelle le Soleil aux hautes latitudes ne s'élève pas au-dessus de l'horizon 24 heures sur 24 - un phénomène opposé au jour polaire, observé simultanément avec lui aux latitudes correspondantes de l'autre hémisphère.

Riz. 4. Schéma d'éclairage de la Terre par le Soleil par zones ()

Equinoxe (équinoxe de printemps et équinoxe d'automne) - moments où les rayons du soleil touchent les deux pôles et tombent verticalement sur l'équateur. L'équinoxe de printemps a lieu le 21 mars, équinoxe d'automne - 23 septembre. Ces jours-là, les deux hémisphères sont éclairés de la même manière, le jour est égal à la nuit,

La principale raison des changements de température de l'air est un changement dans l'angle d'incidence des rayons du soleil : plus ils tombent verticalement sur la surface de la terre, mieux ils la réchauffent.

Riz. 5. Angles d'incidence des rayons solaires (en position 2 du Soleil, les rayons réchauffent mieux la surface de la Terre qu'en position 1) ()

Le 22 juin, les rayons du soleil tombent le plus verticalement sur l'hémisphère nord de la Terre, le réchauffant ainsi au maximum.

Tropiques - Le tropique nord et le tropique sud sont respectivement parallèles, avec des latitudes nord et sud d'environ 23,5 degrés. Un des jours du solstice, le Soleil est à son zénith à midi au-dessus d'eux.

Les tropiques et les cercles polaires divisent la Terre en zones d'éclairage. Ceintures légères - parties de la surface de la Terre limitées par les tropiques et les cercles polaires et différant par les conditions d'éclairage. La zone lumineuse la plus chaude est tropicale, la plus froide est polaire.

Riz. 6. Ceintures d'éclairage de la Terre ()

Le soleil est le principal luminaire dont la position détermine la météo sur notre planète. La Lune et les autres corps cosmiques ont une influence indirecte.

Salekhard est situé sur la ligne du cercle polaire arctique. Dans cette ville il y a un obélisque du cercle polaire arctique.

Riz. 7. Obélisque du cercle polaire arctique ()

Villes où observer la nuit polaire : Mourmansk, Norilsk, Montchegorsk, Vorkuta, Severomorsk, etc.

Devoirs

Paragraphe 44.

1. Nommez les jours des solstices et les jours des équinoxes.

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Pression atmosphérique- la pression de l'air atmosphérique sur les objets qui s'y trouvent et sur la surface terrestre. La pression atmosphérique normale est de 760 mmHg. Art. (101325Pa). Pour chaque kilomètre d’altitude, la pression chute de 100 mm.

Composition atmosphérique :

L'atmosphère terrestre est l'enveloppe d'air de la Terre, constituée principalement de gaz et d'impuretés diverses (poussières, gouttelettes d'eau, cristaux de glace, sels de mer, produits de combustion), dont la quantité n'est pas constante. Les principaux gaz sont l'azote (78 %), l'oxygène (21 %) et l'argon (0,93 %). La concentration des gaz qui composent l'atmosphère est quasi constante, à l'exception du dioxyde de carbone CO2 (0,03 %).

L'atmosphère contient également du SO2, du CH4, du NH3, du CO, des hydrocarbures, du HC1, du HF, des vapeurs de Hg, de l'I2, ainsi que du NO et de nombreux autres gaz en petites quantités. Constamment situé dans la troposphère un grand nombre de particules solides et liquides en suspension (aérosol).

Climat et météo

Le temps et le climat sont interdépendants, mais il vaut la peine d’identifier la différence entre eux.

Météo- c'est l'état de l'atmosphère sur une certaine zone à un moment donné. Dans la même ville, le temps peut changer toutes les quelques heures : du brouillard apparaît le matin, un orage commence à midi et le soir le ciel se dégage des nuages.

Climat- un phénomène météorologique répétitif à long terme, caractéristique d'une zone particulière. Le climat affecte le terrain, les plans d'eau, la flore et la faune.

Les principaux éléments météorologiques sont les précipitations (pluie, neige, brouillard), le vent, la température et l'humidité, la nébulosité.

Précipitation- Il s'agit de l'eau sous forme liquide ou solide qui tombe à la surface de la terre.

Ils sont mesurés à l’aide d’un instrument appelé pluviomètre. Il s'agit d'un cylindre métallique d'une section transversale de 500 cm2. Les précipitations sont mesurées en millimètres - c'est la profondeur de la couche d'eau qui est apparue dans le pluviomètre après la chute des précipitations.

Température de l'air déterminé à l'aide d'un thermomètre - un appareil composé d'une échelle de température et d'un cylindre partiellement rempli d'une certaine substance (généralement de l'alcool ou du mercure). L'action d'un thermomètre est basée sur la dilatation d'une substance lorsqu'elle est chauffée et sa compression lorsqu'elle est refroidie. L'un des types de thermomètres est le thermomètre bien connu, dans lequel le cylindre est rempli de mercure. Le thermomètre qui mesure la température de l'air doit être placé à l'ombre afin que les rayons du soleil ne le réchauffent pas.

La mesure de la température est effectuée à stations météo plusieurs fois par jour, après quoi la température moyenne quotidienne, moyenne mensuelle ou annuelle moyenne est affichée.

La température moyenne quotidienne est la moyenne arithmétique des températures mesurées à intervalles réguliers au cours de la journée. La température moyenne mensuelle est la moyenne arithmétique de toutes les températures quotidiennes moyennes au cours du mois, et la température moyenne annuelle est la moyenne arithmétique de toutes les températures quotidiennes moyennes au cours de l'année. Dans une zone, les températures moyennes de chaque mois et de chaque année restent à peu près constantes, puisque toute fluctuation importante de température est compensée par une moyenne. Actuellement, les températures moyennes ont tendance à augmenter progressivement, un phénomène appelé le réchauffement climatique. Promotion température moyenne de quelques dixièmes de degré est imperceptible pour l'homme, mais a un impact significatif sur le climat, car avec la température, la pression et l'humidité de l'air changent également, ainsi que les vents.

L'humidité de l'air montre à quel point il est saturé de vapeur d’eau. L'humidité absolue et relative est mesurée. Humidité absolue- c'est la quantité de vapeur d'eau présente dans 1 mètre cube d'air, mesurée en grammes. Lorsqu'ils parlent de météo, ils utilisent souvent l'humidité relative de l'air, qui indique le pourcentage de la quantité de vapeur d'eau dans l'air par rapport à la quantité présente dans l'air à saturation. La saturation est une certaine limite jusqu'à laquelle la vapeur d'eau reste dans l'air sans se condenser. Humidité relative ne peut pas être supérieur à 100 %.

La limite de saturation varie selon les régions du globe. Par conséquent, pour comparer l’humidité dans différentes zones, il est préférable d’utiliser indicateur absolu humidité, et pour caractériser le temps dans une certaine zone - un indicateur relatif.

Nébulosité généralement évalué à l'aide des expressions suivantes : nuageux - tout le ciel est couvert de nuages, partiellement nuageux - il y a un grand nombre de nuages ​​individuels, clair - il y a peu ou pas de nuages.

Pression atmosphérique- Très caractéristique importante météo. Air atmosphérique a son propre poids, et pour chaque point de la surface terrestre, pour chaque objet et Être vivant, situé dessus, appuie sur la colonne d'air. La pression atmosphérique est généralement mesurée en millimètres de mercure. Pour clarifier cette mesure, expliquons ce qu'elle signifie. Sur chaque centimètre carré de surface, l'air exerce la même force qu'une colonne de mercure de 760 mm de haut. Ainsi, la pression de l'air est comparée à la pression de la colonne de mercure. Un nombre inférieur à 760 signifie une pression artérielle basse.

Fluctuations de température

Dans n’importe quelle région, la température n’est pas constante. La nuit à cause du manque énergie solaire la température baisse. À cet égard, il est d'usage de faire la distinction entre les températures moyennes diurnes et nocturnes. Les températures fluctuent également tout au long de l'année en hiver. température moyenne quotidienne plus basse, augmente progressivement au printemps et diminue progressivement en automne, l'été ayant la température quotidienne moyenne la plus élevée.

Répartition de la lumière, de la chaleur et de l'humidité à la surface de la Terre

La chaleur et la lumière solaires sont inégalement réparties sur la surface de la Terre sphérique. Ceci s'explique par le fait que l'angle d'incidence des rayons est différentes latitudes différent.

L'axe de la Terre est incliné par rapport au plan orbital. Son extrémité nord est dirigée vers l'étoile polaire. Le soleil éclaire toujours la moitié de la Terre. Dans le même temps, soit l'hémisphère nord est plus éclairé (et la journée y dure plus longtemps que dans l'autre hémisphère), soit, à l'inverse, l'hémisphère sud. Deux fois par an, les deux hémisphères sont éclairés de la même manière (la durée du jour dans les deux hémisphères est alors la même).

Le soleil est la principale source de chaleur et de lumière sur Terre. Cette énorme boule de gaz, avec une température de surface d'environ 6000°C, émet une grande quantité d'énergie, appelée rayonnement solaire. Il réchauffe notre Terre, déplace l’air, forme le cycle de l’eau et crée les conditions nécessaires à la vie des plantes et des animaux.

En traversant l’atmosphère, une partie du rayonnement solaire est absorbée, tandis qu’une partie est diffusée et réfléchie. Par conséquent, le flux de rayonnement solaire arrivant à la surface de la Terre s’affaiblit progressivement.

Le rayonnement solaire atteint la surface de la Terre de manière directe et diffuse. Le rayonnement direct représente le flux rayons parallèles, provenant directement du disque du Soleil. Le rayonnement diffusé provient de tout le ciel. On pense que la chaleur reçue du Soleil par hectare de Terre équivaut à la combustion de près de 143 000 tonnes de charbon.

Les rayons du soleil traversant l'atmosphère la réchauffent peu. L'atmosphère est chauffée par la surface de la Terre, qui absorbe l'énergie solaire et la convertit en chaleur. Les particules d'air entrant en contact avec une surface chauffée reçoivent de la chaleur et la transportent dans l'atmosphère. Cela réchauffe les couches inférieures de l’atmosphère. Évidemment, plus la surface de la Terre reçoit de rayonnement solaire, plus elle se réchauffe et plus l'air s'en réchauffe.

De nombreuses observations de la température de l'air ont montré que la température la plus élevée a été observée à Tripoli (Afrique) (+58°C), la plus basse à la station Vostok en Antarctique (-87,4°C).

L'apport de chaleur solaire et la répartition de la température de l'air dépendent de la latitude du lieu. La région tropicale reçoit plus de chaleur du Soleil que les latitudes tempérées et polaires. Les régions équatoriales du soleil reçoivent le plus de chaleur. système solaire, qui est une source d’énormes quantités de chaleur et de lumière éblouissante pour la planète Terre. Malgré le fait que le Soleil soit situé à une distance considérable de nous et que seule une petite partie de son rayonnement nous parvienne, cela est largement suffisant pour le développement de la vie sur Terre. Notre planète tourne autour du Soleil sur une orbite. Si avec vaisseau spatial Si vous observez la Terre tout au long de l'année, vous remarquerez que le Soleil n'éclaire toujours qu'une moitié de la Terre, donc il y aura du jour là-bas, et sur la moitié opposée à cette heure il y aura de la nuit. La surface de la Terre ne reçoit de la chaleur que pendant la journée.

Notre Terre se réchauffe de manière inégale. Le chauffage inégal de la Terre s'explique par sa forme sphérique, de sorte que l'angle d'incidence du rayon solaire dans différentes zones est différent, ce qui signifie que différentes parties de la Terre reçoivent différentes quantités de chaleur. À l’équateur, les rayons du soleil tombent verticalement et chauffent considérablement la Terre. Plus on s'éloigne de l'équateur, plus l'angle d'incidence du faisceau devient petit, et donc moins ces zones reçoivent de chaleur. Un faisceau de rayonnement solaire de même puissance chauffe une zone beaucoup plus petite à l’équateur, puisqu’il tombe verticalement. De plus, les rayons tombant sous un angle plus petit qu'à l'équateur, pénétrant dans l'atmosphère, parcourent un chemin plus long à travers celle-ci, de sorte qu'une partie des rayons du soleil est dispersée dans la troposphère et n'atteint pas la surface de la terre. Tout cela indique qu'à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur vers le nord ou le sud, la température de l'air diminue, à mesure que l'angle d'incidence du rayon solaire diminue.

La répartition des précipitations sur la planète dépend du nombre de nuages ​​contenant de l'humidité qui se forment sur une zone donnée ou du nombre de nuages ​​que le vent peut amener. La température de l'air est très importante, car une évaporation intensive de l'humidité se produit précisément à haute température. L'humidité s'évapore, monte et des nuages ​​se forment à une certaine altitude.

La température de l'air diminue de l'équateur vers les pôles, par conséquent, la quantité de précipitations est maximale aux latitudes équatoriales et diminue vers les pôles. Cependant, sur terre, la répartition des précipitations dépend d'un certain nombre de facteurs supplémentaires.

Il y a beaucoup de précipitations sur les zones côtières et, à mesure que l'on s'éloigne des océans, leur quantité diminue. Il y a plus de précipitations sur les pentes au vent des chaînes de montagnes et nettement moins sur celles sous le vent. Par exemple, sur la côte atlantique de la Norvège, Bergen reçoit 1 730 mm de précipitations par an, tandis qu’Oslo n’en reçoit que 560 mm. Les basses montagnes affectent également la répartition des précipitations - sur le versant ouest de l'Oural, à Oufa, il tombe en moyenne 600 mm de précipitations et sur le versant est, à Tcheliabinsk, 370 mm.

La plus grande quantité de précipitations tombe dans le bassin amazonien, au large du golfe de Guinée et en Indonésie. Dans certaines régions d'Indonésie, ils sont valeurs maximales atteindre 7 000 mm par an. En Inde, dans les contreforts de l'Himalaya, à une altitude d'environ 1 300 m au-dessus du niveau de la mer, se trouve l'endroit le plus pluvieux de la planète - Cherrapunji (25,3°N et 91,8°E, où il tombe en moyenne plus de 11 000 mm de précipitations par jour).année Une telle abondance d'humidité amène à ces endroits la mousson d'été humide du sud-ouest, qui s'élève le long des pentes abruptes des montagnes, se refroidit et se déverse avec de fortes pluies.

Les océans, dont la température de l'eau évolue beaucoup plus lentement que la température de la surface terrestre ou de l'air, ont un fort effet modérateur sur le climat. La nuit et en hiver, l'air au-dessus des océans se refroidit beaucoup plus lentement qu'au-dessus des terres, et si les masses d'air océaniques se déplacent au-dessus des continents, cela entraîne un réchauffement. À l’inverse, pendant la journée et en été, la brise marine rafraîchit la terre.

La répartition de l'humidité à la surface de la Terre est déterminée par le cycle de l'eau dans la nature. Chaque seconde, il s'évapore dans l'atmosphère, principalement à partir de la surface des océans. grande quantité eau. L'air océanique humide, balayant les continents, se refroidit. L'humidité se condense ensuite et retourne à la surface de la terre sous forme de pluie ou de neige. Il est en partie stocké dans la couverture neigeuse, les rivières et les lacs, et retourne en partie dans l'océan, où l'évaporation se produit à nouveau. Ceci complète le cycle hydrologique.

La répartition des précipitations est également influencée par les courants de l'océan mondial. Sur les zones à proximité desquelles passent les courants chauds, la quantité de précipitations augmente, car l'air se réchauffe à partir des masses d'eau chaude, il monte et des nuages ​​​​avec une teneur en eau suffisante se forment. Sur les zones à proximité desquelles passent les courants froids, l'air se refroidit et coule, les nuages ​​ne se forment pas et les précipitations tombent beaucoup moins.

L'eau jouant un rôle important dans les processus d'érosion, elle affecte ainsi les mouvements de la croûte terrestre. Et toute redistribution des masses provoquée par de tels mouvements dans des conditions de rotation de la Terre autour de son axe peut, à son tour, contribuer à un changement de position de l’axe de la Terre. Pendant les périodes glaciaires, le niveau de la mer baisse à mesure que l’eau s’accumule dans les glaciers. Cela entraîne à son tour une expansion des continents et une augmentation des contrastes climatiques. La réduction du débit des rivières et l’abaissement du niveau de la mer empêchent les courants océaniques chauds d’atteindre les régions froides, ce qui aggrave encore le changement climatique.

Tutoriel vidéo 2 : Structure de l'atmosphère, signification, étude

Conférence: Atmosphère. Composition, structure, circulation. Répartition de la chaleur et de l'humidité sur Terre. Le temps et le climat

Atmosphère

Atmosphère peut être appelé une coquille omniprésente. Son état gazeux lui permet de combler les trous microscopiques du sol ; l’eau est dissoute dans l’eau ; les animaux, les plantes et les humains ne peuvent exister sans air.

L'épaisseur conventionnelle de la coque est de 1 500 km. Ses limites supérieures se dissolvent dans l’espace et ne sont pas clairement marquées. La pression atmosphérique au niveau de la mer à 0°C est de 760 mm. Hg Art. L'enveloppe gazeuse est composée de 78 % d'azote, 21 % d'oxygène, 1 % d'autres gaz (ozone, hélium, vapeur d'eau, gaz carbonique). La densité de l’enveloppe d’air change avec l’altitude : plus on monte en altitude, plus l’air est mince. C'est pourquoi les grimpeurs peuvent souffrir d'un manque d'oxygène. La surface terrestre elle-même présente la densité la plus élevée.

Composition, structure, circulation

Le shell contient des calques :

Troposphère, 8 à 20 km d'épaisseur. De plus, l’épaisseur de la troposphère aux pôles est moindre qu’à l’équateur. Environ 80 % de la masse totale d’air est concentrée dans cette petite couche. La troposphère a tendance à se réchauffer à partir de la surface de la Terre, sa température est donc plus élevée près de la Terre elle-même. Avec une montée de 1 km. la température de la coque d'air diminue de 6°C. Dans la troposphère, le mouvement actif des masses d'air se produit dans les directions verticale et horizontale. C’est cette coque qui est « l’usine » météo. Des cyclones et des anticyclones s'y forment, vers l'ouest et vents d'est. Il contient toute la vapeur d'eau qui se condense et est rejetée par la pluie ou la neige. Cette couche de l'atmosphère contient des impuretés : fumée, cendres, poussière, suie, tout ce que nous respirons. La couche qui borde la stratosphère s'appelle la tropopause. C’est là que s’arrête la baisse de température.

Limites approximatives stratosphère 11-55km. Jusqu'à 25 km. Des changements mineurs de température se produisent et au-dessus, elle commence à monter de -56°C à 0°C à une altitude de 40 km. Pendant encore 15 kilomètres, la température ne change pas, cette couche s'appelle la stratopause. La stratosphère contient de l'ozone (O3), une barrière protectrice pour la Terre. Grâce à la présence de la couche d’ozone, les rayons ultraviolets nocifs ne pénètrent pas à la surface de la terre. Dernièrement l'activité anthropique a conduit à la destruction de cette couche et à la formation de " trous d'ozone" Les scientifiques affirment que la cause des « trous » est une concentration accrue de radicaux libres et de fréon. Influencé radiation solaire les molécules de gaz sont détruites, ce processus s'accompagne d'une lueur (aurores boréales).

De 50 à 55 km. la couche suivante commence - mésosphère, qui s'élève à 80-90 km. Dans cette couche la température diminue, à une altitude de 80 km elle est de -90°C. Dans la troposphère, la température monte à nouveau jusqu'à plusieurs centaines de degrés. Thermosphère s'étend jusqu'à 800 km. Limites supérieures exosphère ne sont pas détectés, car le gaz se dissipe et s’échappe partiellement dans l’espace.

Chaleur et humidité

La répartition de la chaleur solaire sur la planète dépend de la latitude du lieu. L'équateur et les tropiques reçoivent davantage d'énergie solaire, puisque l'angle d'incidence des rayons solaires est d'environ 90°. Plus on se rapproche des pôles, plus l'angle d'incidence des rayons diminue et, par conséquent, la quantité de chaleur diminue également. Les rayons du soleil traversant la coque d'air ne la chauffent pas. Ce n’est que lorsqu’elle touche le sol que la chaleur solaire est absorbée par la surface de la terre, puis l’air est chauffé à partir de la surface sous-jacente. La même chose se produit dans l’océan, sauf que l’eau se réchauffe plus lentement que la terre et se refroidit plus lentement. La proximité des mers et des océans influence donc la formation du climat. En été air marin nous apporte fraîcheur et précipitations, réchauffant en hiver, car la surface de l'océan n'a pas encore dépensé la chaleur accumulée au cours de l'été et la surface de la terre s'est rapidement refroidie. Les masses d'air marin se forment au-dessus de la surface de l'eau et sont donc saturées de vapeur d'eau. En se déplaçant sur terre, les masses d’air perdent de l’humidité, entraînant des précipitations. Les masses d'air continentales se forment au-dessus de la surface de la terre et sont généralement sèches. La présence de masses d'air continentales en été apporte temps chaud, en hiver - clair glacial.

Le temps et le climat

Météo– état de la troposphère dans cet endroit pendant une certaine période de temps.

Climat– régime météorologique à long terme caractéristique d'une zone donnée.

Le temps peut changer au cours de la journée. Le climat est une caractéristique plus constante. Chaque région physico-géographique est caractérisée par un certain type de climat. Le climat se forme à la suite de l'interaction et de l'influence mutuelle de plusieurs facteurs : la latitude du lieu, les masses d'air dominantes, la topographie de la surface sous-jacente, la présence de courants sous-marins, la présence ou l'absence de plans d'eau.

À la surface de la Terre, il y a des ceintures de basses et de hautes pression atmosphérique. équatorial et zone tempérée UN basse pression, aux pôles et sous les tropiques, la pression est élevée. Masses d'air quitter la zone haute pression vers la zone basse. Mais comme notre Terre tourne, ces directions s’écartent, dans l’hémisphère nord vers la droite, dans l’hémisphère sud vers la gauche. Les alizés soufflent de la zone tropicale vers l'équateur et soufflent de la zone tropicale vers la zone tempérée. vents d'ouest, les vents polaires d'est soufflent des pôles vers la zone tempérée. Mais dans chaque zone, des espaces terrestres alternent avec des espaces aquatiques. Selon que la masse d'air s'est formée au-dessus de la terre ou de l'océan, elle peut apporter de fortes pluies ou une surface claire et ensoleillée. La quantité d’humidité dans les masses d’air dépend de la topographie de la surface sous-jacente. Sur les zones plates, les masses d'air saturées d'humidité passent sans obstacles. Mais s'il y a des montagnes sur le chemin, c'est dur air humide ne peut pas se déplacer à travers les montagnes et est obligé de perdre une partie, voire la totalité, de l'humidité sur le versant de la montagne. La côte est de l'Afrique a une surface montagneuse (les montagnes du Drakensberg). Des masses d'air se forment au-dessus océan Indien, sont saturés d'humidité, mais ils perdent toute l'eau de la côte et un vent chaud et sec arrive à l'intérieur des terres. C'est pourquoi la plupart Afrique du Sud occupé par les déserts.