الحياة على كوكب الأرض مستحيلة بدون غلاف جوي ، تتنفس غازاته جميع الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر. تتكون هذه القشرة الهوائية من عدة طبقات ، أهمها وأكثرها دراسة هي طبقة التروبوسفير. أهميته كبيرة جدًا ، لأنه هنا تتدفق حياة الناس ومعظم الكائنات الحية ، ويتركز كل هواء الغلاف الجوي تقريبًا. ما هي طبقة التروبوسفير وما الظواهر التي تحدث فيها؟
تعريف طبقة التروبوسفير: الموقع والميزات
تروبوسفير - الغلاف الجوي للأرض ، وهو أدنى طبقة هوائية توجد فيها نباتات وحيوانات ، بما في ذلك البشر. تقع بين سطح الكوكب وطبقة الستراتوسفير. بينهما تروبوبوز - الطبقة الانتقالية.
80٪ من كل هواء الغلاف الجوي يتركز في طبقة التروبوسفير ، علاوة على ذلك ، يقع أكثر من 50٪ من الهواء القابل للتنفس على ارتفاع يصل إلى خمسة كيلومترات فوق سطح الأرض. لهذا السبب ، يصعب على الشخص غير المدرب التنفس على هذا المستوى.
مع ارتفاع منخفض نسبيًا لهذه الطبقة ، فإنها تتأثر بشكل كبير بالعمليات التي تحدث على الأرض. هذا هوعودة الطاقة الحرارية للأرض إلى الغلاف الجوي ، وكذلك الرطوبة والتعليق (الغبار ، ملح البحر ، أبواغ النباتات ، وما إلى ذلك). تقريبا كل البخار موجود هنا ، تتشكل السحب جالبة المطر والثلج والبرد ، وتتولد الرياح.
المعلمات المادية
ارتفاع وتكوين ودرجة حرارة طبقة التروبوسفير ، فضلاً عن الرطوبة والضغط ، هي أهم معاييرها الفيزيائية.
ارتفاع الطبقة المدروسة هو:
- فوق القطبين 8-12 كيلومترًا ؛
- في خطوط العرض الوسطى 10-12 كم ؛
- عند خط الاستواء حوالي 18 كم
في هذا الفاصل الزمني ، هناك حركة مستمرة لتدفقات الهواء ، والتي يمكن أن تتحرك أفقيًا وعموديًا. كما ترى يتناقص السماكة من خط الاستواء إلى القطبين.
لا يتغير تكوين الغاز الجوي ويمثله الأكسجين والنيتروجين. يتناقص ضغط الهواء وكثافته وكذلك تركيز الرطوبة فيه مع الارتفاع. يظهر بخار الماء نتيجة تطاير السائل من البحار والمحيطات.
الهواء يتغير مع الارتفاع: يبرد ويصبح أرق. تنخفض درجة الحرارة بمعدل 0.65 درجة / 100 متر وتصل إلى -55 درجة عند الحد الأعلى لطبقة التروبوسفير. يعمل وقف الانخفاض في درجة الحرارة كحد أعلى لهذه الطبقة. وهكذا ، مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنخفض درجة الحرارة تدريجياً ، ويسخن الهواء من الأرض (من الأسفل إلى الأعلى).
تأثير الاحتباس الحراري
الطبقة السطحية للغلاف الجوي هي موطن البشر والنباتات والحيوانات. وهنا أضعف الرياح وازدادتالرطوبة ، وتحتوي على كمية كبيرة من الغبار والكائنات الدقيقة الطائرة والجزيئات المعلقة المختلفة.
تمر أشعة الشمس بسهولة عبر الهواء وتسخن التربة. تتراكم الحرارة التي تشعها الأرض في طبقة التروبوسفير ، بينما يحتفظ ثاني أكسيد الكربون والميثان وبخار الماء بالحرارة. تسمى عملية تسخين الأرض والهواء والاحتفاظ بالحرارة في طبقة التروبوسفير بتأثير الاحتباس الحراري.
في العقود الأخيرة ، كان المجتمع الدولي قلقًا بشأن هذه المشكلة ، لأنها تؤدي إلى الاحتباس الحراري. معرفة الظواهر التي تحدث في طبقة التروبوسفير ، يمكن للبشرية محاولة تقليل التأثير السلبي على البيئة ، بما في ذلك الغلاف الجوي.
ظاهرة مميزة
موضوع "ما هي الظواهر التي تحدث في طبقة التروبوسفير" - الصف السادس من المناهج الدراسية. يبدأ الطلاب في المدرسة الثانوية في فهم أن طبقة التروبوسفير هي طبقة جوية مهمة للغاية تتشكل فيها الظواهر الطبيعية وتحدث والتي تؤثر على وجود الناس والكائنات الحية الأخرى. لذلك ، تتم دراسة هذه الطبقة من الغلاف الجوي بعناية من قبل خبراء العالم. يوجد في طبقة التروبوسفير العديد من التغيرات المناخية ، والتي يتم ملاحظتها ، من بين أمور أخرى ، من خلال محطات الطقس وبالونات الطقس.
العمليات المشتركة في هذه المنطقة تتمثل في تشكل الرياح والسحب وهطول الأمطار. يضاف إلى ذلك عواصف رعدية وضباب وعواصف ترابية وعواصف ثلجية. تحدث الأحداث الكارثية بشكل أقل تواتراً: الفيضانات والأعاصير والأحداث الجوية الأخرى.الشذوذ.
ما هي الظواهر التي تحدث في طبقة التروبوسفير يمكن رؤيتها في مثال الندى العادي الذي يتشكل في الموسم الدافئ في الصباح. عندما يصبح الجو أكثر برودة ، تظهر طبقة رقيقة من بلورات الثلج بدلاً من ذلك.
عندما تبرد التربة ، تبدأ الطبقة السطحية للهواء في البرودة. عند التلامس مع الطبقة العليا من التربة ، يبدأ بخار الماء الموجود في طبقة التروبوسفير بالتكثف ويظهر الندى. معدل حدوثه يتناسب طرديا مع انخفاض درجة حرارة التربة. يحدث الندى الأكثر وفرة في المنطقة الاستوائية ، نظرًا لوجود رطوبة عالية جدًا ومدة الليالي التي يتم خلالها تبريد سطح الأرض بنشاط. نتيجة لذلك ، تتكثف رطوبة الصباح بشكل مكثف للغاية.
أيضًا ، ظاهرة الأرصاد الجوية المميزة هي الضباب: تراكم نواتج المكثفات بالقرب من سطح الأرض. ينتج عن ملامسة الهواء البارد مع الهواء الدافئ. من المهم أن تكون الرطوبة النسبية للهواء عالية جدًا - أكثر من 85٪.
حركة الكتل الهوائية
من بين الظواهر التي تحدث في طبقة التروبوسفير ، فإن الرياح هي الأكثر شيوعًا - تيار من الهواء يتحرك بسرعة على طول سطح الأرض. يكمن مصدر ظهور الرياح في التوزيع غير المتكافئ للضغط الجوي. عندما تزداد التيارات الهوائية ، يمكن أن تتشكل الأعاصير والأعاصير.
تسمى الأحجام الهائلة من الهواء في طبقة التروبوسفير ، والتي لها نفس الخصائص ، بالكتل الهوائية.إنها تعتمد على المناطق التي تشكلت فيها. عند الحركة ، لا تغير الكتل الهوائية خصائصها لفترة طويلة. عند التلامس ، تتفاعل تدفقات الهواء المختلفة مع بعضها البعض. هاتان الميزتان تحددان أحوال الطقس في مناطق مختلفة. يؤدي تأثير التيارات الهوائية على بعضها البعض إلى ظهور دوامات جوية متحركة في الارتفاع - الأعاصير والدوامات المضادة.
الإعصار هو زوبعة ضخمة ذات ضغط جوي منخفض في المركز. يمكن أن يصل قطر الإعصار إلى عدة آلاف من الكيلومترات. عندما يكون الإعصار عادة طقسًا سيئًا مصحوبًا برياح قوية وهطول أمطار. الإعصار المضاد هو دوامة عملاقة ذات ضغط جوي مرتفع يجلب طقسًا جيدًا: سحب قليلة ، رياح قليلة ، بدون هطول.
الظواهر الجوية الخطرة
ما هي الظواهر التي تحدث في طبقة التروبوسفير يمكن أيضًا اعتبارها في مثال ظواهر الطقس الخطرة. يكمن الخطر في حقيقة أنها يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للأراضي الزراعية ورفاهية البلدان والبيئة الطبيعية بشكل عام. بالإضافة إلى ذلك ، تهدد الكوارث الطبيعية حياة وصحة الناس والحيوانات.
على سبيل المثال ، تعتبر العاصفة الرعدية ظاهرة جوية خطيرة. وهي ظاهرة تظهر فيها تصريفات كهربائية بين السحب أو بين سحابة وسطح الأرض - برق مصحوب برعد.
البرق هو تفريغ شرارة للكهرباء المتراكمة في الهواء. من ناحية أخرى ، يتشكل الرعد نتيجة لعملية عندما يكون الهواء شديد الحرارة ويتمدد على الفور بالقرب من البرق يثير ولادة موجات صوتية. تعكس عوائق مختلفة (غيوموالأشياء الموجودة على الأرض) ، تخلق هذه الموجات صدى - قصف الرعد. عادة ما تحدث عاصفة رعدية في السحب الركامية الضخمة وتكون خطيرة مع هطول أمطار غزيرة ، والبرد ، وتكثيف الرياح العاصفة ، والبرق.
قوس قزح
في الطبيعة ، لا توجد ظواهر جوية خطيرة فحسب ، بل هناك أيضًا ظواهر جميلة ترضي العين. على سبيل المثال ، قوس قزح هو ظاهرة يمكن رؤيتها عندما تضيء الشمس عددًا كبيرًا من قطرات المطر. يبدو للمراقب على شكل قوس أو دائرة متعددة الألوان ، فيها سبعة ألوان ، تتدفق تدريجياً إلى بعضها البعض. سبب قوس قزح هو أن ضوء الشمس ينقسم إلى مكوناته
يمكن رؤية أقواس قزح عندما تشرق الشمس مع المطر. لكن عليك أن تكون بالضبط بين الشمس والمطر ، والجسم السماوي يجب أن يكون خلفك ، والمطر أمامك. لا يمكنك رؤية الشمس وقوس قزح في نفس الوقت. يتم تحديد شدة الألوان وحجم خطوط المعجزة ذات الألوان السبعة بحجم وعدد قطرات الماء. كلما كانت القطرة أكبر ، كلما كان قوس قزح أضيق وأكثر إشراقًا. لذلك ، بعد عاصفة رعدية مع هطول الأمطار ، يظهر قوس قزح مشرق وضيق.
