Không khí. Hoàn lưu khí quyển. các dòng không khí trong khí quyển Chuyển động của các khối khí trong khí quyển

Chuyển động của khối khí

Không khí luôn chuyển động, đặc biệt là do hoạt động của các lốc xoáy và các chất chống đông.

Một khối không khí ấm di chuyển từ vùng ấm hơn sang vùng lạnh hơn gây ra hiện tượng nóng lên đột ngột khi nó đến. Đồng thời, do tiếp xúc với bề mặt trái đất lạnh hơn, khối không khí chuyển động từ bên dưới được làm mát và các lớp không khí tiếp giáp với trái đất có thể trở nên thậm chí còn lạnh hơn các lớp trên. Sự lạnh đi của khối không khí ấm đến từ bên dưới gây ra sự ngưng tụ hơi nước ở các lớp thấp nhất của không khí, dẫn đến hình thành các đám mây và kết tủa. Những đám mây này ở tầng thấp, thường xuyên rơi xuống mặt đất và gây ra sương mù. Ở các lớp dưới của khối không khí ấm, nó khá ấm và không có các tinh thể băng. Vì vậy, họ không thể cho lượng mưa lớn, chỉ thỉnh thoảng một cơn mưa phùn nhỏ mới rơi xuống. Các đám mây của khối không khí ấm bao phủ toàn bộ bầu trời với một lớp phủ đều (khi đó chúng được gọi là địa tầng) hoặc một lớp hơi gợn sóng (sau đó chúng được gọi là địa tầng).

Khối không khí lạnh di chuyển từ vùng lạnh sang vùng ấm hơn và mang theo sự lạnh đi. Di chuyển đến bề mặt trái đất ấm hơn, nó liên tục được đốt nóng từ bên dưới. Khi bị đốt nóng, sự ngưng tụ không những không xảy ra mà các đám mây và sương mù đã có sẵn phải bay hơi, tuy nhiên, bầu trời không trở nên không có mây, chỉ là những đám mây hình thành vì những lý do hoàn toàn khác nhau . Khi bị đốt nóng, tất cả các vật thể đều nóng lên và mật độ của chúng giảm đi, vì vậy khi lớp không khí thấp nhất nóng lên và nở ra, nó trở nên nhẹ hơn và như ban đầu, nổi lên dưới dạng bong bóng hoặc tia lửa riêng biệt, và không khí lạnh nặng hơn đi xuống Vị trí của nó. Không khí, giống như bất kỳ chất khí nào, nóng lên khi bị nén và nguội đi khi nó nở ra. Áp suất khí quyển giảm theo độ cao, do đó không khí tăng lên, giãn ra và nguội đi 1 độ cho mỗi 100m đi lên, và kết quả là ở một độ cao nhất định, sự ngưng tụ và hình thành các đám mây bắt đầu trong đó. sức nén nóng lên và không chỉ không có gì ngưng tụ trong chúng, mà ngay cả tàn dư của những đám mây rơi vào chúng cũng bốc hơi. Do đó, các đám mây của khối không khí lạnh là những đám mây xếp chồng lên nhau theo chiều cao với những khoảng trống giữa chúng. Những đám mây như vậy được gọi là mây tích hoặc mây tích. Chúng không bao giờ hạ xuống mặt đất và không biến thành sương mù, và theo quy luật, không bao phủ toàn bộ bầu trời có thể nhìn thấy được. Trong những đám mây như vậy, các dòng không khí đi lên mang theo các giọt nước vào các lớp nơi luôn có các tinh thể băng, trong khi đám mây mất đi hình dạng "súp lơ" đặc trưng và đám mây biến thành đám mây vũ tích. Kể từ thời điểm này, lượng mưa rơi xuống từ đám mây, mặc dù nặng, nhưng tồn tại trong thời gian ngắn do kích thước nhỏ của các đám mây. Do đó, thời tiết của các khối không khí lạnh rất bất ổn.

mặt trước khí quyển

Ranh giới tiếp xúc giữa các khối khí khác nhau được gọi là mặt trước khí quyển. Trên bản đồ khái quát, đường biên giới này là một đường mà các nhà khí tượng học gọi là "giới tuyến". Ranh giới giữa khối không khí ấm và lạnh là một bề mặt gần như nằm ngang, đi xuống phía trước một cách không thể nhận thấy. Không khí lạnh ở dưới bề mặt này, và không khí ấm ở trên. Vì các khối khí liên tục chuyển động nên ranh giới giữa chúng liên tục dịch chuyển. Một đặc điểm thú vị: mặt trước nhất thiết phải đi qua tâm của vùng có áp suất thấp, và mặt trước không bao giờ đi qua tâm của vùng có áp suất cao.

Mặt trước ấm xảy ra khi một khối không khí ấm di chuyển về phía trước và một khối không khí lạnh lùi lại. Không khí ấm, nhẹ hơn, len lỏi qua không khí lạnh. Do sự bay lên của không khí dẫn đến sự nguội đi của nó, các đám mây hình thành trên bề mặt của mặt trước. Không khí ấm đi lên khá chậm, do đó, đám mây ở phía trước ấm là một bức màn che đều của mây ti và mây altostratus, có chiều rộng vài trăm mét và đôi khi hàng nghìn km chiều dài. Càng xa tiền tuyến, những đám mây càng cao và mỏng.

Mặt trận lạnh đang tiến tới không khí ấm hơn. Đồng thời, không khí lạnh chui xuống dưới không khí ấm. Phần phía dưới lạnh do ma sát với bề mặt trái đất trễ hơn phần trên nên phần mặt trước nhô ra phía trước.

Các xoáy khí quyển

Sự phát triển và chuyển động của các xoáy thuận và nghịch lưu dẫn đến việc chuyển các khối không khí trên những khoảng cách đáng kể và những thay đổi thời tiết không theo chu kỳ tương ứng kết hợp với sự thay đổi về hướng và tốc độ gió, với sự gia tăng hoặc giảm độ mây và lượng mưa. Trong xoáy thuận và ngược dòng, không khí chuyển động theo hướng giảm áp suất khí quyển, lệch dưới tác dụng của nhiều lực khác nhau: ly tâm, Coriolis, ma sát, v.v. Kết quả là, trong xoáy thuận, gió hướng về tâm của nó với chuyển động quay ngược chiều kim đồng hồ trong Ở Bắc bán cầu và theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu, trong các chu kỳ ngược chiều, ngược lại, từ tâm có chiều quay ngược lại.

Lốc xoáy- một xoáy khí quyển có đường kính khổng lồ (từ hàng trăm đến 2-3 nghìn km) với áp suất khí quyển giảm ở trung tâm. Có các xoáy thuận nhiệt đới và ngoại nhiệt đới.

Lốc xoáy nhiệt đới (bão) có những tính chất đặc biệt và ít xảy ra hơn nhiều. Chúng được hình thành ở vĩ độ nhiệt đới (từ 5 ° đến 30 ° của mỗi bán cầu) và nhỏ hơn (hàng trăm, hiếm khi hơn một nghìn km), nhưng độ dốc lớn hơn và tốc độ gió đạt tới vũ bão. Những xoáy thuận như vậy được đặc trưng bởi "mắt bão" - khu vực trung tâm có đường kính 20-30 km với thời tiết tương đối quang đãng và lặng gió. Xung quanh là những đám mây vũ tích liên tục mạnh mẽ kèm theo những trận mưa lớn. Các xoáy thuận nhiệt đới có thể biến đổi thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới trong quá trình phát triển của chúng.

Các xoáy thuận ngoại nhiệt đới được hình thành chủ yếu trên mặt trước khí quyển, thường nằm ở các vùng cận cực, và góp phần gây ra những thay đổi thời tiết đáng kể nhất. Lốc xoáy được đặc trưng bởi thời tiết nhiều mây và mưa, và hầu hết lượng mưa ở vùng ôn đới đều có liên quan đến chúng. Trung tâm của xoáy thuận ngoại nhiệt đới có lượng mưa lớn nhất và nhiều mây dày đặc nhất.

Anticyclone- khu vực có áp suất khí quyển cao. Thông thường, thời tiết chống đông là trong hoặc có mây một phần. Lốc xoáy quy mô nhỏ (lốc xoáy, lốc xoáy, lốc xoáy) cũng rất quan trọng đối với thời tiết.

Thời tiết - Tập hợp các giá trị của các yếu tố khí tượng và các hiện tượng khí quyển quan sát được tại một thời điểm nhất định tại một điểm cụ thể trong không gian. Thời tiết đề cập đến trạng thái hiện tại của khí quyển, trái ngược với Khí hậu, đề cập đến trạng thái trung bình của khí quyển trong một khoảng thời gian dài. Nếu không có gì làm rõ, thì thuật ngữ "Weather" có nghĩa là thời tiết trên Trái đất. Hiện tượng thời tiết xảy ra trong tầng đối lưu (phần dưới của khí quyển) và trong thủy quyển. Thời tiết có thể được mô tả bằng áp suất không khí, nhiệt độ và độ ẩm, cường độ và hướng gió, mây mù, lượng mưa trong khí quyển, phạm vi tầm nhìn, các hiện tượng khí quyển (sương mù, bão tuyết, giông bão) và các yếu tố khí tượng khác.

Khí hậu(tiếng Hy Lạp cổ đại κλίμα (chi p. κλίματος) - độ dốc) - một chế độ thời tiết dài hạn đặc trưng của một khu vực nhất định do vị trí địa lý của nó.

Khí hậu là một tập hợp thống kê của các trạng thái mà hệ thống đi qua: thủy quyển → thạch quyển → khí quyển trong vài thập kỷ. Khí hậu thường được hiểu là giá trị trung bình của thời tiết trong một khoảng thời gian dài (theo thứ tự vài chục năm), tức là khí hậu là thời tiết trung bình. Như vậy, thời tiết là trạng thái tức thời của một số đặc điểm (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển). Sự sai lệch của thời tiết so với tiêu chuẩn khí hậu không thể được coi là biến đổi khí hậu, ví dụ, một mùa đông rất lạnh không cho thấy khí hậu lạnh đi. Để phát hiện biến đổi khí hậu, cần có một xu hướng đáng kể về các đặc điểm khí quyển trong một khoảng thời gian dài theo thứ tự mười năm. Các quá trình tuần hoàn địa vật lý toàn cầu chính hình thành nên điều kiện khí hậu trên Trái đất là tuần hoàn nhiệt, tuần hoàn ẩm và hoàn lưu chung của khí quyển.

Sự phân bố lượng mưa trên Trái đất. Lượng mưa trong khí quyển trên bề mặt trái đất phân bố rất không đều. Một số khu vực bị thừa độ ẩm, một số khu vực khác lại thiếu độ ẩm. Các vùng lãnh thổ nằm dọc theo vùng nhiệt đới phía Bắc và phía Nam nhận được rất ít lượng mưa, nơi có nhiệt độ cao và nhu cầu về lượng mưa đặc biệt lớn. Các khu vực rộng lớn trên địa cầu, có nhiều nhiệt, không được sử dụng trong nông nghiệp do thiếu độ ẩm.

Làm thế nào người ta có thể giải thích sự phân bố không đều của lượng mưa trên bề mặt trái đất? Bạn có thể đã đoán được rằng nguyên nhân chính là do vị trí của các vành đai áp suất khí quyển thấp và cao. Vì vậy, ở xích đạo trong đới áp thấp, không khí được đốt nóng liên tục chứa nhiều ẩm; khi nó tăng lên, nó nguội đi và trở nên bão hòa. Do đó, ở khu vực đường xích đạo, mây hình thành nhiều và có mưa lớn. Nhiều lượng mưa cũng rơi ở các khu vực khác trên bề mặt trái đất (xem Hình 18), nơi có áp suất thấp.

Các yếu tố hình thành khí hậu Trong các vành đai khí áp cao, các dòng khí đi xuống chiếm ưu thế. Không khí lạnh, đi xuống, chứa ít hơi ẩm. Khi hạ xuống, nó sẽ co lại và nóng lên, làm cho nó khô hơn. Do đó, ở những vùng có áp suất cao trên vùng nhiệt đới và gần các cực, lượng mưa rất ít.

KHU VỰC KHÍ HẬU

Sự phân chia bề mặt trái đất theo tính chất chung của điều kiện khí hậu thành các đới lớn, là các bộ phận của bề mặt địa cầu, có phạm vi vĩ độ nhiều hay ít và được phân biệt bằng các chỉ số khí hậu nhất định. Z. đến. Không nhất thiết phải bao phủ toàn bộ bán cầu theo vĩ độ. Trong các đới khí hậu, các vùng khí hậu được phân biệt. Có các khu vực thẳng đứng được phân biệt trong các ngọn núi và nằm trên các khu vực khác. Mỗi khu vực này có một khí hậu cụ thể. Ở các đới vĩ độ khác nhau, các đới khí hậu thẳng đứng cùng tên sẽ khác nhau về đặc điểm khí hậu.

Vai trò sinh thái và địa chất của các quá trình khí quyển

Sự giảm độ trong suốt của khí quyển do sự xuất hiện của các hạt sol khí và bụi rắn trong đó ảnh hưởng đến sự phân bố bức xạ mặt trời, làm tăng albedo hoặc hệ số phản xạ. Các phản ứng hóa học khác nhau dẫn đến cùng một kết quả, gây ra sự phân hủy ozone và tạo ra các đám mây "ngọc trai", bao gồm hơi nước. Sự thay đổi toàn cầu về hệ số phản xạ, cũng như sự thay đổi thành phần khí của khí quyển, chủ yếu là khí nhà kính, là nguyên nhân của biến đổi khí hậu.

Sự gia nhiệt không đều, gây ra sự khác biệt về áp suất khí quyển trên các phần khác nhau của bề mặt trái đất, dẫn đến hoàn lưu khí quyển, đây là dấu hiệu nhận biết của tầng đối lưu. Khi có sự chênh lệch về áp suất, không khí sẽ tràn từ vùng có áp suất cao sang vùng có áp suất thấp. Những chuyển động này của các khối khí, cùng với độ ẩm và nhiệt độ, xác định các đặc điểm sinh thái và địa chất chính của các quá trình khí quyển.

Tùy thuộc vào tốc độ, gió tạo ra các công trình địa chất khác nhau trên bề mặt trái đất. Với tốc độ 10 m / s, nó làm rung chuyển những cành cây dày, cuốn theo bụi và cát mịn; bẻ cành cây với tốc độ 20 m / s, chở cát, sỏi; Với tốc độ 30 m / s (bão) làm tốc mái nhà, bật gốc cây, làm gãy cột điện, di chuyển đá cuội và mang theo sỏi nhỏ, bão với tốc độ 40 m / s phá hủy nhà cửa, gãy và phá hủy đường dây điện cột, gốc cây lớn.

Bão Squall và lốc xoáy (lốc xoáy) có tác động tiêu cực lớn đến môi trường với hậu quả thảm khốc - các xoáy khí quyển xảy ra vào mùa ấm trên các mặt trận khí quyển mạnh với tốc độ lên đến 100 m / s. Squalls là những cơn lốc xoáy ngang với tốc độ gió như vũ bão (lên đến 60-80 m / s). Chúng thường kèm theo mưa rào và dông lớn kéo dài từ vài phút đến nửa giờ. Các dãy núi bao phủ các khu vực rộng tới 50 km và di chuyển khoảng cách 200-250 km. Một trận bão lớn ở Mátxcơva và khu vực Mátxcơva năm 1998 đã làm hư hại mái của nhiều ngôi nhà và quật ngã cây cối.

Lốc xoáy, được gọi là lốc xoáy ở Bắc Mỹ, là xoáy thuận khí quyển hình phễu cực mạnh thường liên quan đến các đám mây dông. Đây là những cột khí bị thu hẹp ở giữa có đường kính từ vài chục đến hàng trăm mét. Lốc xoáy có hình dạng như một cái phễu, rất giống vòi voi, lao xuống từ các đám mây hoặc trồi lên khỏi bề mặt trái đất. Sở hữu độ hiếm mạnh và tốc độ quay cao, cơn lốc xoáy có hành trình lên tới vài trăm km, cuốn theo bụi, nước từ các hồ chứa và nhiều vật thể khác nhau. Lốc xoáy mạnh kèm theo giông, mưa và có sức tàn phá rất lớn.

Lốc xoáy hiếm khi xảy ra ở các vùng cận cực hoặc xích đạo, nơi lạnh hoặc nóng liên tục. Ít lốc xoáy trong đại dương. Lốc xoáy xảy ra ở châu Âu, Nhật Bản, Australia, Mỹ và ở Nga, chúng đặc biệt thường xuyên ở khu vực Trung tâm Trái đất Đen, ở các khu vực Moscow, Yaroslavl, Nizhny Novgorod và Ivanovo.

Lốc xoáy nâng và di chuyển ô tô, nhà cửa, toa xe, cầu. Các cơn lốc xoáy có sức hủy diệt đặc biệt (lốc xoáy) được quan sát thấy ở Hoa Kỳ. Từ 450 đến 1500 cơn lốc xoáy được ghi nhận hàng năm, với trung bình khoảng 100 nạn nhân. Lốc xoáy là quá trình khí quyển thảm khốc diễn ra nhanh chóng. Chúng được hình thành chỉ trong 20-30 phút, và thời gian tồn tại của chúng là 30 phút. Do đó, hầu như không thể đoán trước được thời gian và địa điểm xuất hiện lốc xoáy.

Các xoáy khí quyển có tính hủy diệt khác, nhưng tồn tại lâu dài là các xoáy thuận. Chúng được hình thành do sự giảm áp suất, trong những điều kiện nhất định, góp phần làm xuất hiện chuyển động tròn của các dòng khí. Các xoáy khí quyển bắt nguồn xung quanh các dòng không khí ấm ẩm đi lên mạnh mẽ và quay với tốc độ cao theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu. Lốc xoáy, không giống như lốc xoáy, bắt nguồn từ các đại dương và tạo ra các hành động hủy diệt của chúng trên các lục địa. Các yếu tố phá hủy chính là gió mạnh, lượng mưa dữ dội dưới dạng tuyết rơi, mưa như trút nước, mưa đá và lũ dâng. Những cơn gió với tốc độ 19 - 30 m / s tạo thành bão, 30 - 35 m / s - bão và hơn 35 m / s - bão.

Các xoáy thuận nhiệt đới - bão và bão - có chiều rộng trung bình vài trăm km. Tốc độ gió bên trong lốc xoáy đạt đến lực bão. Lốc xoáy nhiệt đới kéo dài từ vài ngày đến vài tuần, di chuyển với tốc độ từ 50 đến 200 km / h. Các xoáy thuận ở vĩ độ trung bình có đường kính lớn hơn. Chiều ngang của chúng từ một nghìn đến vài nghìn km, tốc độ gió như vũ bão. Chúng di chuyển ở bán cầu bắc từ phía tây và kèm theo mưa đá và tuyết rơi, thật là thảm khốc. Lốc xoáy và các cơn bão kèm theo là những thảm họa thiên nhiên lớn nhất sau lũ lụt về số lượng nạn nhân và thiệt hại gây ra. Tại các khu vực đông dân cư của châu Á, số nạn nhân trong các trận cuồng phong được tính bằng hàng nghìn người. Năm 1991, tại Bangladesh, trong một trận cuồng phong gây ra sự hình thành của sóng biển cao 6 m, 125 nghìn người đã chết. Bão tố gây thiệt hại lớn cho Hoa Kỳ. Hậu quả là hàng chục, hàng trăm người chết. Ở Tây Âu, bão ít gây ra thiệt hại hơn.

Sấm sét được coi là một hiện tượng khí quyển thảm khốc. Chúng xảy ra khi không khí ẩm, ấm bốc lên rất nhanh. Ở biên giới các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, giông bão xảy ra trong 90-100 ngày trong năm, ở vùng ôn đới từ 10-30 ngày. Ở nước ta, số lượng mưa dông nhiều nhất xảy ra ở Bắc Kavkaz.

Các trận giông bão thường kéo dài ít hơn một giờ. Những trận mưa như trút nước, mưa đá, sét đánh, gió giật và các luồng không khí thẳng đứng gây ra mối nguy hiểm đặc biệt. Nguy cơ mưa đá được xác định bởi kích thước của các hạt mưa đá. Ở Bắc Caucasus, khối lượng của mưa đá từng lên tới 0,5 kg, và ở Ấn Độ, khối lượng mưa đá nặng 7 kg đã được ghi nhận. Các khu vực nguy hiểm nhất ở nước ta nằm ở Bắc Caucasus. Vào tháng 7 năm 1992, mưa đá đã làm hư hại 18 máy bay tại sân bay Mineralnye Vody.

Sét là một hiện tượng thời tiết nguy hiểm. Chúng giết người, gia súc, gây hỏa hoạn, làm hư hỏng lưới điện. Khoảng 10.000 người chết hàng năm do giông bão và hậu quả của chúng trên toàn thế giới. Hơn nữa, ở một số vùng của châu Phi, ở Pháp và Hoa Kỳ, số nạn nhân bị sét đánh nhiều hơn so với các hiện tượng tự nhiên khác. Thiệt hại kinh tế hàng năm do giông bão ở Hoa Kỳ ít nhất là 700 triệu đô la.

Hạn hán là điển hình cho các vùng sa mạc, thảo nguyên và rừng-thảo nguyên. Việc thiếu lượng mưa làm khô đất, hạ thấp mực nước ngầm và trong các hồ chứa cho đến khi chúng khô cạn hoàn toàn. Thiếu ẩm dẫn đến chết thảm thực vật và cây trồng. Hạn hán đặc biệt nghiêm trọng ở Châu Phi, Cận Đông và Trung Đông, Trung Á và nam Bắc Mỹ.

Hạn hán làm thay đổi điều kiện sống của con người, tác động xấu đến môi trường tự nhiên thông qua các quá trình như nhiễm mặn đất, gió khô, bão bụi, xói mòn đất và cháy rừng. Hỏa hoạn đặc biệt mạnh trong thời kỳ hạn hán ở các vùng rừng taiga, rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới và thảo nguyên.

Hạn hán là quá trình ngắn hạn kéo dài trong một mùa. Khi hạn hán kéo dài hơn hai mùa, có nguy cơ chết đói và chết hàng loạt. Thông thường, ảnh hưởng của hạn hán kéo dài đến lãnh thổ của một hoặc nhiều quốc gia. Đặc biệt hạn hán kéo dài thường kéo dài với hậu quả thương tâm xảy ra ở khu vực Sahel của Châu Phi.

Các hiện tượng khí quyển như tuyết rơi, mưa lớn xen kẽ và mưa kéo dài kéo dài gây thiệt hại lớn. Tuyết rơi gây ra những trận tuyết lở lớn trên núi, và sự tan chảy nhanh chóng của tuyết rơi và những trận mưa lớn kéo dài dẫn đến lũ lụt. Một khối lượng nước khổng lồ rơi xuống bề mặt trái đất, đặc biệt là ở những khu vực không có cây cối, gây ra xói mòn nghiêm trọng lớp phủ đất. Có sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống tia khe núi. Lũ lụt xảy ra do hậu quả của những trận lũ lớn trong thời gian có lượng mưa lớn hoặc lũ lụt sau khi ấm lên đột ngột hoặc tuyết tan vào mùa xuân và do đó, là hiện tượng khí quyển có nguồn gốc (chúng được thảo luận trong chương về vai trò sinh thái của thủy quyển).

Thời tiết- Sự phá hủy và biến đổi của đá dưới tác động của nhiệt độ, không khí, nước. Một tập hợp các quá trình phức tạp của quá trình biến đổi định tính và định lượng của đá và các khoáng chất cấu thành của chúng, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm phong hóa. Xảy ra do hoạt động của thủy quyển, khí quyển và sinh quyển lên thạch quyển. Nếu đá ở trên bề mặt trong một thời gian dài, thì do quá trình biến đổi của chúng, một lớp vỏ phong hóa được hình thành. Có ba dạng phong hóa: vật lý (băng, nước và gió) (cơ học), hóa học và sinh học.

thời tiết vật lý

Sự chênh lệch nhiệt độ trong ngày càng lớn thì quá trình phong hóa càng nhanh. Bước tiếp theo trong quá trình phong hóa cơ học là sự xâm nhập của nước vào các khe nứt, khi bị đóng băng, thể tích sẽ tăng lên 1/10 thể tích, góp phần làm cho đá bị phong hóa nhiều hơn. Ví dụ, nếu các khối đá rơi xuống sông, thì chúng sẽ bị mài mòn từ từ và bị nghiền nát dưới tác động của dòng điện. Các dòng bùn, gió, trọng lực, động đất, núi lửa phun trào cũng góp phần vào quá trình phong hóa vật lý của đá. Việc mài đá cơ học dẫn đến việc đá đi qua và giữ nước và không khí, cũng như làm tăng đáng kể diện tích bề mặt, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phong hóa hóa học. Kết quả của các trận đại hồng thủy, đá có thể vỡ vụn khỏi bề mặt, tạo thành đá plutonic. Tất cả áp lực lên chúng được tạo ra bởi các tảng đá bên cạnh, do đó các tảng đá plutonic bắt đầu mở rộng, dẫn đến sự phân tán của lớp đá phía trên.

phong hóa hóa học

Phong hóa hóa học là sự kết hợp của các quá trình hóa học khác nhau dẫn đến phá hủy thêm đá và thay đổi chất lượng thành phần hóa học của chúng với sự hình thành các khoáng chất và hợp chất mới. Các yếu tố phong hóa hóa học quan trọng nhất là nước, carbon dioxide và oxy. Nước là một dung môi năng lượng của đá và khoáng chất. Phản ứng hóa học chính của nước với các khoáng chất của đá mácma - thủy phân, dẫn đến sự thay thế các cation của các nguyên tố kiềm và kiềm thổ của mạng tinh thể bằng các ion hydro của các phân tử nước phân ly:

KAlSi3O8 + H2O → HAlSi3O8 + KOH

Bazơ tạo thành (KOH) tạo ra môi trường kiềm trong dung dịch, trong đó xảy ra sự phá hủy thêm mạng tinh thể orthoclase. Khi có CO2, KOH chuyển thành dạng cacbonat:

2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O

Sự tương tác của nước với các khoáng chất của đá cũng dẫn đến quá trình hydrat hóa - sự bổ sung các hạt nước thành các hạt khoáng chất. Ví dụ:

2Fe2O3 + 3H2O = 2Fe2O 3H2O

Trong vùng phong hoá hoá học, phản ứng ôxy hoá cũng diễn ra phổ biến, trong đó nhiều khoáng chất chứa kim loại dễ bị ôxy hoá trải qua. Một ví dụ nổi bật về phản ứng oxy hóa trong quá trình phong hóa hóa học là sự tương tác của oxy phân tử với sulfua trong môi trường nước. Do đó, trong quá trình oxy hóa pyrit, cùng với sunfat và hyđrat của oxit sắt, axit sunfuric được hình thành, tham gia vào việc tạo ra các khoáng chất mới.

2FeS2 + 7O2 + H2O = 2FeSO4 + H2SO4;

12FeSO4 + 6H2O + 3O2 = 4Fe2 (SO4) 3 + 4Fe (OH) 3;

2Fe2 (SO4) 3 + 9H2O = 2Fe2O3 3H2O + 6H2SO4

phong hóa bức xạ

Phong hóa bức xạ là sự phá hủy đá dưới tác dụng của bức xạ. Phong hóa bức xạ ảnh hưởng đến quá trình phong hóa hóa học, sinh học và vật lý. Đá mặt trăng có thể là một ví dụ đặc trưng của một loại đá bị ảnh hưởng đáng kể bởi phong hóa bức xạ.

phong hóa sinh học

Phong hoá sinh học do các sinh vật sống (vi khuẩn, nấm, vi rút, động vật đào hang, thực vật bậc thấp và bậc cao) tạo ra. lỗ do động vật) .Đặc biệt Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong quá trình phong hoá sinh học.

sản phẩm thời tiết

Kurums là sản phẩm của quá trình phong hóa ở một số khu vực trên Trái đất trên bề mặt ngày. Các sản phẩm phong hóa trong các điều kiện nhất định là đá dăm, đá dăm, mảnh "đá phiến", các phân đoạn cát và sét, bao gồm cao lanh, hoàng thổ, các mảnh đá riêng lẻ có hình dạng và kích thước khác nhau, tùy thuộc vào thành phần thạch học, thời gian và điều kiện phong hóa.

không khí- Đây là những phần chuyển động của tầng đối lưu, khác nhau về tính chất - nhiệt độ, độ trong suốt. Các đặc tính này của các khối khí phụ thuộc vào lãnh thổ mà chúng được hình thành trong điều kiện lưu trú dài ngày. Tùy thuộc vào sự hình thành, 4 loại khối khí chính được phân biệt: (), nhiệt đới và. Mỗi loại trong số bốn loại này được hình thành trên phạm vi rộng của đất liền và biển. Vì đất liền và biển nóng lên ở các mức độ khác nhau, các kiểu phụ cũng có thể hình thành trong mỗi kiểu này - khối khí lục địa và biển.

Không khí Bắc Cực (Nam Cực) được hình thành trên bề mặt băng ở các vĩ độ cực; Nó được đặc trưng bởi nhiệt độ thấp, độ ẩm thấp, trong khi không khí vùng biển Bắc Cực ẩm hơn lục địa. Xâm lấn vùng vĩ độ thấp, không khí Bắc Cực làm nhiệt độ giảm xuống đáng kể. Bức phù điêu bằng phẳng góp phần đưa nó xâm nhập sâu vào bên trong đất liền. Một hiện tượng tương tự có thể được quan sát. Khi bạn di chuyển về phía nam, không khí Bắc Cực nóng lên và góp phần hình thành những cơn gió khô thường xuyên gây ra ở khu vực này.

Các khối khí ôn hoà hình thành ở các vĩ độ ôn hoà. Các khối khí ôn đới lục địa bị lạnh đi mạnh vào mùa đông. Chúng có độ ẩm thấp. Với sự xâm nhập của các khối không khí lục địa, một lớp băng giá rõ ràng được thiết lập. Vào mùa hè, không khí lục địa khô và rất nóng. Các khối khí biển thuộc vĩ độ ôn đới ẩm, ôn đới; vào mùa đông, chúng làm tan băng, vào mùa hè - thời tiết nhiều mây và làm mát.

Các khối khí nhiệt đới hình thành quanh năm ở vùng nhiệt đới. Thông thường, giống biển của họ có đặc điểm là độ ẩm và nhiệt độ cao, còn giống lục địa thì bụi, khô và nhiệt độ thậm chí cao hơn.

Các khối khí xích đạo được hình thành ở đới xích đạo. xung quanh trục của nó góp phần tạo ra sự chuyển động của các khối khí đến Bắc bán cầu, sau đó đến Nam. Các khối khí này được đặc trưng bởi nhiệt độ cao và độ ẩm cao, và đối với chúng không có sự phân chia rõ ràng thành khối khí biển và khối khí lục địa.

Các khối khí kết quả chắc chắn sẽ bắt đầu chuyển động. Lý do cho điều này là sự nóng lên không đồng đều của bề mặt trái đất và kết quả là sự khác biệt. Nếu không có sự chuyển động của các khối khí, thì ở xích đạo, nhiệt độ trung bình hàng năm sẽ cao hơn 13 ° và ở vĩ độ thấp hơn hiện tại là 70 ° - 23 °.

Xâm nhập các khu vực có tính chất nhiệt khác nhau của bề mặt, các khối khí dần dần bị biến đổi. Ví dụ, không khí ôn đới hải dương, đi vào đất liền và tiến sâu vào đất liền, nóng dần lên và khô đi, biến thành không khí lục địa. Sự biến đổi của các khối khí đặc biệt là đặc trưng của các vĩ độ ôn đới, theo thời gian bị xâm nhập bởi không khí ấm và khô từ các vĩ tuyến và không khí lạnh và khô từ các vĩ tuyến.

Sự chuyển động của các khối khí trước hết phải dẫn đến sự làm mịn các gradien nhiệt độ và baric. Tuy nhiên, trên hành tinh đang quay của chúng ta với các tính chất nhiệt dung khác nhau của bề mặt trái đất, trữ lượng nhiệt khác nhau của đất, biển và đại dương, sự hiện diện của các dòng biển ấm và lạnh, băng ở cực và lục địa, các quá trình này rất phức tạp và thường là hàm lượng nhiệt sự tương phản của các khối khí khác nhau không những không giảm đi, mà ngược lại, tăng lên. [...]

Sự chuyển động của các khối không khí trên bề mặt Trái đất được xác định bởi nhiều lý do, bao gồm chuyển động quay của hành tinh, sự nóng lên không đồng đều trên bề mặt của nó bởi Mặt trời, sự hình thành các vùng có áp suất thấp (xoáy thuận) và áp suất cao (ngược dòng), phẳng hoặc địa hình đồi núi và nhiều hơn nữa. Ngoài ra, ở các độ cao khác nhau, tốc độ, độ ổn định và hướng của các luồng khí rất khác nhau. Do đó, việc chuyển các chất ô nhiễm vào các lớp khác nhau của khí quyển diễn ra với tốc độ khác nhau và đôi khi theo các hướng khác với lớp bề mặt. Với lượng khí thải rất mạnh đi kèm với năng lượng cao, ô nhiễm rơi vào vùng cao, lên đến 10 - 20 km, các lớp khí quyển có thể di chuyển hàng nghìn km trong vòng vài ngày hoặc thậm chí vài giờ. Do đó, tro núi lửa văng ra do vụ nổ núi lửa Krakatau ở Indonesia năm 1883 được quan sát thấy dưới dạng những đám mây kỳ dị trên khắp châu Âu. Bụi phóng xạ có cường độ khác nhau sau khi thử nghiệm những quả bom khinh khí đặc biệt mạnh đã rơi xuống gần như toàn bộ bề mặt Trái đất. [...]

Sự chuyển động của các khối không khí - gió do sự khác biệt về nhiệt độ và áp suất ở các vùng khác nhau của hành tinh không chỉ ảnh hưởng đến các tính chất vật lý và hóa học của không khí mà còn ảnh hưởng đến cường độ truyền nhiệt, sự thay đổi độ ẩm, áp suất, hóa chất. thành phần của không khí, làm giảm hoặc tăng lượng ô nhiễm. […]

Chuyển động của các khối khí có thể ở dạng chuyển động thụ động của chúng có tính chất đối lưu hoặc dưới dạng gió - do hoạt động xoáy thuận của khí quyển Trái đất. Trong trường hợp đầu tiên, sự định cư của bào tử, phấn hoa, hạt giống, vi sinh vật và động vật nhỏ được đảm bảo, những loài có khả năng thích nghi đặc biệt đối với điều này - hạt chân quỳ: kích thước rất nhỏ, phần phụ giống như chiếc dù, v.v. (Hình 2.8). Tất cả khối lượng sinh vật này được gọi là thực vật phù du. Trong trường hợp thứ hai, gió cũng mang theo thực vật phù du, nhưng với khoảng cách xa hơn nhiều, đồng thời có thể mang các chất ô nhiễm đến các vùng mới, v.v. [...]

Sự chuyển động của các khối khí (gió). Như đã biết, lý do hình thành các dòng gió và chuyển động của các khối khí là sự nóng lên không đồng đều của các phần khác nhau trên bề mặt trái đất, liên quan đến sự giảm áp suất. Luồng gió hướng về nơi có áp suất thấp hơn, nhưng chuyển động quay của Trái đất cũng ảnh hưởng đến sự lưu thông của các khối khí trên phạm vi toàn cầu. Trong lớp không khí bề mặt, sự chuyển động của các khối khí ảnh hưởng đến tất cả các yếu tố khí tượng của môi trường, tức là khí hậu, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi từ đất liền và bề mặt biển, cũng như sự thoát hơi nước của thực vật. [...]

CHUYỂN ĐỘNG CYCLONE PHỔ BIẾN. Chuyển động của một cơn lốc xoáy theo hướng khác hẳn so với thông thường, tức là từ nửa phía đông của đường chân trời sang phía tây hoặc dọc theo kinh tuyến. A.P.C. có liên quan đến hướng bất thường của dòng dẫn đầu, do đó là do sự phân bố bất thường của các khối không khí ấm và lạnh trong tầng đối lưu. [...]

SỰ BIẾN ĐỔI MASS KHÍ. 1. Sự thay đổi dần dần các tính chất của khối khí trong quá trình chuyển động của nó do sự thay đổi các điều kiện của bề mặt bên dưới (biến đổi tương đối). [...]

Lý do thứ ba cho sự chuyển động của các khối khí là động lực, góp phần hình thành các vùng áp suất cao. Do thực tế là nhiệt nhiều nhất đến vùng xích đạo, các khối khí tăng lên đến 18 km ở đây. Do đó, sự ngưng tụ và lượng mưa dày đặc dưới dạng mưa rào nhiệt đới được quan sát thấy. Ở vĩ độ được gọi là vĩ độ "ngựa" (khoảng 30 ° N và 30 ° S), các khối không khí khô lạnh, đi xuống và sưởi ấm đoạn nhiệt, hấp thụ mạnh độ ẩm. Do đó, ở các vĩ độ này, các sa mạc chính của hành tinh hình thành một cách tự nhiên. Chúng chủ yếu hình thành ở phần phía tây của các lục địa. Những cơn gió tây đến từ đại dương không chứa đủ độ ẩm để chuyển sang không khí khô giảm dần. Do đó, lượng mưa rất ít. […]

Sự hình thành và chuyển động của các khối khí, vị trí và quỹ đạo của xoáy thuận và nghịch lưu có tầm quan trọng lớn đối với việc dự báo thời tiết. Bản đồ khái quát cung cấp sự trình bày trực quan về tình trạng thời tiết tại thời điểm trên một lãnh thổ rộng lớn. […]

CHUYỂN GIAO THỜI TIẾT. Sự chuyển động của các điều kiện thời tiết nhất định cùng với các "chất mang" của chúng - các khối khí, mặt trước, lốc xoáy và phản lốc. [...]

Trong một dải biên giới hẹp ngăn cách các khối khí, các đới phía trước (phía trước) phát sinh, được đặc trưng bởi trạng thái không ổn định của các yếu tố khí tượng: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, hướng và tốc độ gió. Ở đây, với sự rõ ràng đặc biệt, nguyên tắc quan trọng nhất trong địa lý vật lý về sự tương phản của các môi trường được thể hiện, được thể hiện bằng sự kích hoạt mạnh mẽ sự trao đổi vật chất và năng lượng trong vùng tiếp xúc (tiếp xúc) của các phức chất tự nhiên có các đặc tính khác nhau và các thành phần của chúng (F. N. Milkov, 1968). Sự trao đổi tích cực của vật chất và năng lượng giữa các khối khí trong các đới phía trước được thể hiện ở chỗ chính ở đây là nguồn gốc, sự chuyển động cùng với sự gia tăng sức mạnh đồng thời và cuối cùng là sự diệt vong của các xoáy thuận. [...]

Năng lượng mặt trời gây ra các chuyển động hành tinh của các khối khí do kết quả của sự nóng lên không đồng đều của chúng. Các quá trình Grandiose của hoàn lưu khí quyển phát sinh, có tính chất nhịp nhàng. [...]

Nếu trong môi trường tự do có chuyển động hỗn loạn của các khối khí hiện tượng này không đóng một vai trò đáng chú ý, thì trong không khí trong nhà đứng yên hoặc chuyển động thấp, cần tính đến sự khác biệt này. Ở gần bề mặt của các thiên thể khác nhau, chúng ta sẽ có một lớp với một số ion âm không khí dư thừa, trong khi không khí xung quanh sẽ được làm giàu với các ion dương không khí. [...]

Sự thay đổi thời tiết không theo chu kỳ là do sự chuyển động của các khối khí từ khu vực địa lý này sang khu vực địa lý khác trong hệ thống hoàn lưu khí quyển chung. […]

Do ở độ cao lớn, tốc độ chuyển động của khối khí đạt 100 m / s, các ion chuyển động trong từ trường có thể bị dịch chuyển, mặc dù những chuyển dịch này là không đáng kể so với sự chuyển dịch trong dòng chảy. Đối với chúng ta, điều quan trọng là ở các vùng cực, nơi các đường sức của từ trường Trái đất đóng trên bề mặt của nó, sự biến dạng của tầng điện ly là rất đáng kể. Số lượng các ion, bao gồm cả oxy bị ion hóa, trong các lớp trên của khí quyển của các vùng cực bị giảm. Nhưng nguyên nhân chính dẫn đến hàm lượng ôzôn thấp ở vùng hai cực là cường độ bức xạ mặt trời thấp, bức xạ này giảm ngay cả ban ngày ở vùng cực ở góc nhỏ so với đường chân trời, và hoàn toàn không có trong đêm vùng cực. Bản thân, vai trò sàng lọc của tầng ôzôn ở các vùng cực không quá quan trọng vì vị trí thấp của Mặt trời trên đường chân trời, loại trừ cường độ bức xạ UV cao của bề mặt. Tuy nhiên, diện tích của các "lỗ" cực trong tầng ôzôn là một chỉ số đáng tin cậy về sự thay đổi của tổng hàm lượng ôzôn trong khí quyển. [...]

Chuyển động tịnh tiến theo phương ngang của các khối nước kết hợp với chuyển động của các khối lượng đáng kể của nước trên một quãng đường dài được gọi là dòng. Các dòng chảy hình thành dưới tác động của các yếu tố khác nhau, chẳng hạn như gió (tức là ma sát và áp lực của các khối khí chuyển động trên mặt nước), sự thay đổi trong phân bố áp suất khí quyển, phân bố không đều tỷ trọng của nước biển (tức là gradient áp suất ngang của nước có mật độ khác nhau ở các độ sâu bằng nhau), lực hình thành thủy triều của Mặt trăng và Mặt trời. Bản chất của chuyển động của các khối nước cũng chịu ảnh hưởng đáng kể của các lực thứ cấp, mà bản thân chúng không gây ra nó, mà chỉ biểu hiện khi có chuyển động. Các lực này bao gồm lực sinh ra do chuyển động quay của Trái đất - lực Coriolis, lực ly tâm, lực ma sát của nước ở đáy và bờ biển của các lục địa, lực ma sát bên trong. Sự phân bố đất liền và biển, địa hình đáy và đường bờ biển có ảnh hưởng lớn đến dòng biển. Dòng điện được phân loại chủ yếu theo nguồn gốc. Tùy thuộc vào các lực kích thích chúng, các dòng được kết hợp thành bốn nhóm: 1) ma sát (gió và trôi), 2) hấp dẫn gradient, 3) thủy triều, 4) quán tính. [...]

Các tuabin gió và tàu buồm được đẩy bằng chuyển động của các khối khí do mặt trời đốt nóng nó và tạo ra các luồng không khí hoặc gió. một.[ ...]

ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG. Sự hình thành thực tế là sự chuyển động của các khối khí và nhiễu loạn tầng đối lưu chủ yếu xảy ra theo hướng của các đường đẳng áp (isohypses) và do đó, các dòng không khí của tầng đối lưu trên và tầng bình lưu dưới. [...]

Do đó, điều này có thể dẫn đến sự vi phạm chuyển động của các khối không khí gần các khu công nghiệp nằm bên cạnh một công viên như vậy và làm gia tăng ô nhiễm không khí. [...]

Hầu hết các hiện tượng thời tiết phụ thuộc vào việc các khối khí ổn định hay không ổn định. Có khí ổn thì chuyển động theo phương thẳng đứng khó khăn, với khí không ổn định thì ngược lại, chúng phát triển dễ dàng. Tiêu chí ổn định là gradient nhiệt độ quan sát được. […]

Thủy động lực học, kiểu kín, có thể điều chỉnh áp suất đệm khí, có bộ giảm chấn. Về mặt cấu tạo, nó bao gồm một thân với một môi dưới, một bộ thu có cơ chế nghiêng, một bộ khuấy trộn, một môi trên với một cơ chế chuyển động dọc và ngang, các cơ chế để điều chỉnh tốt biên dạng khe đầu ra với khả năng tự động điều khiển biên dạng ngang của web giấy. Các bề mặt của các bộ phận của hộp tiếp xúc với khối lượng được đánh bóng cẩn thận và sơn điện. […]

Nhiệt độ thế năng, trái ngược với nhiệt độ phân tử T, không đổi trong quá trình chuyển động đoạn nhiệt khô của cùng một hạt không khí. Nếu trong quá trình chuyển động của khối khí, nhiệt độ thế năng của nó thay đổi thì có một luồng nhiệt vào hoặc ra. Adiabat khô là một đường có nhiệt độ tiềm năng bằng nhau. […]

Trường hợp phân tán điển hình nhất là chuyển động của một tia khí trong môi trường chuyển động, tức là trong quá trình chuyển động ngang của các khối khí của khí quyển. [...]

Lý do chính cho các dao động OS trong thời gian ngắn, theo khái niệm được đưa ra vào năm 1964 bởi tác giả của công trình, là chuyển động ngang của trục ST, có liên quan trực tiếp đến chuyển động của sóng dài trong khí quyển. Hơn nữa, hướng gió trong tầng bình lưu đối với nơi quan sát không đóng một vai trò đáng kể. Nói cách khác, các dao động OS ngắn hạn là do sự thay đổi khối lượng không khí trong tầng bình lưu phía trên địa điểm quan sát, vì các khối lượng này tách rời ST. [...]

Trạng thái bề mặt tự do của các hồ chứa, do diện tích bề mặt lớn, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của gió. Động năng của dòng khí được truyền cho khối nước thông qua lực ma sát tại mặt phân cách giữa hai phương tiện. Một phần của năng lượng được truyền được dành cho việc hình thành sóng, và phần còn lại được sử dụng để tạo ra dòng trôi, tức là chuyển động tăng dần của các lớp nước trên bề mặt theo hướng gió. Trong các hồ chứa có kích thước hạn chế, sự chuyển động của các khối nước do dòng trôi dẫn đến sự biến dạng của bề mặt tự do. Tại bờ biển đón gió, mực nước giảm xuống - xảy ra triều cường, tại bờ biển đón gió, mực nước tăng lên - xảy ra triều cường. Tại các hồ chứa Tsimlyansk và Rybinsk, các mức chênh lệch mực nước từ 1 m trở lên đã được ghi nhận ở gần bãi bồi và bờ đón gió. Với một cơn gió dài, xiên trở nên ổn định. Các khối nước được đưa đến bờ biển bằng dòng chảy trôi được chuyển hướng ngược lại bởi một dòng điện nghiêng gần đáy. [...]

Kết quả thu được dựa trên việc giải bài toán cho điều kiện tĩnh. Tuy nhiên, quy mô diện tích được coi là tương đối nhỏ và thời gian chuyển động của khối khí ¿= l: / u là nhỏ, điều này cho phép chúng ta tự giới hạn trong việc xem xét tham số các đặc tính của dòng không khí tới. [. ..]

Nhưng Bắc Cực băng giá tạo ra khó khăn trong nông nghiệp không chỉ vì mùa đông lạnh giá và kéo dài. Bắc cực lạnh và do đó mất nước: các khối khí không nóng lên trong quá trình chuyển động xuân hè. Nhiệt độ càng cao, càng nhiều! độ ẩm là cần thiết để bão hòa nó. I. P. Gerasimov và K. K. Mkov lưu ý rằng “hiện tại, sự gia tăng đơn giản của lớp băng phủ ở lòng chảo Bắc Cực là nguyên nhân. . . zas; ở Ukraine và vùng Volga ”2. […]

Năm 1889, một đám cào cào khổng lồ bay từ bờ biển Bắc Phi băng qua Biển Đỏ đến Ả Rập. Sự di chuyển của côn trùng kéo dài cả ngày và khối lượng của chúng là 44 triệu tấn V.I. Vernadsky coi thực tế này là bằng chứng về sức mạnh to lớn của vật chất sống, một biểu hiện của áp lực cuộc sống, nỗ lực chiếm lấy toàn bộ Trái đất. Đồng thời, ông coi đây là một quá trình sinh địa hóa - sự di chuyển của các yếu tố tạo nên sinh khối châu chấu, một sự di cư hoàn toàn đặc biệt - qua không khí, trong một khoảng cách xa, không phù hợp với phương thức chuyển động thông thường của các khối khí. trong bầu khí quyển. [...]

Do đó, yếu tố chính xác định tốc độ của gió katabatic là chênh lệch nhiệt độ giữa lớp phủ băng và khí quyển 0 và góc nghiêng của bề mặt băng. Sự chuyển động của khối không khí được làm lạnh xuống dốc của mái vòm băng ở Nam Cực được tăng cường bởi tác động của sự rơi của khối không khí từ độ cao của mái vòm băng và ảnh hưởng của độ dốc baric ở Cao Nam Cực. Các gradient baric ngang, là một yếu tố của sự hình thành gió katabatic ở Nam Cực, góp phần làm tăng luồng không khí ra ngoại vi lục địa, chủ yếu do nó siêu lạnh gần bề mặt của tảng băng và độ dốc của băng mái vòm hướng ra biển. […]

Việc phân tích các bản đồ khái quát như sau. Theo thông tin vẽ trên bản đồ, trạng thái thực tế của khí quyển tại thời điểm quan sát được xác định: sự phân bố và bản chất của các khối khí và mặt trước, vị trí và tính chất của các nhiễu động khí quyển, vị trí và bản chất của các đám mây và lượng mưa, phân bố nhiệt độ, v.v. đối với các điều kiện đã cho của hoàn lưu khí quyển. Bằng cách biên soạn các bản đồ cho các thời kỳ khác nhau, bạn có thể theo dõi chúng để biết những thay đổi trong trạng thái của khí quyển, cụ thể là đối với sự chuyển động và tiến hóa của các nhiễu động khí quyển, sự chuyển động, biến đổi và tương tác của các khối khí, v.v. Trình bày các điều kiện khí quyển trên bản đồ khái quát tạo cơ hội thuận tiện cho thông tin về tình trạng thời tiết. [. ..]

Các quá trình vĩ mô khí quyển được nghiên cứu với sự trợ giúp của bản đồ khái quát và là nguyên nhân của chế độ thời tiết trên các khu vực địa lý rộng lớn. Đây là sự xuất hiện, chuyển động và thay đổi tính chất của các khối khí và các mặt trước của khí quyển; sự xuất hiện, phát triển và di chuyển của các nhiễu động khí quyển - xoáy thuận và nghịch lưu, sự phát triển của các hệ thống ngưng tụ, intramass và frontal, liên quan đến các quá trình trên, v.v. […]

Cho đến khi loại bỏ hoàn toàn việc xử lý hóa chất trên không, cần phải cải tiến việc sử dụng nó bằng cách lựa chọn các đối tượng cẩn thận nhất, giảm khả năng “phá hủy” - chuyển động của các khối khí cưa, liều lượng được kiểm soát, v.v. việc sử dụng thuốc diệt cỏ, nên sử dụng chẩn đoán phân loại ở mức độ lớn hơn. Hóa chất là một phương tiện hữu hiệu để chăm sóc rừng. Nhưng điều quan trọng là việc chăm sóc bằng hóa chất không trở thành đầu độc của rừng, của cư dân và du khách. […]

Trong tự nhiên xung quanh chúng ta, nước luôn chuyển động - và đây chỉ là một trong nhiều chu trình tự nhiên của các chất trong tự nhiên. Khi chúng ta nói “chuyển động”, chúng ta không chỉ muốn nói đến chuyển động của nước như một thể vật chất (dòng chảy), không chỉ là chuyển động của nó trong không gian, mà trên hết, là sự chuyển đổi của nước từ trạng thái vật chất này sang trạng thái vật chất khác. Trong Hình 1, bạn có thể thấy cách thức hoạt động của chu trình nước. Trên bề mặt của hồ, sông và biển, nước dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời sẽ biến thành hơi nước - quá trình này được gọi là bay hơi. Theo cách tương tự, nước bốc hơi từ bề mặt của lớp băng tuyết, từ lá cây, từ cơ thể của động vật và con người. Hơi nước với luồng không khí ấm hơn bốc lên tầng trên của bầu khí quyển, nơi nó dần dần nguội đi và lại chuyển thành chất lỏng hoặc chuyển thành trạng thái rắn - quá trình này được gọi là quá trình ngưng tụ. Đồng thời, nước chuyển động cùng với sự chuyển động của các khối khí trong khí quyển (gió). Từ những giọt nước và tinh thể băng kết quả, những đám mây được hình thành, từ đó, mưa hoặc tuyết rơi trên mặt đất. Nước trở lại trái đất dưới dạng kết tủa chảy xuống các sườn núi và đọng lại trong các con suối và sông chảy vào hồ, biển và đại dương. Một phần nước thấm qua đất và đá, đến mạch nước ngầm và nước ngầm, theo quy luật, nước chảy tràn vào sông và các vùng nước khác. Do đó, vòng tròn đóng lại và có thể lặp lại trong tự nhiên vô thời hạn. [...]

PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP. Ngành khí tượng hình thành vào nửa sau của thế kỷ XIX. và đặc biệt là trong thế kỷ 20; học thuyết về các quá trình vĩ mô khí quyển và dự báo thời tiết dựa trên nghiên cứu của họ. Các quá trình như vậy là sự xuất hiện, tiến hóa và di chuyển của các xoáy thuận và phản chu kỳ, có liên quan chặt chẽ đến sự xuất hiện, chuyển động và tiến hóa của các khối khí và mặt trước giữa chúng. Việc nghiên cứu các quá trình khái quát này được thực hiện với sự trợ giúp của việc phân tích một cách có hệ thống các bản đồ khái quát, các mặt cắt dọc của khí quyển, các biểu đồ khí học và các phương tiện phụ trợ khác. Việc chuyển đổi từ phân tích khái quát về các điều kiện hoàn lưu trên các khu vực rộng lớn trên bề mặt trái đất sang dự báo của chúng và sang dự báo về các điều kiện thời tiết liên quan đến chúng phần lớn vẫn chỉ chuyển sang phép ngoại suy và các kết luận định tính từ các quy định của khí tượng động lực học. Tuy nhiên, trong 25 năm gần đây, dự báo số (thủy động lực học) các lĩnh vực khí tượng ngày càng được sử dụng nhiều hơn bằng cách giải số học các phương trình nhiệt động lực học khí quyển trên máy tính điện tử. Xem thêm dịch vụ thời tiết, dự báo thời tiết và một số điều khoản khác. Từ đồng nghĩa phổ biến: dự báo thời tiết. […]

Trường hợp lan truyền phản lực mà chúng tôi phân tích không phải là điển hình, vì có rất ít khoảng thời gian yên tĩnh trong hầu hết các khu vực. Do đó, trường hợp tán xạ điển hình nhất là chuyển động của một tia khí trong một môi trường chuyển động, tức là khi có sự chuyển động ngang của các khối khí trong khí quyển. [...]

Rõ ràng rằng đơn giản là nhiệt độ không khí T không phải là một đặc tính bảo toàn của nhiệt dung của không khí. Vì vậy, với nhiệt dung không đổi của một thể tích không khí riêng lẻ (mol hỗn loạn), nhiệt độ của nó có thể thay đổi tùy thuộc vào áp suất (1.1). Như chúng ta đã biết, áp suất khí quyển giảm theo độ cao. Kết quả là, chuyển động thẳng đứng của không khí dẫn đến sự thay đổi thể tích cụ thể của nó. Trong trường hợp này, quá trình giãn nở được thực hiện, dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ của các phần tử không khí ngay cả trong trường hợp các quá trình là đẳng hướng (đoạn nhiệt), tức là không có sự trao đổi nhiệt của một phần tử khối riêng lẻ với không gian xung quanh. Sự thay đổi nhiệt độ của không khí chuyển động dọc theo phương thẳng đứng sẽ tương ứng với các gradien khô hoặc ẩm, tùy thuộc vào bản chất của quá trình nhiệt động.

Sự ngưng tụ là sự thay đổi trạng thái của một chất từ thể khí sang thể lỏng hoặc thể rắn. Nhưng ngưng tụ trong mastaba của hành tinh là gì?

Tại bất kỳ thời điểm nào, bầu khí quyển của hành tinh Trái đất chứa hơn 13 tỷ tấn độ ẩm. Con số này gần như không đổi, vì tổn thất do lượng mưa cuối cùng liên tục được thay thế bằng bay hơi.

Tốc độ chu kỳ ẩm trong khí quyển

Tốc độ luân chuyển hơi ẩm trong khí quyển được ước tính là một con số khổng lồ - khoảng 16 triệu tấn mỗi giây hay 505 tỷ tấn mỗi năm. Nếu đột nhiên tất cả hơi nước trong khí quyển ngưng tụ và rơi ra dưới dạng kết tủa, thì lượng nước này có thể bao phủ toàn bộ bề mặt địa cầu một lớp khoảng 2,5 cm, nói cách khác, bầu khí quyển chứa một lượng ẩm chỉ tương đương 2,5 cm. lượng mưa cm.

Một phân tử hơi ở trong khí quyển bao lâu?

Vì trên Trái đất trung bình giảm 92 cm mỗi năm, do đó, độ ẩm trong khí quyển được làm mới 36 lần, tức là 36 lần bầu khí quyển được bão hòa với độ ẩm và thoát ra khỏi nó. Điều này có nghĩa là một phân tử hơi nước ở trong khí quyển trung bình 10 ngày.

Đường phân tử nước

Sau khi bay hơi, một phân tử hơi nước thường trôi đi hàng trăm và hàng nghìn km cho đến khi nó ngưng tụ và rơi xuống Trái đất cùng với lượng mưa. Nước rơi xuống dưới dạng mưa, tuyết hoặc mưa đá trên các vùng cao của Tây Âu cách Bắc Đại Tây Dương khoảng 3.000 km. Giữa quá trình chuyển hóa nước lỏng thành hơi nước và sự kết tủa trên Trái đất, một số quá trình vật lý đã diễn ra.

Từ bề mặt ấm áp của Đại Tây Dương, các phân tử nước đi vào không khí ẩm và ấm, sau đó bốc lên trên không khí lạnh hơn (đặc hơn) và khô hơn xung quanh.

Nếu trong trường hợp này quan sát thấy sự trộn lẫn hỗn loạn mạnh của các khối khí, thì một lớp hỗn hợp và các đám mây sẽ xuất hiện trong khí quyển ở biên giới của hai khối khí. Khoảng 5% thể tích của chúng là hơi ẩm. Không khí bão hòa hơi nước luôn nhẹ hơn, thứ nhất là do nó được đốt nóng và xuất phát từ bề mặt ấm, thứ hai là do 1 mét khối hơi nước tinh khiết nhẹ hơn khoảng 2/5 so với 1 mét khối không khí khô sạch ở cùng nhiệt độ và sức ép. Do đó, không khí ẩm nhẹ hơn không khí khô, và không khí ấm và ẩm thậm chí còn hơn thế. Như chúng ta sẽ thấy ở phần sau, đây là một thực tế rất quan trọng đối với các quá trình thay đổi thời tiết.

Chuyển động của các khối khí

Không khí có thể bay lên vì hai lý do: hoặc vì nó trở nên nhẹ hơn do nhiệt độ nóng và hơi ẩm, hoặc do các lực tác động lên nó, khiến nó vượt lên trên một số chướng ngại vật, chẳng hạn như khối không khí lạnh hơn và đặc hơn, hoặc trên những ngọn đồi và núi.

Làm mát

Không khí bay lên, rơi vào các lớp có áp suất khí quyển thấp hơn, buộc phải nở ra và đồng thời lạnh đi. Sự giãn nở đòi hỏi sự tiêu tốn của động năng, được lấy từ nhiệt năng và thế năng của không khí trong khí quyển, và quá trình này chắc chắn dẫn đến sự giảm nhiệt độ. Tốc độ làm lạnh của một phần không khí bay lên thường thay đổi nếu phần này được trộn với không khí xung quanh.

Gradient đoạn nhiệt khô

Không khí khô, trong đó không có sự ngưng tụ hoặc bay hơi, cũng như sự trộn lẫn, không nhận năng lượng ở dạng khác, sẽ nguội đi hoặc nóng lên một lượng không đổi (thêm 1 ° C sau mỗi 100 mét) khi nó tăng hoặc giảm. Giá trị này được gọi là gradient đoạn nhiệt khô. Nhưng nếu khối không khí đang bay lên là ẩm và xảy ra hiện tượng ngưng tụ trong đó, thì nhiệt ẩn của quá trình ngưng tụ được giải phóng và nhiệt độ của không khí bão hòa hơi nước giảm chậm hơn nhiều.

Gradient đoạn nhiệt ướt

Lượng thay đổi nhiệt độ này được gọi là gradient đoạn nhiệt ướt. Nó không phải là hằng số, mà thay đổi cùng với sự thay đổi của lượng nhiệt ẩn thoát ra, hay nói cách khác, nó phụ thuộc vào lượng hơi nước ngưng tụ. Lượng hơi nước phụ thuộc vào nhiệt độ không khí giảm xuống bao nhiêu. Ở các lớp thấp hơn của khí quyển, nơi không khí ấm và độ ẩm cao, gradient đoạn nhiệt ướt hơn một nửa của gradient đoạn nhiệt khô. Nhưng gradient đoạn nhiệt ướt tăng dần theo chiều cao và ở độ cao rất lớn trong tầng đối lưu gần như bằng với gradient đoạn nhiệt khô.

Lực nổi của không khí chuyển động được xác định bằng tỷ số giữa nhiệt độ của nó và nhiệt độ của không khí xung quanh. Theo quy luật, trong bầu khí quyển thực, nhiệt độ của không khí giảm không đều theo độ cao (sự thay đổi này được gọi đơn giản là một gradient).

Nếu khối lượng không khí ấm hơn và do đó ít đặc hơn không khí xung quanh (và độ ẩm không đổi), thì nó sẽ tăng lên theo cách giống như quả bóng của một đứa trẻ được ngâm trong bể. Ngược lại, khi không khí chuyển động lạnh hơn không khí xung quanh, mật độ của nó cao hơn và nó chìm xuống. Nếu không khí có cùng nhiệt độ với các khối lân cận thì khối lượng riêng của chúng bằng nhau và khối lượng đứng yên hoặc chỉ chuyển động cùng với không khí xung quanh.

Do đó, có hai quá trình trong khí quyển, một trong số đó thúc đẩy sự phát triển của chuyển động không khí theo phương thẳng đứng, và quá trình kia làm chậm lại.

Nếu bạn tìm thấy lỗi, vui lòng đánh dấu một đoạn văn bản và nhấp vào Ctrl + Enter.