Сучасна гідросфера і атмосфера

Сьогодні Земля володіє обширною водною оболонкою – гідросферою, що включає в себе всі взаємопов’язані, що знаходяться в постійному кругообігу підземні води, води суші, річок і озер (0,65%), морів і океанів (97,2%), водяна пара атмосфери і запаси снігу і льоду (2,15%). Льодовики і вічні сніги займають площу 14000 км2; внутрішньоконтинентальні водойми 2000 км2.
Світовий Океан об’єднує 4 найбільших океану: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північно-Льодовитий, загальною площею 361 млн. Км2, і всі моря – частини океанів, які входять в суходіл і відокремлені від неї островами, півостровами або підводними хребтами. Середня глибина Світового Океану +3704 м, найбільша 11022 м (Маріанська западина). Дно морів і океанів має складний, хоча і менш розчленований, ніж суша, рельєф, в якому виділяють: 1. Шельф – мілководну материкову мілину, рівнину глибиною до 500 м і шириною до 1500 м, що займає 8% площі Світового Океану. Дно шельфу приховує величезні запаси корисних копалин осадового походження (нафти, газу і т. Д.). 2. Материкова мілина володіє крутими ступінчастими схилами; на глибині до 3-5 км, на дні, – гори, каньйони, улоговини, в яких залягають колосальні запаси железомарганцевих поліметалічних руд (12% площі океанів). 3. Абіссаль – ложе океану на глибині 8-10 км (80% площі), розчленоване на великі улоговини і западини потужними підводними хребтами довжиною до 6000 км, шириною до 400 км і висотою в кілька кілометрів (найвищі вершини виступають над водою вулканічними островами) . Вздовж і впоперек хребтів лежать розломи – рифти, на дні яких залягають базальти, схожі за складом з породами мантії.
Гідросфера акумулює і перерозподіляє сонячне тепло. У районі екватора вода, гріючись, піднімається з глибин і розноситься морськими течіями (рис. 12.7) шириною від 10 до 100 км і глибиною до 1 км, із середньою швидкістю руху 2-3 км / год, в помірні широти і далі, до полюсів , де остигає, стає щільніше і опускається вниз. Обертання планети відхиляє течії до 45о вправо в Північній, вліво – у Південному півкулях. На течії впливають також надводний рельєф і пасати, які теж пов’язані з обертанням Землі. Припливи гальмують обертання Землі навколо осі.
Різниця в теплоємності води і гірських порід веде до того, що взимку океан тепліше суші, а влітку – навпаки, що породжує потужні стійкі повітряні потоки – мусони, що дмуть в нижніх шарах тропосфери між областями високого тиску на широтах 30о- 35о північної та південної півкуль в межах основних сезонів року: взимку повітря переноситься з материків, де при зниженні температури зростає атмосферний тиск, в океан; влітку вітер дме з океану на материк, над яким при підвищенні температури атмосферний тиск знижується (рис. 12.8).

На межі розділу теплих і холодних повітряних мас різниця температур призводить до утворення турбулентних потоків, завихрень повітря. В області зниженого тиску більш тепле повітря піднімається, прагне до її центру, закручуючись проти годинникової стрілки … Так виникають циклони. В областях підвищеного тиску повітря розтікається від центру до країв, закручуючись за годинниковою стрілкою, породжуючи антициклон.
Розміри цих атмосферних утворень досягають 1-2 тисяч кілометрів, висота від 2 до 20 км, різниця тисків від центру до периферії 3-30 × 103 Па, швидкість вітру 30- 40 км / ч. Час існування циклону залежить від швидкості витіснення теплового повітря з воронки і досягає декількох діб; антициклони більш стійкі. Циклони виникають і розвиваються в основному над океанами, антициклони – над материками. Антициклони приносять влітку спекотну, взимку – морозну безхмарну погоду; циклони приносять дощі і негода, снігопади взимку.
Залежно від характеру зміни температури з висотою атмосфера поділяється на такі шари (рис. 12.9). Тропосфера – від поверхні Землі на висоту від 8- 9 км до 16- 17 км. Стратосфера – від 8-17 до 50- 55 км. Мезосфера – від 50-55 до 80 км, її іонізована сонячним випромінюванням частина називається іоносферою. Термосфера – від 80 до 600-800 км. Екзосфера – вище 800 км. У тропосфері укладена переважна частина газових компонентів атмосфери, а також майже уся водяна пара і тверді частинки. Середньорічна температура підстави тропосфери становить +15 оС. З висотою температура в тропосфері лінійно знижується. На верхній межі тропосфери температура повітря знижується до -58-60 оС в полярних областях і -80- 85 оС в екваторіальній області. У тропосфері зароджуються хмари, випадають опади, формуються циклони і антициклони, урагани і смерчі. Вуглекислий газ і водяні пари тут поглинають більшу частину сонячної радіації, особливо інфрачервону, і разом з тим утримують майже всі випромінюється Землею тепло (парниковий ефект). У тропосфері виникає планетарна конвекція повітряних мас через нерівномірного нагрівання Сонцем земної поверхні. Таким чином відбувається теплообмін між низькими і високими широтами.

Посилання на основну публікацію