חיים על פני כדור הארץ הם בלתי אפשריים בלי אטמוספרה, שהגזים בהם נושמים את כל היצורים החיים, כולל בני האדם. מעטפת אוויר זו מורכבת מכמה שכבות, שהחשובה והנחקרת שבהן היא הטרופוספירה. הערך שלו הוא גדול מאוד, מכיוון שכאן זורמים החיים של אנשים ורוב היצורים החיים, וכמעט כל האוויר האטמוספרי מרוכז. מהי הטרופוספירה, ואילו תופעות מתרחשות בה?
הגדרת הטרופוספרה: מיקום ותכונות
הטרופוספירה היא אטמוספירת כדור הארץ, שכבת האוויר הנמוכה ביותר בה קיימים החי והצומח, כולל בני אדם. הוא ממוקם בין פני כדור הארץ לסטרטוספרה. ביניהם נמצאת טרופופוזה - שכבת המעבר.
באיזור הטרופוספירה מרוכזים 80% מכל האוויר האטמוספרי, למעלה מ- 50% מהם נושמים הוא עד חמישה ק"מ מעל פני האדמה. מסיבה זו, ברמה זו, אדם לא מיומן מתקשה לנשום.
עם גובה קטן יחסית של שכבה זו הוא מושפע מאוד מתהליכים בשטח. זוהי החזרה לאטמוספירה של האנרגיה התרמית של כדור הארץ, כמו גם לחות וחומר תלוי (אבק, מלח ים, נבגי צמחים וכן הלאה). כמעט כל הקיטור נמצא כאן, נוצרים עננים הנושאים גשם, שלג וברד ונראה רוח.
פרמטרים גופניים
הגובה, ההרכב והטמפרטורה של הטרופוספרה, כמו גם הלחות והלחץ הם הפרמטרים הפיזיים החשובים ביותר שלו.
גובה השכבה המדוברת שווה ל:
- מעל הקטבים של 8-12 ק"מ;
- בקווי הרוחב האמצעיים 10-12 ק"מ;
- בקו המשווה בערך 18 ק"מ.
במרווח זה, ישנה תנועה רציפה של זרימות אוויר שיכולות לנוע הן אופקית והן אנכית. כפי שאתה יכול לראות, העובי יורד בכיוון מהקו המשווה לקטבים.
הרכב הגז האטמוספרי אינו משתנה ומיוצג על ידי חמצן וחנקן. הלחץ וצפיפות האוויר, כמו גם ריכוז הלחות בו, יורדים עם הגובה. אדי מים מופיעים בגלל בריחת נוזלים מהים והאוקיאנוסים.
האוויר משתנה בגובה: הוא מתקרר והופך לנדיר יותר. הטמפרטורה יורדת במהירות של 0.65 מעלות / 100 מטר ומגיעה ל -55 ° בגבול העליון של הטרופוספירה. עצירת ירידת הטמפרטורה משמשת כגבול העליון של שכבה זו. כך, עם עליית הטמפרטורה, הטמפרטורה יורדת בהדרגה, והאוויר מתחמם מהקרקע (מלמטה למעלה).
אפקט חממה
שכבת פני השטח של האטמוספרה היא בית הגידול של האנשים, החי והצומח. כאן הרוח החלשה ביותר ולחות גבוהה, מכילה כמות גדולה של אבק, מיקרואורגניזמים מעופפים וחלקיקים תלויים שונים.
קרני השמש עוברות בקלות באוויר ומחממות את האדמה. החום שמוקרן כדור הארץ מצטבר בטרופוספירה, ופחמן דו חמצני, מתאן ואדי מים שומרים על חום. תהליך כזה של חימום האדמה והאוויר ושימור החום בטרופוספירה נקרא אפקט החממה.
בעשורים האחרונים הקהילה העולמית מודאגת מבעיה זו, מכיוון שהיא מובילה להתחממות כדור הארץ. בידיעה אילו תופעות מתרחשות באיזור הטרופוספירה, האנושות יכולה לנסות להפחית את ההשפעה השלילית על הסביבה, כולל האווירה.
תופעות אופייניות
הנושא "אילו תופעות מתרחשות בטרופוספרה" הוא כיתה ו 'של תכנית הלימודים בבית הספר. בבית הספר התיכון התלמידים מבינים כי הטרופוספרה היא נדבך אטמוספרי חשוב ביותר בו נוצרות ומתרחשות תופעות טבע המשפיעות על קיומם של אנשים ושל אורגניזמים חיים אחרים. לכן רובד זה של האווירה נחקר בקפידה על ידי מומחים עולמיים. באזור הטרופוספירה מתרחשים שינויי מזג אוויר שונים הנצפים בין היתר דרך תחנות מזג אוויר ובלוני מזג אוויר.
התהליכים המוכרים לאזור זה מיוצגים על ידי היווצרות רוחות, עננים ומשקעים. בנוסף, מתרחשות סופות רעמים, ערפל, סערות אבק וסופות שלג. אירועים קטסטרופלים נפוצים פחות: שיטפונות, הוריקנים וחריגות מזג אוויר אחרות.
מהן התופעות המתרחשות באיזור הטרופוספירה ניתן לקחת בחשבון את הדוגמא של טל רגיל, אשר נוצר בעונה החמה בבוקר. במהלך הקירור מופיעה במקום שכבה דקה ביותר של גבישי קרח.
כאשר האדמה מתקררת מתחילה קירור שכבת האוויר לפני השטח. במגע עם שכבת האדמה העליונה, אדי מים שנמצאים באיזור הטרופוספירה מתחילה להתעכב ונראה טל. קצב התרחשותו פרופורציונלי ישירות לירידה בטמפרטורת האדמה. הטל השופע ביותר מתרחש באזור הטרופי, מכיוון שיש לחות גבוהה מאוד ומשך הלילות שבהם יש קירור פעיל של פני כדור הארץ. כתוצאה מכך, לחות בוקר מתעצמת מאוד.
כמו כן, תופעה מטאורולוגית אופיינית היא ערפל: הצטברות של מוצרים מעובה על פני כדור הארץ. זה מתרחש כתוצאה ממגע של אוויר צונן עם חם. חשוב שהלחות היחסית תהיה גבוהה מאוד - יותר מ- 85%.
תנועת מסת אוויר
בין התופעות המתרחשות בטרופוספירה, אחת הנפוצות ביותר יכולה להיקרא רוח - זרם אוויר הנע במהירות על פני כדור הארץ. המקור להופעת הרוח הוא ההתפלגות הלא אחידה של הלחץ האטמוספרי. ככל שמהירות זרימת האוויר גדלה, עלולות להיווצר טורנדו, טורנדו והוריקנים.
נפחי האוויר הקולוסליים של הטרופוספירה, בעלי אותם מאפיינים, נקראים מסות אוויר. הם תלויים באזורים שבהם הם נוצרים. בעת תנועה, המוני אוויר אינם משנים את מאפייניהם במשך זמן רב. במגע, זרימות אוויר שונות מגיבות זו עם זו. שתי תכונות אלה קובעות את תנאי מזג האוויר במקומות שונים. השפעת זרימות האוויר זו על זו מולידה הופעה של מערבולות אטמוספריות בגבהים - ציקלונים ואנטיסיקלונים.
מערבולת ענקית עם לחץ אטמוספרי נמוך במרכז נקראת ציקלון. קוטר הציקלון יכול להגיע לכמה אלפי קילומטרים. עם ציקלון זה בדרך כלל סגר עם רוחות חזקות ומשקעים. אנטי-ציקלון הוא מערבולת ענקית עם לחץ אטמוספרי גבוה הנושא מזג אוויר טוב: מעט עננים, מעט רוח, ללא משקעים.
תופעות אטמוספריות מסוכנות
אילו תופעות המתרחשות באיזור הטרופוספירה ניתן לשקול גם על ידי דוגמא לתופעות מזג אוויר מסוכנות. הסכנה נעוצה בעובדה שהם יכולים לגרום נזק משמעותי לאדמות חקלאיות, לרווחת המדינות ולסביבה הטבעית כולה. בנוסף, אסונות טבע מאיימים על חייהם ובריאותם של אנשים ובעלי חיים.
לדוגמא, סופת רעמים היא תופעה אטמוספרית מסוכנת. זוהי תופעה שבה בין עננים או בין ענן למשטח האדמה מופיעים פריקות חשמליות - ברק מלווה ברעמים.
ברק הוא ניצוץ של חשמל שהצטבר באוויר. הרעם נוצר כתוצאה מתהליך כאשר מחומם מאוד ומתרחב מיידית בסמוך לאוויר הברק מעורר את הולדתם של גלי קול. בהשתקפות ממכשולים שונים (עננים וחפצים בשטח), גלים אלה יוצרים רעם הד. בדרך כלל, סופת רעמים מתרחשת בענני מצטבר גדולים ומסוכנת בגלל גשם כבד, ברד, הגברת רוח סוערת וברקים.
