Тема 2. Атмосфера

Що вивчаємо і досліджуємо:

атмосферу, її склад і будову;
погоду, елементи погоди;
клімат, чинники його формування.

Як вивчаємо і досліджуємо:

розрізняємо абсолютну і відносну вологість повітря, види хмар, опадів;
будуємо графічні моделі: графік зміни температури повітря, розу вітрів, діаграми хмарності, опадів;
виконуємо спостереження за погодою за допомогою приладів, фіксуємо одержані результати;
використовуємо фізичну і кліматичну карту, картографічні онлайн-сервіси та онлайн-ресурси для організації власних географічних досліджень;
з’ясовуємо правила безпечної поведінки під час грози, ожеледі.

Мінливе небо. Надзвичайна мить...

То хмари наповзають сумовиті,

То знову в ньому чарівна блакить,

Усе таке мінливе в цьому світі...

Надія Красоткіна

Ми часто звертаємо увагу на сліпучо-блакитний колір неба ясного літнього дня, на обрій, розфарбований ніжними відтінками червоного, рожевого, помаранчевого кольорів під час заходу або сходу Сонця, на пухнасті хмари або туман, який пораненьку клубочиться над річкою. Нас невидимою ковдрою дбайливо огортає атмосфера, наповнюючи легені киснем.

§ 21. Склад і будова атмосфери

Що таке атмосфера і який її склад?

На знімках із космосу добре видно, як нашу планету огортає тонкий шар повітря (мал. 110). Цей шар повітря, схожий на плівку чи оболонку, що обертається разом із планетою та обмінюється з нею теплом і речовинами, називають атмосферою. Майже все повітря утримується біля поверхні Землі завдяки силі її тяжіння. Однак окремі частинки земної атмосфери в космічному просторі можуть потрапляти на відстань у кілька тисяч кілометрів від нашої планети.

Повітря, земну атмосферу, процеси і явища, які в ній відбуваються, вивчає наука метеорологія.

Мал. 110. Вигляд із космосу на Сонце, яке сходить над Землею. Воно освітлює атмосферу блакитним кільцем

Які відомі тобі речовини у природі можна спостерігати в газоподібному стані? Які їх основні фізичні властивості?

Атмосфера являє собою суміш газів, найбільша частка з яких припадає на азот і кисень (мал. 111). Співвідношення цих газів у повітрі переважно зберігається до висоти 100 км.

Мал. 111. Склад атмосфери

Серед інших складових атмосфери присутні гази аргон, озон, неон, гелій, водяна пара тощо, а також дрібні тверді частинки пилу, пилку рослин, сажі. Так, під час виверження вулкани викидають в атмосферу велику кількість вулканічного попелу. Внаслідок лісових пожеж, роботи промислових підприємств та руху транспорту в повітря потрапляють сажа та інші забруднюючі речовини.

Роль окремих газів у атмосфері

АЗОТ (Ν₂)	Є однією з основних складових усіх клітин та неклітинних організмів у вигляді, насамперед, білків. Запобігає швидкому розповсюдженню горіння на поверхні землі
КИСЕНЬ (О₂)	Потрібний для дихання живих організмів і процесу горіння. Виділяється під час фотосинтезу. Входить до складу багатьох мінералів і гірських порід, ґрунту
ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ (СО₂)	«Утеплювач» атмосфери: діє в атмосфері як ковдра, запобігаючи значному витоку тепла в космічний простір. Необхідний для розвитку рослин
ОЗОН (О₃)	Поглинає ультрафіолетове випромінювання, небезпечне для живих організмів

Повітря прозоре, а це означає, що воно пропускає через себе світло. Але домішки водяної пари, краплинок води (як під час туману), диму чи попелу можуть зробити атмосферу слабопроникною для сонячних променів.

Віртуальна скринька

Чому небо блакитне в ясну погоду? Відповідь шукай у цифровому додатку до с. 111.

https://vse.ee/Geography_6kl

З яких шарів складається атмосфера?

Атмосфера неоднорідна, з віддаленістю від поверхні Землі вона стає розрідженою. Це означає, що кількість молекул газів у кожному кубічному метрі повітря різко зменшується. Також із висотою змінюється температура повітря, бо воно нагрівається переважно від земної поверхні. Спостерігаючи за змінами властивостей атмосфери Землі, учені умовно поділити її на окремі шари: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу та екзосферу (мал. 112). Деколи три останні шари ще називають верхніми шарами атмосфери, бо вони віддалені від поверхні Землі на значну відстань. Між частинами атмосфери існують зони поступового переходу з одного шару в інший. Ці зони називаються паузами. Наприклад, між тропосферою і стратосферою є тропопауза, а між стратосферою і мезосферою — стратопауза.

Віртуальна скринька

Дізнайся більше про шари атмосфери в електронному додатку до с. 112.

https://vse.ee/Geography_6kl

Мал. 112. Будова атмосфери

Запитання і завдання

За якими ознаками виділяють шари атмосфери? Доповни таблицю.

НАЗВА ШАРУ	ВИСОТА	ЛІТАЛЬНІ АПАРАТИ, ЩО ДОСЯГАЮТЬ ЇЇ МЕЖ	ТЕМПЕРАТУРА	ІНШІ ОСОБЛИВОСТІ
тропосфера
				озоновий шар
	55-85 км
		космічні кораблі
			близька до температури космосу

Абетка безпеки

Із розрідженням повітря і зменшенням у ньому вмісту кисню стикаються альпіністи. Наприклад, на вершині Джомолунгми вміст кисню становить лише 1/3 від того, який є над рівнем моря. Такі зміни властивостей повітря, а також фізична і психологічна втома, зневоднення організму, підвищений вплив ультрафіолету, складні погодні умови викликають в альпіністів гірську хворобу. В більшості людей вона починає проявлятися на висоті 3000 метрів і зі збільшенням висоти загострюється. Важкі форми гірської хвороби призводять до набряку легень і мозку. Якщо сталося загострення гірської хвороби, слід негайно спускатися вниз. Для запобігання її важких проявів альпіністи проходять акліматизацію, тобто поступово пристосовуються до змін в атмосфері з висотою. Так, наприклад, сходження на найвищі вершини гір вони розтягують у часі і плавно «набирають» висоту. При цьому в Гімалаях у більшості випадків альпіністи використовують кисневі балони.

Запитання і завдання

1. З яких газів складається атмосфера?

2. Опиши уявну ситуацію (вибери один із варіантів): 1) атмосфера без азоту; 2) атмосфера без вуглекислого газу.

3. Поясни, як утворюються полярні сяйва.

4. У яких горах Європи виникнення гірської хвороби в туристів найбільш вірогідне?

Попрацюй у групі

Вам уже відомо, що за оцінкою геологів вік Землі 4,54 млрд років. Учені вважають, що ще принаймні 3,5 млрд років тому склад атмосфери відрізнявся від сучасного вмістом вуглекислого газу й відсутністю кисню. Обговоріть, які процеси в розвитку Землі могли вплинути на зміну концентрації цих газів у атмосфері.

Спростуй твердження

Усі хмари формуються виключно у тропосфері. (Для доведення хибності твердження скористайся додатковими джерелами.)