Wilgotność Powietrza i Opady Atmosferyczne: Kluczowe Zagadnienia
- Szczegóły
Atmosfera to powłoka ziemska, która składa się z mieszaniny gazów, nazywamy ją powietrzem. Powietrze atmosferyczne składa się z składników stałych, zmiennych i aerozoli atmosferycznych.
Skład Atmosfery
Powietrze atmosferyczne składa się z:
- Składników stałych - są to gazy, których stężenie nie zmienia się w czasie i przestrzeni do wysokości 100 km nad powierzchnią Ziemi: głównie azot (78,08%), tlen (20,95%), argon i śladowe ilości neonu, helu, kryptonu i wodoru (0,97%).
- Składników zmiennych - czyli takich, których stężenie ulega zmianie w czasie i przestrzeni, m.in. pary wodnej, tlenku węgla i ozonu.
- Aerozole atmosferyczne - to substancje stałe lub ciekłe, które są domieszką powietrza atmosferycznego.
Warstwy Atmosfery
Atmosfera zbudowana jest z ośmiu warstw: pięciu warstw głównych oraz warstw przejściowych. Są to:
- Troposfera
- Tropopauza
- Stratosfera
- Stratopauza
- Mezosfera
- Mezopauza
- Termosfera
- Egzosfera
Troposfera skupia około 80% masy atmosfery, a także prawie całą zawartość pary wodnej. Zachodzą w niej procesy, które kształtują klimat i mają wpływ na pogodę, m.in. powstają chmury, tworzą się opady atmosferyczne, krąży woda.
Promieniowanie Słoneczne i Wymiana Ciepła
Promieniowanie słoneczne to główne źródło energii cieplnej dla Ziemi. Dlatego wszystko, co żyje na naszej planecie, uzależnione jest od Słońca.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Rozróżniamy dwa rodzaje promieniowania, które docierają do naszej planety:
- Promieniowanie bezpośrednie
- Promieniowanie rozproszone
Do najważniejszych procesów wymiany ciepła należą: turbulencje, konwekcja, adwekcja, procesy adiabatyczne, przemiany fazowe wody i radiacja.
Ciśnienie Atmosferyczne i Układy Baryczne
Ciśnienie atmosferyczne mierzy się w hektopaskalach (hPa) i jest to siła, z jaką słup powietrza naciska na powierzchnię Ziemi. Normalna wartość ciśnienia atmosferycznego wynosi 1013,25 hPa. Wraz ze wzrostem wysokości wartość ciśnienia maleje.
Wyróżniamy dwa układy:
- Wyż baryczny -inaczej antycyklon, to układ zamkniętych izobar. W tym układzie ciśnienie atmosferyczne wzrasta w kierunku środka układu, co znaczy, że najwyższą wartość osiąga w centrum układu.
- Niż baryczny - inaczej cyklon.
Ruchy Powietrza
Ruchy powietrza powoduje zróżnicowanie ciśnienia atmosferycznego. Możemy wyróżnić trzy kierunki, w których porusza się powietrze:
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
- Wiatr - poziomy ruch powietrza, który odbywa się w niższych warstwach troposfery.
- Konwekcja - pionowy ruch powietrza atmosferycznego, który jest spowodowany różnicą gęstości powietrza.
- Turbulencja - nieregularny, chaotyczny ruch powietrza, który powstaje na skutek napotkania przez powietrze na swojej drodze jakieś przeszkody.
Globalna Cyrkulacja Powietrza
Globalna cyrkulacja powietrza - krążenie powietrza wokół Ziemi spowodowane zróżnicowanym ciśnieniem atmosferycznym przy jej powierzchni. Ruch mas powietrza odbywa się w obrębie trzech komórek cyrkulacyjnych:
- Komórka Hadleya
- Komórka okołobiegunowa
- Komórka Farrela
Wiatry Lokalne
Wiatry lokalne to wiatry, które występują w poszczególnych regionach świata. Mimo różnych nazw, które noszą, schemat ich powstawania jest podobny. Najbardziej znane to: bryza, fen, wiatr górski i dolinny, bora.
- Bryza - lekki wietrzyk wiejący znad zbiornika wodnego w kierunku lądu, tak zwana bryza dzienna (morska). Natomiast bryza nocna (lądowa) wieje z lądu w kierunku zbiornika wodnego.
- Fen - jest to ciepły, suchy i porywisty wiatr.
- Wiatr górski i dolinny - powstają w górach podczas bezchmurnej pogody.
- Bora - zimny, suchy i porywisty wiatr, który powstaje na obszarach, na których wyżyny bądź góry znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie dużego zbiornika wodnego (jezioro czy morze).
Wilgotność Powietrza
Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w powietrzu, która dostaje się do niego w wyniku parowania zbiorników wodnych, gleb, roślin, a także sublimacji. Ilość pary wodnej w powietrzu nie jest stała i podlega zmianom czasowym i przestrzennym.
Ilość pary wodnej w powietrzu wraz ze wzrostem szerokości geograficznej stopniowo maleje. Najwięcej pary wodnej w powietrzu zawiera powietrze w strefie okołorównikowej.
- Kondensacja to proces przejścia pary wodnej ze stanu gazowego w stan ciekły.
- Resublimacja to proces, który odbywa się w ujemnej temperaturze powietrza: para wodna w nim zawarta zmienia się w kryształki lodu.
Chmury
Efektem kondensacji i resublimacji są chmury, które są zbiorem kryształków lodu lub kropelek wody bądź mieszaniną jednych i drugich. Chmury unoszą się swobodnie w powietrzu. Powstając na różnych wysokościach, przybierają różne kształty, które podlegają ciągłym zmianom.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Ze względu na różne wysokości ich występowania wyróżnia się chmury piętra:
- Wysokiego
- Średniego
- Niskiego
Rodzaje Chmur
Chmury Piętra Wysokiego (występują do 13 km nad Ziemią):
- Cirrus: delikatna chmura pierzasta, która wyglądem przypomina włókna lub pasemka.
- Cirrocumulus: chmura kłębiasto-pierzasta, która tworzy regularnie ułożone i podobne do siebie pierzaste kłęby lub płaty.
- Cirrostratus: chmura warstwowo-pierzasta; chmury te swoim białym welonem przesłaniają niebo.
Chmury Piętra Średniego (występują do 7 km nad Ziemią):
- Altostratus: chmura warstwowa, która pokrywa zazwyczaj całe niebo szarą lub bladoniebieską zasłoną.
- Altocumulus: chmura kłębiasta, która nie przysłania Słońca całkowicie; chmury te mają wyraźnie zarysowane cienie i kłębiastą budowę.
Chmury Piętra Niskiego (występują do 2 km nad Ziemią):
- Cumulus: chmura kłębiasta, wyraźnie zarysowana, a jej podstawa jest wyraźnie ciemniejsza.
- Stratus: chmura warstwowa, która grubą warstwą przesłania niebo.
- Stratocumulus: chmura kłębiasto-warstwowa zbudowana z regularnych wałów i ciemniejszych u podstawy kłębów.
- Nimbostratus: niskie i ciemne chmury warstwowo-deszczowe.
- Cumulonimbus: duże chmury burzowe o ciemnoszarym kolorze i w kształcie kowadła.
Mgła to zawiesina kropelek wody lub lodu ograniczająca widoczność poniżej 1 km. Podstawa mgły styka się z powierzchnią ziemi.
Osady Atmosferyczne
Osady atmosferyczne powstają w wyniku osadzania się na powierzchni ziemi, roślinach lub na przedmiotach wilgoci zawartej w powietrzu. Do ich powstania przyczyniają się m.in. nocne ochłodzenie powietrza, a także zetknięcie się cieplejszego powietrza z chłodniejszym podłożem. Do osadów atmosferycznych zaliczamy: rosę i szron.
- Rosa - powstaje w wyniku kondensacji pary wodnej zawartej w powietrzu.
- Szron - powstaje w procesie resublimacji i osadza się na przedmiotach.
Masy Powietrza i Fronty Atmosferyczne
Masa powietrza to duża część troposfery, która charakteryzuje się podobną temperaturą i wilgotnością. Zaś front atmosferyczny to strefy przejściowe rozdzielające główne masy powietrza o różnych właściwościach.
Ze względu na różnice temperatur między frontami wyróżniamy trzy fronty atmosferyczne:
- Front chłodny - tworzy się przez dostanie się mas powietrza chłodniejszego pod masy powietrza cieplejszego.
- Front ciepły - ciepłe powietrze napływa na obszary, na których zalega powietrze chłodniejsze.
- Front zokludowany - powstaje, kiedy front chłodniejszy dogoni front cieplejszy.
Przyczyny Zróżnicowania Opadów Atmosferycznych
Główną przyczyną opadów w różnych regionach świata może być:
- Oddziaływanie płynącego u wybrzeży kontynentu zimnego prądu morskiego
- Występowanie strefy wyżów zwrotnikowych
- Oddziaływanie monsunu letniego
- Położenie kotliny w dużej odległości od oceanu
- Położenie kotliny w cieniu opadowym wysokich gór
tags: #wilgotnosc #powietrza #i #opady #atmosferyczne #zadania
