Atmosfäär konspekt (0)

Atmosfäär
Atmosfäär
Atmosfäär on jagatud kihtideks temperatuuri ja rõhu muutumise alusel. 
Atmosfäär on sadade kilomeetrite kõrguseni ulatuv liikuv õhumass. Atmosfääri alumine piir on planeedi pind, ülemine piir ei ole täpselt määratletav. Atmosfäär on see, mis jääb meie ja avakosmose vahele. See on inimeste jaoks kui paljukihiline kaitsekilp. Atmosfäär kaitseb meid Päikese kahjuliku mõju ja kiirguse eest ning ei lase Maal muutuda liiga külmaks ega minna liiga soojaks . Atmosfäär sisaldab ka sobivas segus gaase, mida me hingame. Kõige levinum on neist lämmastik 78%, sellele järgneb koguseliselt hapnik 21%, argooni on 0,93% ja süsinikdioksiid 0,03%. . Õhus sisaldub ka väikesel, kuid olulisel määral veeauru 4%, lisaks tillukesi tolmuosakesi. Õhk paikneb atmosfääris ebaühtlaselt , ligikaudu 99% atmosfääri massist asub kihis mis ulatub maapinnast 30-35 km kõrgusele.
Ulatudes enam kui 700 kilomeetri kõrgusele, koosneb atmosfäär viiest kihist: altpoolt ülespoole suundudes on nendeks troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, termosfäär ja eksosfäär. Tihe, pilvedega täidetud troposfäär on koht, milles toimib ilmastik.
Troposfäär
See on 0 - 11 kilomeetri kõrgusel ning see on see, mida me hingame. Troposfäär on tihe ja niiskust tulvil atmosfäärikiht.. Kõige soojem on selles kihis maapinna ligidal, kõrguse kasvades temperatuur langeb keskmiselt 6,5 kraadi ühe kilomeetri kohta.
Stratosfäär
See paikneb 50-55 kilomeetri kõrgusel, alaosa on külmem, temperatuur tõuseb koos kõrguse kasvuga. Seal paikneb suur osa osoonist. Osoonikiht neelab peaaegu kogu Päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse, seega kaitseb elusaid rakke.
Mesosfäär
See ulatub umbes 80 kilomeetri kõrguseni ning see on kõige külmem kiht. Mesosfäär ei neela kuigi palju soojust ega ultraviolettkiirgust ja seepärast võivad temperatuurid seal langeda kuni -100-ni. Mesosfääris muutuvad paljud gaasimolekulid päikese mõjul ioonideks ja gaasimolekulid saavad laengu, õhk muutub elektrijuhiks. Esimene selline ioniseeritud kiht asub 50-65 km kaugusel maast.
Termosfäär
See võtab enda alla ligemale 800 km paksuse kihi. Termosfääris temperatuur pidevalt tõuseb, termosfääri nähtuste alla kuuluvad virmalised, mis tekivad umbes 100 km kõrgusel maast elektronide, ioonide ja muude osakeste toimel. Sisenedes atmosfääri osakesed ergastavad lämmastiku ja hapniku aatomeid ja nii tekivadki virmalised.
Eksosfäär
Kõrgemal kui 800 km asub eksosfäär mis läheb üle planeetidevaheliseks ruumiks. Eksosfääris, millena Maa atmosfäär kosmosesse hajub, leidub vaevalt õhku, kuid temperatuurid võivad seal ulatuda +1650 kraadini. Ent õhk on seal niivõrd hõre, siis inimene või kosmoselaev seda kuumust ei tunneks.
Ilm, selle elemendid ja kliima.
Ilm on õhkkonna seisund mingil ajahetkel. Ilmaelemendid ehk meteoroloogilised elemendid on õhutemperatuur, õhu niiskus sademete hulk, tuule kiirus, õhurõhk. Ilm on lühiajalise kestusega ilmanähtus, ilmastiku moodustavad suve ja talveilmad ja paljude aastate jooksu kujuneb kliima.
Kliimaks nimetatakse mingile maaalale iseloomulike ilmastikuolude kordumist paljude aastate jooksul.
Kliimatekketegurid

• Astronoomilised tegurid- Maa kaugus päikesest, Maa telje kallakus, saadav päikesekiirte hulk, Maa pöörlemine ümber oma telje ja tiirlemine ümber Päikese.
  
• Geograafilised tegurid- mandrite ja ookeanide paigutus , koha geograafiline laius, suurte mäeahelike või madalike olemasolu, merehoovused, igijää ning –lumi.
  

Aastaaegade vaheldumine on tingitud Maa tiirlemisest ümber Päikese.
Päikesekiirguse jaotumine ja kiirgusbilanss .
Päikesekiirte jaotumist mõjutab Maa kerakujulisus, seega sõltub Päikeselt saadava energia jagunemine koha geograafilisest laiusest , mis määrab ära maapinna ja päikesekiirte vahelise nurga. Mida suurem on päikesekiirte langemisnurk , seda rohkem nad soojendavad . Kõige suurem on ekvaatorile langev päikesekiirte hulk, seal on langemisnurk 90*, maapinnaga risti. Eestis on langemisnurk 90* väiksem nii suvel kui ka talvel. Mida tumedam on maapind, seda rohkem see soojeneb.
Maakera ja Päikese asendi tõttu tekivad aastaaegadega seotud pööripäevad, mida on neli.
Pööripäev on ööpäev, millele langeb päikeseseisak ehk solstiitsium või võrdpäevsus ehk ekvinoks.
Aastas on neli pööripäeva:

• kevadine pööripäev 20. või 21. märtsi paiku
  
• suvine pööripäev 20. või 21. juuni paiku
  
• sügisene pööripäev 22. või 23. septembri paiku
  
• talvine pööripäev 21. või 22. detsembri paiku
  

Päeva pikkus on kevadisel ja sügisel pööripäeval umbes 12 tundi. Päeva pikkus suvisel ja talvisel pööripäeval oleneb laiuskraadist. Eestis on suvisel pööripäeval päeva pikkus olenevalt kohast umbes 18 kuni 18,5 tundi, talvisel pööripäeval umbes 6 kuni 6,5 tundi.
Pööripäeval on päike seniidis ekvaatori või pöörijoone kohal.
Talvel on põhjapoolus Päikesest eemale pöördunud , põhjapolaaraladel valitseb polaaröö, mis talvisel pööripäeval 21. detsembril asendub polaarpäevaga. Polaarpäeva kulminatsioon on 22. juunil mil põhjapoolkeral valitseb soe suvi. Kevadisel ja sügisesel pööripäeval on päev ja öö ühepikkused. Kevadisel pööripäeval lõpeb põhjapoolusel polaaröö ja algab polaarpäev, lõunapoolusel on olukord vastupidine . Suvisel pööripäeval on polaarpäev põhjapooluselt põhjapolaarjooni ja polaaröö lõunapolaarjoonilt lõunapooluseni. Sügisesel pööripäeval lõpeb põhjapoolusel polaarpäev ja algab polaaröö, lõunapoolusel on olukord vastupidine. Talvisel pööripäeval on polaarpäev lõunapolaarjoonilt lõunapooluseni ja polaaröö põhjapooluselt põhjapolaarjooni.
Ekvaatoril on Päike seniidis kaks korda aastas, pöörijoonel on Päike seniidis üks kord aastas.
Põhjapolaarjoonel on polaarpäev 21. juunil, põhjapolaarjoone laiuskraad o 66,5* põhjalaiust. Pöörijoonte laiuskraad on 23,5*
Põhjapoolusel kestab polaarpäev ja polaaröö 6 kuud.
Päikese seisuga on seotud polaarjoonel polaarpäev ja polaaröö, pöörijoontel Päikese seniidis olemisega
Päikesekiirgust, mis saabub maale paralleelsete kiirtekimpudena, nimetatakse otsekiirguseks, veeauru, tolmu ja pilvede poolt hajutatud päikesekiirgust nimetatakse hajuskiirguseks. Maapinnalt tagasi maailmaruumi peegeldunud päikesekiirgust nimetatakse peegeldunud kiirguseks ehk albeedoks. Päikesekiirgus on lühilaineline, maalt lahkuv kiirgus pikalaineline ehk soojuskiirgus .

• Kiirgusbilanss
  

Kiirgusbilanss on aluspinnale (mullale , veele , lumele , taimkattele ) langenud ja sealt lahkunud kiirgus. Maakera kiirgusbilanss on aastate lõikes tasakaalus, Maa keskmine temperatuur on 15*
Atmosfääri üldtsirkulatsioon ehk õhuringlus, kohalikud tuuled
Atmosfääri üldtsirkulatsioon on kogu maakera hõlmav õhu liikumine, mis on tingitud päikesekiirte ebaühtlase jaotumise tõttu.
Õhumass on suur õhukogum sarnaste omadustega ( õhutemperatuur , niiskus, läbipaistvus). Õhumassid, mis kujunevad ekvaatori ja troopika läheduses, on kuumad. Polaaraladel kujunevad külmad õhumassid. Parasvööde õhumasside omadused sõltuvad aastaajast: suvel nad on soojad ja talvel külmad. Mandrite kohal on õhumassid kuivad aga merepinna kohal nad on niisked .

• Eristatakse nelja tüüpi õhumasse:
  
• Ekvatoriaalne õhumass
  
• Troopiline õhumass
  
• Parasvöötme õhumass
  
• Polaarne ( arktiline õhumass ja antarktiline õhumass ).
  

MIS ON CORIOLISE JÕUD? Goriolise jõud tekib maakera pöörlemisel ümber oma telje ja selle jõu mõjul kalduvad kõik liikuvad kehad põhjapoolkeral otsesuunaga võrreldes paremale ja lõunapoolkeral vasakule. Nii kalduvad ekvaatorilt liikuvad tuuled põhjapoolkeral paremale ja lõunapoolkeral vasakule.
Passaadid
Passaat on püsiv tuul, mis puhub kolmekümnendatelt laiuskraadidelt ekvaatori poole. Põhjapoolkeral puhuvad passaadid Goriolisi jõu mõjul kirdest (kalduvad paremale) ja lõunapoolkeral kagust loode suunas (kalduvad vasakule)
Mussoonid
Mussoonideks nimetatakse püsivaid, valdavalt ühes suunas puhuvaid sessoonseid tuuli. Talvel puhuvad mussoonid mandrilt ookeanile ja suvel vastupidi. Maalt ookeanile puhuv mussoon on kuiv ja rannikul ei saja, ookeanilt puhuv mussoon on niiske ja rannikul sajab.
Läänetuul
Samamoodi nagu passaadid tekivad ka läänetuuled, 30. laiuste laskuvate õhuvoolude tõttu kujuneb maapinna lähedal kõrgrõhkkond ning õhk liigub sealt tagasi ekvaatori poole kui ka pooluste suunas. Goriolisi jõu mõjul pöörduvad põhja poole liikuvad tuuled paremale ning tekivad läänetuuled. Läänetuuled mõjutavad Eesti ilma tuues siia sooja ja niisket õhku. Läänetuuled valitsevad parasvöötmes
Briisid
Briis on rannikul esinev tuul, mis muudab suunda ööpäeva vältel. Briiside teke on seletatav maismaa ja merevee erineva soojenemise või jahtumisega. Briisid puhuvad päeval mere poolt mandrile ja seda nimetakse merebriisiks. Öösel jahtub maismaa merest kiiremini ning briisid puhuvad maalt merele , neid nimetatakse maabriisideks.
Mäe- orutuul
Mäe ja oru tuul – mägedes tekib seetõttu, et nõlvad ja orud soojenevad ja jahtuvad erinevalt, omalaadne õhuliikumine. Päeval liigub õhk mööda nõlvasid üles, öösel voolavad orgude suunas
Tsüklonid ja antitsüklonid
Tsüklonid ja antitsüklonid kujunevad õhurõhu erinevuste tulemusena.
Tsüklon on õhukeeris mille keskmes on madalrõhuala, kuhu puhuvad äärealalt tuuled, mis põhjapoolkeral liiguvad vastupäeva ja lõunapoolkeral päripäeva. Tsükloni keskosas valitsevad tõusvad õhuvoolud, mille toimel õhk jahtub.
Antitsüklon on õhupööris, mille keskmes on kõrgrõhuala ja tuuled puhuvad keskelt ääreala poole. Põhjapoolkeral puhuvad tuuled antitsüklonis päripäeva ja lõunapoolkeral vastupäeva. Antitsükloni keskmes valitsevad laskuvad õhuvoolud. Meie ilma mõjutavad antitsüklonid Skandinaavias, Soomes või teistes Läänemeremaades.
Tsüklonid ja antitsüklonid liiguvad üksteise järel mööda võrdlemisi kindlaid trajektoore.
Ookeanide mõju kliimale ja mereline kliima
71% maakera pinnast on kaetud merede ja ookeanidega, nende mõju kliimale on suur. Vesi soojeneb aeglasemalt kui maismaa ja jahtub samuti aeglasemalt.
Kõige rohkem saavad soojust ekvatoriaalalal asuvad ookeanid. Vee pideva ringluse tõttu ei ole lõunamerede vesi liiga kuum ja põhjapoolsete merede vesi liiga külm.
Hoovused
Vesi liigub ookeanis hoovustena, mille temperatuur erineb ümbritseva vee temperatuurist.
Soojad hoovused kannavad soojust ekvaatori poolt polaarmeredesse, külmad hoovused jahutavad soojade merede vett. . Golfi hoovus on soe hoovus, mis saab alguse soojast Mehhiko lahest ja jaguneb Atlandi keskosas mitmeks. Golfi hoovus mõjutab kliimat põhjamaades ja samuti jõuab tema mõju ka Eestisse. Läänemereäärsete riikide temperatuur on keskmiselt 10* kõrgem kui samal laiuskraadil Siberis . Benquela hoovus on külm hoovus.
Merede ja ookeanide pinnalt aurab vesi õhku ja pikka aega ookeanide kohal olevates õhumassides kujuneb mereline kliima, maismaa kohal olevates õhumassides kujuneb mandriline kliima. Mereline kliima on pehmem, mandriline kuivem ja karmim. Eesti asub üleminekupiirkonnas, kus mereline kliima läheb järk-järgult üle mandriliseks.
Maa soojus ja niiskusreziim
Maa soojus ja niiskusreziimi iseloomustavad õhutemperatuur ja sademete hulk. Maksimum ja miinimumtemperatuuri vahet nimetatakse temperatuuri amplituudiks. Öökülmaks nimetatakse kevadel ja sügisel öösel temperatuuri langust alla 0*
Õhutemperatuuri geograafiline jaotus
Isotermideks nimetatakse sama temperatuuriga punktide ühendamist joontega. Maastike kujunemisel on olulised 0*C ja 10*c isotermil. Kõige soojema kuu 0*c isoterm märgib lumepiiri ja 10*C isoterm metsapiiri .
Õhutemperatuuri ajaline käik
Õhutemperatuuri ööpäevane käik sõltub koha geograafilisest laiusest, kaugusest veekogudest ja aluspinna iseärasustest.
Ööpäeva maksimumtemperatuur on päeval kella 14-15 vahel ja miinimum pärast hommikust päikesetõusu.
Õhutemperatuuri aastane käik sõltub geograafilisest laiusest. Eristatakse 4 kliimavöödet

• Ekvatoriaalne vööde- 2 maksimumi ja kaks miinimumi. Maksimumid on kevadisel ja sügisesel pööripäeval, miinimumid suvisel ja talvisel pööripäeval. Temperatuuri aastane käik on ookeanide kohal 1*C ja mandril 5-10*C
  
• Troopiline vööde- maksimum varsti peale suvist pööripäeva, miinimum pärast talvist pööripäeva. Temperatuuri amplituud ookeanidel 5*c ja mandril kuni 20*C
  
• Parasvööde- maksimum juulis ja miinimum jaanuari lõpul. Amplituud ookeanidel 10-15*C ja mandril 40-60*C
  
• Polaarvööde- maksimum augustis ja miinimum märtsis. Pikk karm talv ja lühike jahe suvi. Amplituud suur 40-50*C
  

Vesi atmosfääris
Veeauru on atmosfääri 4%, mis asub atmosfääri alumises 2-3km paksuses kihis. Vesi aurab veepinnalt, maapinnalt ja taimedelt. Taimedelt auramist nimetatakse transpiratsiooniks ja maapinnalt auramist füüsikaliseks auramiseks.
Õhuniiskus on õhus leiduv veeauru hulk. Eristatakse absoluutset ja relatiivset niiskust. Absoluutne niiskus on mingil hetkel õhus olev veeauru hulk, mida mõõdetakse grammides/kilogrammides õhu ruumalaühiku kohta. Kui absoluutne niiskus saab võrdseks küllastava niiskusega, saabub kastepunkt ja sajab vihma. Absoluutne niiskus muutub vastavalt õhutemperatuuri muutusega. Mida kõrgem temperatuur, seda intensiivsem aurumine ja seda rohkem veeauru õhus.
Relatiivset niiskust väljendatakse protsentides, ta sõltub samuti õhutemperatuurist. Temperatuuri langedes õhu küllastus veeauruga suureneb ja relatiivne niiskus tõuseb. Absoluutne niiskus on suurim poolustel ja langeb pooluste suunas. Pooluste ümber on relatiivne niiskus kõrge madala temperatuuri tõttu, 30. laiuskraadidel on relatiivne niiskus madal.
Õhutemperatuuri langedes veeaur kondenseerub ning tekivad pilved . Eristatakse kolme suure pilvisusega vööndit, need asuvad ekvaatoril ning põhja- ja lõunapoolkera 50-60 laiuskraadidel. Pilvede hulka taevavõlvil mõõdetakse protsentides, mis näitab, kui suur osa taevavõlvist on pilvedega kaetud. Väikese pilvisusega vöönd on 20. ja 30. paralleeli vahel.
Sademete jaotus maakeral
Maakerale jõuab aastas umbes 511 000 km3 vett, sellest 81% sajab alla merede kohal. Sademed jaotuvad maakeral ebaühtlaselt, see sõltub merede ja maismaa asendist, külmadest ja soojadest hoovustest jne.
Inimtegevuse mõju atmosfäärile
Inimtegevuse tagajärjel paisatakse atmosfääri saasteaineid , tähtsamad neist on lämmastiku, fosfori ja väävliühendid. Õhuniiskusega reageerimisel tekitavad need happevihmu ehk happesademeid . Suits ja tahm segunevad tuulevaiksete ilmadega uduga ja nii tekib sudu, mis on kahjulik inimese tervisele. Õhku paisatud fluori ja kloororgaanilised ained tekitavad osoonikihi õhenemist. Tööstus ja transport paiskab õhku lämmastikdioksiidi. Aerosoolid sisaldavad samuti aineid, mis lagundavad osoonikihti ja lõpuks tekivad osooniaugud . Suurimad osooniaugud asuvad Antarktika ja Austraalia kohal.
Kasvuhooneefekt
Kasvuhooneefekt (ka kasvuhoonenähtus) on õhutemperatuuri ja niiskuse suurenemine läbipaistva katte (klaas, kile) all, mis laseb läbi päikesekiirgust, kuid ei lase atmosfääri tagasi pikalainelist soojuskiirgust. Atmosfäär ise toimib kasvuhoonena, sest veeaur, süsihappegaas jt kasvuhoonegaasid neelavad pikalainelist kiirgust, ega lase seda suurel määral atmosfäärist välja. Kasvuhooneefekt põhjustab globaalset soojenemist ja kliimamuutust.
Kasvuhooneefekti tekitavad kasvuhoonegaasid: veeaur 62%, süsihappegaas 22%, osoon 7%, metaan ja teised. Aerosoolid õhus vähendavad õhu läbipaistvust ja takistavad päikesekiirte jõudmist maale. Ookeanide kohal soodustavad aerosoolid õhu jahtumist , mandrite kohal aga soojenemist.