ATMOSFÄÄR (1)

ATMOSFÄÄR

19. teab üldjoontes atmosfääri koostist ja kirjeldab joonise abil atmosfääri ehitust;
20. selgitab joonise abil Maa kiirgusbilanssi;
KIIRGUSBILANSS - maapinnas neeldunud ja maapinnalt lahkunud kiirgusvoogude vahe
R=Q (1- A)- E
R- kiirgusbilanss Q- kogukiirgus
A- albeedo E- efektiivne kiirgus- Maa soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe
A 69 % Maalt lahkuv kiirgus
LBEEDO- tagasipeegeldunud kiirguse suhe pinnale langenud kiirgusesse ehk aluspinna
peegeldusvõime Saabuv päikesekiirgus 100%
27 % peegeldub õhust ja pilvedelt
Tervikuna on Maa kiirgusbilanss tasakaalus, mis tähendab, et kogu juurdetulev ja lahkuv kiirgushulk on võrdsed. Maa keskmine temperatuur on 15 °C. Piirkonniti on kiirgusbilansid erinevad. Kui palavvöös on soojenemine suures ülekaalus, siis polaaralade toimub tugev jahtumine
Viimastel aastakümnetel on täheldatud, et maakera kiirguslik tasakaal on häiritud kasvuhooneefekti tugevnemise tõttu. Atmosfäär on hakanud neelama rohkem Maa soojuskiirgust ja seda on vähem lahkunud maailmaruumi. Konkreetses köhas maapinnale langeva päikesekiirguse hulk sõltub köha geograafilisest laiusest (Päikese kõrgusest horisondil, öö ja päeva pikkusest), pilvisusest, aluspinna omadustest.
21. selgitab üldist õhuringlust ( kagu- ja kirdepassaadid, parasvöötme läänetuuled, polaaralade kirde- ja kagutuuled, mussoonid );
(joonise lugemine, põhjuslike seoste selgitamine) Kõrg-ja madalrõhkkondade paiknemine , Õhu liikumine palav -, paras-ja külmvöötmes. Pssaadid, läänetuuled, nende põhjustatud ilmastik. Tõusvate ja laskuvate õhuvoolude seos sademete tekkega.

Ekvaatorilähedased alad saavad palju päikesekiirgust. Õhk soojeneb tugevasti ja hakkab tõusma, mille tagajärjel kujuneb püsiv madalrõhuala. Tõusev õhuvool liigub kuni troposfääri ülaosani (tropopausini) ja hakkab sealt liikuma pooluste suunas.

Jahtunud Õhk hakkab laskuma, tekitades alumistes õhukihtides kõrgrõhuala. Laskuv õhk soojeneb ja muutub kuivemaks,
põhjustades nendel laiustel pidevalt kuivad ja päikesepaistelised ilmad.

Püsivalt ekvaatori poole puhuvad tuuled - passaadid - kalduvad oma liikumissuunast Coriolisi ja hõõrdejõu tõttu kõrvale, tekitades põhjapoolkeral kirdepassaadid ja lõunapoolkeral kagupassaadid.

Osa 30. laiustel laskunud võrdlemisi soojast õhust liigub pooluste suunas ja kohtub umbes 60. laiustel pooluste poolt tuleva külma õhuga. Coriolisi jõu mõjul kaldub õhuvool paremale, tekitades kõrgemates õhukihtides läänetuuled. Maapinna lähedal on hõõrdumise tõttu ülekaalus edelatuuled. Vastastikku liikuvad soe ja külm õhumass ei segune omavahel kuigi hästi ja neid jääb eraldama polaarfront. Selles piirkonnas tekivad jälle tõusvad õhuvoolud.

Polaaraladel on domineerivaks õhuvooluks idavool, mis maapinna lähedal Arktikas on enam kirdest, Antarktikas aga kagust, eemale pooluse köhal olevast tugevast kõrgrõhkkonnast.
9 0 N 60 N 30N ekvaator 30 S 60S 90 S
TUUL- õhu horisontaalne liikumine, mis on põhjustatud õhurõhkude erinevusest.
ÕHU paneb liikuma ÕHURÕHKUDE ERINEVUSEST TEKKINUD GRADIENTJÕUD, mis on suunatud kõrgema rõhuga alalt madalama rõhuga ala suunas
Mida suurem on õhurõhkude gradient, seda tugevam on tuul
TUULE SUUNDA MÕJUTAVAD TEGURID:

CORIOLISE jõud ehk Maakera pöörlemisel tekkiv inertsjõud

• põhjapoolkeral paremale, lõunapoolkeral vasakule
  
• maksimaalne poolustel ja puudub ekvaatoril
  

ALUSPINNA HÕÕRDEJÕUD

• kiirus väheneb ja suund muutub:
  
• esineb tuulenihe: põhjapoolkeral vasakule, lõunapoolkeral paremale
  

GLOBAALNE ÕHURINGLUS
ehk atmosfääri üldine tsirkulatsioon on suuremõõtmeline õhuvoolude suhteliselt püsiv süsteem , mille abil toimub õhumasside ümberpaiknemine maakeral
kõrgrõhuala 90 N Kõrgrõhualadel-
laskuvad õhuvoolud
madalrõhuala 60 N ( sademeteta alad)
Madalrõhualadel-
kõrgrõhuala 30 N tõusvad õhuvoolud
madalrõhuala 0 N (sademed)
22. selgitab joonise abil õhu liikumist tsüklonis ja antitsüklonis ning nendega kaasnevaid
ilmastikunähtusi, selgitab joonise abil sooja ja külma frondi teket ning ilma muutumist
sooja ja külma frondi üleminekul;Madalrõhkkond ehk tsüklon, kõrgrõhkkond e anti tsüklon. Teke: frontidel ookeani kohal, liiguvad üldises läänevoolus läänest itta . Õhu liikumine (tuule suund) tsüklonis, antitsüklonis. Ilmastik suvel ja talvel tsüklonis, antitsüklonis. Tsükloneid enam sügisel ja talvel, antitsükloneid kevadel ja suvel.
Front - kitsas eraldusvöönd kahe erineva õhumassi vahel
Tsükloni eesosas (idaosas) valitsevad kagu-ja lõunatuuled, mis toovad sooja õhku. Seega on tsükloni idapoolsemas osas ilm soe. Tsükloni tagalas valitsevad tuuled loodest ja põhjast, mis muudavad ilma külmaks. Tsükloni lõunapoolsest osast käib alguses üle soe front ja seejärel külm front. Mõlemaga kaasnevad sademed. Tsükloni põhjapoolses osas valitsevad idakaarte tuuled ja fronte pole. Temperatuur jääb suhteliselt madalaks, aga sademeid võib olla rohkesti. Talvel kaasneb tsükloniga pehme, suvel aga jahe ilm.
Kõrgrõhkkonna (antitsükloni) puhul on vastupidi - talvel on ilm pakaseline ja suvel päikeseliselt soe. Sademeid ei esine.
♦ Millised toodud väited iseloomustavad tsüklonit?

A. Tsüklonid liiguvad üldises
õhuvoolus läänest itta.
B. Tsükloni puhul on ilm talvel
pakaseline ja suvel päikeseline ja
soe.
C. Tsüklon tähendab
madalrõhkkonda
D. Õhk liigub tsükloni keskosast
äärealade suunas.
♦ Milline ilm on tõenäoliselt punktis A
(kaart tsükloniga)
variant, et kirjeldused on ette antud.
Näitaja
külma frondi üleminekul
sooja frondi üleminekul
temp muutused
alaneb
tõuseb
tuul
suund ,uutub edelast loodesse
suund muutub kagust edelasse
sademed
frondil ja frondi taga
frondi ees ja frondil
õhurõhk
tõuseb
alaneb langeb
23. teab kliimat kujundavaid tegureid, analüüsib temaatiliste kaartide ja kliimadiagrammi abil etteantud koha kliimat;
Konkreetse koha kliimat kujundavad (geograafilised) tegurid:

• geograafiline laius ehk kaugus ekvaatorist ehk päikesekiirguse hulk
  
• atmosfääri tsirkulatsioon ehk valitsevad tuuled ja õhumassid
  
• kaugus ookeanidest ja meredest; soojade, külmade hoovuste mõju
  
• pinnamood (kõrgus merepinnast; paiknemine mäestike, tasandike suhtes
  

Võrdle Londoni ja Saraatovi kliimat ja selgita erinevuste põhjusi. London asub 51°N ja Saratov 52° N.
24. analüüsib kliima mõju teistele looduskomponentidele ja inimtegevusele;
Globaalse õhutemperatuuri kasvu tagajärjed:
Mõju põllumajandusele: põudade (väheneb saagikus), samas, kasvuperioodi pikenemine Põhja- Kanadas ja Euroopas võib saake aga suurendada. Vihmasadude sagenemine teistes piirkondades põhjustab endisest enam üleujutusi ja põllukultuuride hävimist. Lõunapoolsete kahjurite levik suurematele laiuskraadidele. Joogivee puudus võib tabada just arengumaid, see muutub XXI sajandil veelgi suuremaks probleemiks.
Mõju inimeste tervisele. Soojemas kliimas hakkavad oma elupaiku laiendama moskiitod , puugid ning närilised, kes kõik levitavad mitmesuguseid haigusi. Põuast tingitud puhta joogivee nappus suurendab nakkuste levikut. Kuumalainete sagenemine põhjustab suurlinnades õhukvaliteedi halvenemist, mis makorda suurendab südame-, kopsu- ning teiste krooniliste haiguste sagenemist.
Liustike sulamine . Mägedes asuvad liustikud lihtsalt sulavad, nende arv võib väheneda järgneva saja aasta jooksul veerand kuni pool korda. See omakorda mõjutab lähedalasuvaid ökosüsteeme ning aastaajalisi veevarusid jõgedes (sh ka joogivesi).
Rannikualade üleujutused. Eelmise sajandi jooksul on üldine maailma merepind tõusnud umbes 15 cm. Arvatakse, et globaalse soojenemise tagajärjel tõuseb see aastaks 2030 veelgi 18 cm. Tulemuseks on üleujutatud madalamad saared ning rannikualad .
Looduse mitmekesisuse vähenemine. Järsk kliima muutus ohustab liigilist mitmekesisust ning ökosüsteemide stabiilsust. Paljude liikide elukohad hävivad kliima soojenemise, metsade mahavõtmise ja teiste keskkonnaprobleemide koosmõjul. Kui taimed ja loomad ei suuda uute tingimustega kiiresti kohaneda, siis surevad nad lihtsalt välja. Mäestike ökosüsteemid on hävimisohus. Väärtuslikud rannikupiirkondades asuvad ökosüsteemid satuvad tõsise ohu alla. Neis piirkondades asuvad
ainulaadsed ning hinnalised ökosüsteemid nagu mangroov - metsad , korallriffid ning mitmed vetikate kooslused . Jõgede deltad, atollid ja korallrahud on kõik mõjutatud tormidest ning sademetest. Soojemad merevee temperatuurid võivad hävitada igasugustele muutustele tundlikud korallid.
Muutused loodusvööndite piirides. Metsad kohanevad aeglaselt muutuvate tingimustega. Mitmed puuliigid võivad kaduda. Ilmselt kannatavad põhjapoolsemad metsad rohkem. Tõenäoliselt muutuvad paljud kõrbealad veelgi kuumemaks ja
kuivemaks. Kõrgem õhutemperatuur võib ohustada mitmeid taimi ja loomi.
Tõenäoline stsenaarium Eestis: põhiline temperatuuritõus leiab aset talvel või varakevadel, mitte suvel; lüheneb või kaob hoopis lumekate; suureneb talviste tormide ja udude sagedus; seoses veetaseme tõusuga ujutakse osa maismaa
25. teab kasvuhooneefekti süvenemise, osoonikihi hõrenemise, happesademete ja sudu
tekkepõhjusi ning mõju keskkonnale, toob näiteid inimtegevuse mõjust atmosfääri
koostisele ;
Mõisted: atmosfäär, troposfäär, kiirgusbilanss, üldine õhuringlus, õhumass, õhurõhk, tsüklon,
antitsüklon, soe ja külm front, mussoon, passaat , kasvuhoonegaas, kasvuhooneefekt ,
osoonikiht, happesademed , sudu;
Sudu tekib, kui õhku sattunud mürgised põlemisproduktid (tahm, suits) segunevad uduga (õhuniiskusega).
Happesademete tekkepõhjused:
Inimtegevus: fossiilsete kütuste ( nafta , kivisüsi, põlevkivi jt) põletamisel satuvad õhku väävli-ja lämmastikuühendid SO2,
nOx, (peamine happevihmade põhjustaja), metallisulatamine , metsatulekahjud CO2 looduslikud protsessid: vulkaaniline tegevus SO2, äike.
happesademete tagajärjed:
1. Kahjustuvad eelkõige okaspuud (metsad): hävib okkaid kattev vahakiht, suureneb auramine ja puud kuivavad.
Vähenevad puutüvedel kasvavad samblikuliigid.
"Must Kolmnurk" Tsehhi , Poola, Saksamaa piiril palju metsa hävinud, Ka Kagu-Soomes ja Ida-Lapimaal SO2 lagundab taimerakkude kattekoed ja lagundab kloroplaste .

Kiireneb keemiline murenemine: ehitised lagunevad, skulptuurid murenevad, raudesemed roostetavad kiiremini.

Veekogude vesi muutub happelisemaks. Paljud veeorganismid (kalad) hukkuvad, vaesub liigiline koosseis (Lõuna- Rootsi, Lõuna-Norra, USA, Kanada ).

Mullad muutuvad happelisemaks. Happelisemas keskkonnas tõrjutakse taime toitained välja, kiireneb leostumine, taimed ei saa neid kätte. (Soomes suurem probleem kui näiteks Põhja-Eestis).

Mõju inimese tervisele. Sagenevad hingamisteede haigused ( bronhiit , astma , kopsuvähk).
Happesademed võivad kahju tekitada kaugel nende tekkekohast.
Kasvuhooneefekt
Lühilaineline päikesekiirgus läbib atmosfääri, kuid pikalainelise soojuskiirguse väljumine on takistatud. See neeldub õhus, mille tagajärjel atmosfäär soojeneb. Peamiseks soojuskiirguse neelajaks on veeaur, lisaks veel süsihappegaas CO2, metaan CH4, naerugaas N2O,
maalähedane osoon 03 jt gaasid, samuti aerosool . Kokku on selliseid gaase atmosfääris üle 40 ja neid nimetatakse kasvuhoonegaasideks. Kasvuhooneefekt on looduslik protsess, mis on atmosfääris esinenud kas suuremal või vähemal määral kogu aeg. Nendel geoloogilistel
ajastutel , kui CO2 sisaldus oli suur, valitses maakeral soe kliima, ja kui see oli väike, siis domineeris külm kliima koos mandri-ja mägijäätumisega. Viimastel aastakümnetel on inimtegevuse tagajärjel eelkõige süsihappegaasi, aga ka metaani ja naerugaasi hulk
suurenenud. Arvatakse, et see ongi põhjustanud kliima soojenemise.
Kogu maakera keskmine temperatuur päris pinnalähedases õhukihis on + 15° C. Kui kasvuhooneefekt ei toimiks, siis oleks see vaid -18° C.
Tähtsamad kasvuhoonegaasid :
• süsihappegaas ehk süsinikdioksiid CO2
> eraldub fossiilsete kütuste põlemisel (87%); > tekib metsade mahavõtmisel (suur kogus süsihappegaasi pääseb atmosfääri); eriti troopilistel aladel, kus massiliselt hävitatakse vihmametsi) (11%); > eraldub lubja (kaltsiumoksiidi eh tsemendi) tootmisel (2%)
• metaan CH4 - värvusetu, lõhnatu õhust kergem gaas - maagaasi põhikomponent, mida käsutatakse kütusena., eraldub märgaladest, eriti riisikasvatustest (28%); > paiskub õhku ka koduloomade (nt veiste) väljaheidetest (29%)

• eraldub prügilatest (10%); > moodustub rohkesti ka soodes ja rabades. Enamasti toodavad seda gaasi bakterid ja teised mikroorganismid vesinikust ja süsihappegaasist.
  

• lämmastikoksiidid NOx

• moodustuvad peamiselt sisepõlemismootorites, autoheitgaasid, > paiskub atmosfääri ka reaktiivlennukite düüsidest (35%);
  
• tekivad lämmastikväetiste lagunemisel mullas, kust nad õhku lenduvad (21%); > NO2 eraldub ka biomassist vastavate bakterite elutegevuse tulemusena (42%)
  

• freoonid

• eralduvad aerosoolide (deodorandid, mitmesugused vahud), > külmikute ning külmutussüsteemide, õhukonditsioneeride,
  
• tulekustutusseadmele, keemiliste puhastusvahendite käsutamisel.
  

Kliima soojenemise tagajärjed:

• suureneb sademete hulk
  
• nihkuvad kliimavöötmete piirid
  
• sagenevad troopilised tormid
  
• kõrbepiirkondade laienemine
  
• kahjurputukate arvukuse tõus seoses soojade talvedega
  
• ookeanivee temperatuuri tõus: liustike sulamine, maailmamere veetaseme tõus, üleujutused
  

Mõisted: atmosfäär, troposfäär, kiirgusbilanss, üldine õhuringlus, õhumass, õhurõhk, tsüklon,
antitsüklon, soe ja külm front, mussoon, passaat, kasvuhoonegaas, kasvuhooneefekt,
osoonikiht, happesademed, sudu;