1.
Atmosfääri tähtsus, koostis ja ehitus.
Atmosfääri
tähtsus:Atmosfäär tagab elu võimalikkuse
maal, sisaldades hapnikku:
hingamine , põlemine.
Võimaldab roheliste taimede elu (CO2
fotosünteesiks ja
lämmastik taimekasvuks ).
Toimuvad kliimaprotsessid ja kujuneb
ilm (tuuled ja soojusvahetus,
veeringe ja sademed)
Tagab keskmise temperatuuri (looduslik
kasvuhooneefekt )
Kaitseb maad kosmiliste taevakehade ja
UV-kiirguse eest.
Toimvad keemilised reaktsioonid, (nt:
oksüdeerumine ).
Koostis:
Õhk koosneb
peamiselt
lämmastikust (78%), hapnikust (21%), argoonist (0,9%) ja
süsinikdioksiidist (0,04%).
Lämmastik- tekib orgaanilise aine
lagunemisel (surnud organismid), vajalik toitaine
taimedele
Hapnik-Tekib rohelistes taimedes fotosünteesi käigus;
Vajalik elusorganismidele hingamiseks
Süsihappegaas -Tekib hingamisel,
fossiilsete kütuste põlemisel, vulkaanipurskel; Neelab
soojuskiirgust, mõjutades sellega atmosfääri temperatuuri; osaleb
fotosünteesil Veeaur-Tekib aurumisel maapinnalt,
hingamisel, vulkaanipurskel; neelab soojust; vähendab
temperatuurikõikumisi atmosfääris; osaleb
veeringes Osoon - Tekib päikesekiirguse mõjul;
Kõige suurem kogus
ekvaatori kohal; Neelab enamiku Maale jõudvast
ultraviolettkiirgusest(UV-kiirgusest)
Ehitus:
Atmosfääri
kihtideks jaotamisel lähtutakse temperatuurist:
1)
troposfäär – kuni
10km. See on kõige tihedam ja soojem kiht. Temas esinevad: sademed,
tuul,
äike, udu,
sudu , halonähtused. 80%
kogu õhkkonna massist. Temperatuur tõustes 6°C km kohta.
2)
stratosfäär –
50-55km kõrgusel. Sinna on koondatud suurem osa osoonist – neelab
UV-kiirgust
ja seetõttu tõuseb ka temp.
3)
mesosfäär –
50-58km kõrgusel. Õhk on seal väga hõre ning selles puudub
veeaur, tolm ja osoon
4)
termosfäär – kuni
800km kõrgusel. Temp tõuseb väga kiiresti. Seal esinevad
virmalised ning
põlevad ära meteoorid
2. Osoonikihi hõrenemine.
Osoonikihi hõrenemine-
osooniaugud Põhjused: katalüsaatori sattumine
atmosfääri, saasteained atmosfääris(freoonid)
Tagajärjed:
pärilikkused haigused, vähkkasvaja sagenemine, võib muutuda
rakkude keemiline koostis ja pidurduda nende kasv, UV-kiirgus on
surmav mügarbakteritele,
suurenev UV-kiirguse hulk võib põhjustada
organismides
mutatsioone .
3. Päikesekiirguse muutumine
atmosfääris, kiirgusbilanss .
Päikesekiirguse
muutumine atmosfääris:
1.
Atmosfääri
läbides päikesekiirguse hulk väheneb.
2. Osa kiirgust peegeldub pilvedelt
tagasi kosmosesse, osa neeldub atmosfääris ja muundub
soojusenergiaks.
3. Neelavateks aineteks on
stratosfääris osoon ning troposfääris veeaur,
pilved ja
aerosool .
Maapinnale jõuab umbes pool atmosfääri
sisenenud päikesekiirgusest.
4. Osa kiirgust jõuab otse
maapinnani, teine osa aga hajub pilvedes ja jõuab maapinnani ilma
kindla suunata hajuskiirgusena.
5. Otsekiirguse osakaal on suur
päikesepaistelise ilma korral,
pilves ilmaga aga jõuab maapinnale
üksnes hajuskiirgus.
6. Otse- ja hajuskiirgus kokku
moodustavad kogukiirguse.
Kiirgusbilanss: Iga
keha, mis soojeneb, kiirgab omakorda pikalainelist soojuskiirgust.
Kui keha kiirgab, siis sellega annab ta
soojust ära ning jahtub.
Mida kõrgem on aluspinna temperatuur
ja madalam
õhutemperatuur , seda suurem on Maa
soojuskiirgus ja seda
kiiremini
maapind jahtub.
Kui ilm on pilves, õhk soe ja sisaldab
palju veeauru, siis esineb märkimisväärne atmosfääri
vastukiirgus.
Teatud ilmastikutingimuste juures, (näiteks kui
maapind on külmunud ja selle kohale liigub soe ja niiske mereline
õhumass ), on atmosfääri vastukiirgus suurem kui Maa soojuskiirgus,
mille tagajärjel õhk soojendab maapinda.
Efektiivseks kiirguseks nimetatakse Maa
soojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahet.
Tavaliselt on see positiivne, s.t. et
maapind annab rohkem soojuskiirgust ära kui atmosfäärilt vastu
saab.
Mida selgem on ilm ja puhtam õhk, seda
tugevam on efektiivne kiirgus.
Efektiivne kiirgus kujutab enesest seda
osa Maa soojuskiirgusest, mis ei neeldu atmosfääris, vaid
lahkub sealt, ning mille võrra maapind tegelikult jahtub.
Positiivne
kiirgusbilanss tähendab, et maapind saab päikeselt rohkem
kiirgusenergiat, kui ise soojuskiirgusena ära annab.
Negatiivse kiirgusbilansi korral annab
maapind soojuskiirgust rohkem ära, kui juurde saab. Selline olukord
esineb öösel, kui päikesekiirgust üldse juurde ei tule.
Eestis on aastane kiirgusbilanss
positiivne. Negatiivne on ta vaid
talvisel ajal, eriti siis, kui
maapind on lumega kaetud.
Tervikuna on maakera kiirgusbilanss
tasakaalus, mis tähendab, et kogu juurdetulev ja lahkuv
kiirgushulk on võrdsed.
Vööndiliselt on erinevused aga
suured. Kui palavvöös on soojenemine ülekaalus, siis polaaraladel
toimub
jahtumine .
Kui kiirgusbilanss oleks positiivne,
siis
toimuks pidev soojenemine kuni maakera ülessulamiseni ja
ärapõlemiseni, negatiivse bilansi korral aga pidev jahtumine ja
lõplik jäätumine.
Viimastel aastakümnetel on täheldatud,
et
maakera kiirguslik tasakaal on häiritud kasvuhooneefekti
tugevnemise tõttu.
4. Kasvuhooneefekt.
Kasvuhoones
on temperatuur üldjuhul palju kõrgem kui ümbritsevas õhus, sest
lühilaineline
päikesekiirgus , mis läbib kasvuhoone klaasi või
kile, jõuab mullapinnale ja soojendab seda tugevasti.
Maapinnalt lahkuvat pikalainelist
soojuskiirgust klaas või kile aga läbi ei lase.
Maa
õhkkond talitleb sarnaselt
kasvuhoonega.
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, metaan,
naerugaas , maalähedane
osoon 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.
5. Kliimat kujundavad tegurid, sh
astronoomilised tegurid.
1. Koha geograafiline laius ehk
kaugus ekvaatorist- määrab päikeselt saadava kiirguse hulga, mis
soojendab maad. (päikese kõrgus/päikesekiirte langemisnurk, päeva
pikkus, aluspinna värvus)
2. Üldine
õhuringlus ehk valitsevate
tuulte suund
Madal- ja kõrgrõhualade paiknemisest kujundavad
välja:
a) Külmvöös- idatuuled
b) Parasvöös- läänetuuled
c) Palavvöös- kirdepassaadid,
kagupassaadid
Ookeani ja maismaa
erinevast soojenemisest kujunevad
välja:
Mussoonid- tuuled, mille suund kujuneb välja sõltuvalt
aastaajast (talvel puhuvad maalt
merele , suvel
merelt maale)
Erinevad rõhkkonnad
parasvöötmes :
Tsüklon ehk
madalrõhkkond -sademeterohke,
pilvine , suvel jahedam, talvel pehmem ilm
Antitsüklon ehk
kõrgrõhkkond -kuiv, suvel palav, talvel väga külm
3. Mere mõju
kliimale:
Vesi soojeneb ja jahtub aeglasemalt kui maismaa. Mere
ääres on kevad jahedam ja sügis soojem kui
sisemaal .
Kaugus
ookeanist :
a) mereline kliima- pehme talv, jahedam suvi,
temperatuuri
amplituud väiksem, sademeid rohkem
b)
mandriline kliima- külm talv, soe
suvi, temperatuuri amplituud on suur, sademeid vähe
4.
Hoovused :
Soe
hoovus - temperatuur kõrgem
ümbritsevast veest;
toovad rannikualadele soojemat ja niiskemat ilma.
Külm hoovus-
temperatuur madalam ümbritsevast veest, toovad rannikualadele
külmemat ja kuivemat ilma.
5. Pinnamood
Mõjutab õhumasside
liikumist (mäestik/
tasandik ). Kõrgustike tuulapealsetel nõlvadel
on sademeid palju (tõusvad õhuvoolud). Absoluutse kõrguse kasvades
langeb õhutemperatuur 1km-6*C
Eesti kliimat mõjutavad tegurid:
õhumasside liikumine, päikesekiirguse hulk, atlandi ookeani mõju,
kohalikud iseärasused.
6. Päikesekiirguse jaotumine .
Aastaaegade muutumine on päikesekiirguse muutimise peamiseks
põhjuseks; Muutub ka kiirgushulk. Muutub öö ja päeva pikkus.
7. Üldine õhuringlus. Õhuringluse
mõju konkreetse koha kliimale.Globaalne õhuringlus ehk atmosfääri
Üldine
tsirkulatsioon tähendab suuremõõtmeliste õhuvoolude
suhteliselt püsivat süsteemi, mille järgi toimub õhumasside
ümberpaiknemine maakeral.
Nende õhuvooludega kantakse suuri
soojuse ja niiskuse hulki ühest
piirkonnast teise.
Tegelikkuses
muudavad kogu maakera hõlmava õhuringluse keerukaks mitu asjaolu:
1.
Coriolisi ja
hõõrdejõud , mis
muudavad õhu liikumise suunda.
2. Ulatuslike mere- ja maismaa-alade
erinev soojenemine ja jahtumine, mis mõjutab kõrg- ja
madalrõhualade paiknemist ning õhu liikumist.
3. Märgatavaks takistuseks
maapinnalähedaste õhumasside liikumisele on ka kõrged
mäestikud.
Tänu päikesekiirguse tsonaalsele jaotusele ning mere
ja maismaa ebaühtlasele
soojenemisele on ka
õhurõhk vöönditi
erinev. See määrab valitsevate tuulte tsonaalse jaotuse maakeral.
Ekvaatorilähedased alad saavad palju päikesekiirgust.Õhk soojeneb ja hakkab tõusma,
mille tagajärjel kujuneb püsiv madalrõhuala.Tõusev õhuvool kerkib kuni
tropopausini ja hakkab seal liikuma pooluste suunas.30. laiuskraadideni jõudes on
õhk jahtunud, ja hakkab laskuma, tekitades alumistes õhukihtides
kõrgrõhuala. Laskuv õhk soojeneb ja muutub
kuivemaks, põhjustades nendel laiustel pidevalt kuivad ja
päikesepaistelised ilmad .
Maapinnalähedases õhukihis
liigub osa lasknud kuivast õhust ekvaatori, teine osa suremate
laiuste kui madalama õhurõhuga alade suunas.
Püsivalt ekvaatori poole, puhuvad
tuuled passaadid – kalduvad oma
suunast Coriolisi jõu tõttu
kõrvale, tekitades
põhjapoolkeral kirdepassaadid ja lõunapoolkeral
kagupassaadid-
9. Õhumassid , soojad ja külmad
frondid.
Õhumassiks nimetatakse tohutu suurt õhu hulka, mis
on kujunenud ühesuguse aluspinna kohal ja millel on sarnased
omadused (temperatuur, niiskus).
Kui õhumass liigub teistsuguse
aluspinna kohale, hakkavad tema omadused
muutuma . Soojema aluspinna
kohale liikunud õhk hakkab soojenema ja külmema pinna kohal õhk
jahtub.
Soojenedes õhu suhteline niiskus
väheneb, jahtudes aga suureneb kastepunktini. Seejärel veeaur
kondenseerub, tekivad pilved, maapinna kohal udu. Maakeral tuntakse
järgmisi peamisi õhumasse: polaarne, lähispolaarne, parasvööde,
lähistroopiline ,
troopiline ,
lähisekvatoriaalne , ekvatoriaalne
1.
Polaarsed õhumassid-
Arktiline õhk on külm ja kuiv. See on kujunenud Põhja-Jäämere
jääväljade kohal. Liikudes kaugemale lõunasse õhk soojeneb
vähehaaval ja muutub järjest kuivemaks. Eestis esineb arktilise õhu
sissetunge kõige sagedamini talvel, põhjustades tugevat pakast, ja
kevadel, kui ilm on väga jahe ja selge. Antarktiline õhk on
iseäranis külm ja kuiv, sest on kujunenud
mandrit katva jääkilbi
kohal. See on maakera kõige külmem piirkond.
2.
Parasvöötme õhumassid-
Parasvöötme mereline õhk on niiske, talvel suhteliselt soe, suvel
jahe. Ta kujuneb parasvöötmes ookeanide kohal. Valitseb pilves ja
sajune ilm. Eestis esineb seda sageli, umbes võrdselt parasvöötme
kontinentaalse
õhuga . Ta kandub meie
alale läänevooluga. Talvel on
selle mõjul sulailmad, suvisel ajal aga vihmased ja tuulised ilmad.
Parasvöötme
kontinentaalne õhk on kuiv, suvel üsna soe, talvel
väga külm. Ta kujuneb välja mandri kohal keskmistel laiustel. Ilm
on valdavalt selge. Temperatuur on määratud kiirgusrežiimi
sesoonse kõikumise poolt. Eestis esineb sellist õhku sageli. Suvel
toob ta kaasa
palava ja talvel pakaselise ilma.
3.
Troopilised õhumassid-
Troopiline mereline õhk on soe ja niiske. See on kujunenud välja
ookeanide kohal kõrgrõhuvööndis ja passaattuulte
vööndis . Kuna
selles piirkonnas valitsevad laskuvad õhuvoolud, siis pilvi ei teki
ja sademeid pole. Palju sajab ainult mägede tuulepealsetel nõlvadel
ja rannikualal. Troopilist merelist õhku võib Eestisse jõuda
erandjuhul suvisel ajal Lõuna-Euroopast. Troopiline kontinentaalne
õhk on palav ja äärmiselt kuiv. Ta kujuneb
troopiliste kõrbete,
näiteks
Sahara kohal.
Valdavad laskuvad õhuvoolud ei lase
pilvedel tekkida, mistõttu taevas on pilvitu. Selle tagajärjeks on
õhutemperatuuri suur ööpäevane kõikumine. Troopilist
kontinentaalset õhku Eestisse tavaliselt ei jõua, aga ta on
valitsevaks suvel Vahemere ääres.
4.
Ekvatoriaalsed
õhumassid- Ekvatoriaalne õhk on kuum ja niiske. Ta on
kujunenud ekvaatori lähedases madalrõhuvööndis nii ookeanide kui
ka mandrite kohal. Seal esinevad võimsad tõusvad õhuvoolud
(konvektsioonivoolud), iga päev sajab paduvihma ja maapind on
püsivalt niiske. Sajab rohkem, kui jõuab aurata. Sellist õhku
Eestisse ei jõua.
Atmosfäärifrondid :Frondid
on
kitsad eraldusvööndid kahe erinevate omadustega õhumassi vahel.
Soojemat ja külmemat õhumassi eraldav
front kujutab endast läbi
-lõikes pigem frontaalpinda, kus ülevalpool on soojem ja allpool
külmem õhk. Frontaalpind lõikub maapinnaga väikese nurga all.
Sõltuvalt frondi
liikumisest on võimalik eristada järgmisi frondi
tüüpe:
1. Statsionaarne ehk
püsiv front esineb siis, kui front on mitu päeva seisnud paigal ja
pole võimalik määrata selle liikumise suunda.
2. Soe front tekib, kui
soojem õhumass liigub külmale peale.
3. Külm front
esineb siis, kui külmem õhumass liigub soojale alla.
10. Inimtegevuse mõju atmosfääri koostisele Kliimasoojenemine ja inimese mõju
Kasvuhoonegaaside ja aerosoolide kontsentratsioon atmosfääris ning
uute territooriumite hõlvamine mõjutavad soojuse neeldumist,
hajumist ning kiirgamist kliimasüsteemis, mille
tagajärel tekivad
muutused (negatiivsed või positiivsed) maailma
kiirgusbilansis.
Küsimused kordamiseks:
Ekvaatori
lähistel puhuvad
ida- tuuled.
Parasvöötmes puhuvad
lääne- tuuled.
Soe hoovus toob rannikualadele
soojema
ja niiskema ilma.Külm hoovus toob rannikualadele
külma
ja kuiva ilma. Vesi soojeneb ja jahtub
aeglasemini kui
maismaa.
Mere ääres võib olla kõrb kui
puhuvad külmad
tuuled(külmad hoovused)Talv on mere ääres
soojem ja
niiskem kui sisemaal.
Madalrõhualal liigub õhk
ülesKõrgrõhualal liigub õhk
alla
Kõik kommentaarid