Maa kiirgusbilanss. Atmosfäär. Kasvuhooneefekt. Tuul ja õhuringlus. Õhumassid (1)

Maa kiirgusbilanss on maapinnas neeldunud ja pinnalt lahkunud kiirguste vahe. Maa soojuskiirgus – kõrgema to-ga maapinnalt suunatud kiirgus madalama to-ga atmosfääri. Atmosfääri vastukiirgus – kõrgema to-ga atmosfääri poolt madalama to-ga maapinna poole suunatud kiirgus. Efektiivne kiirgus on maasoojuskiirguse ja atmosfääri vastukiirguse vahe. Positiivne ef.kiirgus, kui maa soojuskiirgus on suurem. Polaaraladel negatiivne, pöörijoontevahelisel alal aasta ringi positiivne. Maa kiirgusbilanss on tervikuna tasakaalus, sest pinnalt lahkuvad ja pinnas neeldunud kiirgusvood on võrdsed. Kasvuhooneefekt - to
ja niiskuse suurenemine seeläbi, et atmosfäär ei lase tänu nn kasvuhoonegaasidele (CH4, CO2, N2O, H2O, freoonid ) välja maapinnalt tagasipeegeldunud soojuskiirgust. Tuul on õhu horisontaalne liikumine maapinna suhtes, mõjutatud õhurõhkude erinevusest. Õhumass on ühesuguste omadustega ( to ja niiskus) suur õhukogum, saab omadused aluspinnalt . Polaarne õhumass: külm, kuiv; parasvöötme mereline õm: niiske, suvel jahe ja talvel soe (põhjus: meri jahtub ja soojeneb aeglasemalt kui maa); parasvöötme mandriline : kuiv, suvel soe, talvel jahe; troopiline : kuiv ja palav ; ekvatoriaalne: niiske ja palav. Õhu paneb liikuma õhurõhkude erinevusest tingitud gradientjõud, mis on suunatud suurema rõhuga alalt madalama rõhuga alale . Tuulenihe:tuule suuna kuni 30-kraadine erinevus kõrgemate õhukihtide ja maapinnalähedaste tuulte vahel. Globaalne õhuringlus:atmosfääri üldine tsirkulatsioon, tähendab suuremõõtmeliste õhuvoolude suhteliselt püsivat süsteemi, mille järgi toimub õhumasside ümberpaiknemine maakeral. Õhuringlust mõjutab: Coriolisi jõud (tekib Maa pöörlemisel): õhk kaldub põhjapoolekeral paremale ja lõunapk-l vasakule; mere ja maapinna erinev soojenemine ja jahtumine ; reljeef. Passaadid : püsivad, ekvaatori suunas puhuvad tuuled, põhjapk-l kirdepassaat, lõunapk-l kagupassaat. Mussoonid : sesoonsed tuuled, mis tekivad mere ja maa erinevast jahtumisest ja soojenemisest. Läänetuuled: parasvöötme 40o-60o laiuskraadidel tekkivad tuuled, kohtuvad poolustelt tuleva külma õhuga ja 30o tuleva sooja õhuga. Talvemussoon puhub mandrilt ookeanile(kuiv, langevad õhumassid), suvemussoon ookeanilt mandrile (niiske, tõusvad õhuvoolud). Mussoonid tekivad: suur euraasia manner jahtub talvel tugevasti, selle keskosas tekib kõrgrõhkkond laskuvate õhuvooludega, maapinnale laskuv õhk jõuab mandri äärealani ja puhub maalt merele . Suvel kuumenevad aasia sisealad tugevasti, õhk hakkab tõusma ja selle asemele liiguvad õhumassid, tuul puhub püsivalt merelt maale, jahutades sealset õhku. Antitsüklon e kõrgrõhkkond : laskuvad õhuvoolud, kõrge õhurõhk, õhk liigub keskelt servaaladele, talv – külm, selge, suvi – soe, kuiv. Tsüklon : tõusvad õhuvoolud, õhurõhk madal, õhk liigub servaaladelt keskele, talv – pehme, lörts, suvi – jahe, vihm . Soe front : peale tungib soe õhumass, kerge õhk liigub külmale õhule peale ja jahtub – lausvihm, lumi, tuisk, jäide, sademed frondi ees. Külm front – peale tungib raske külm õhk, lükkab sooja õhu üles – paduvihm, äike, sajab frondi taga. Kliimat kujundavad tegurid: geograafiline laius (kui palju saab koht päikesekiirgust); kaugus ookeanist (mandriline/mereline kliima); hoovuste mõju(nt soe hoovus toob sademeid; rannikualade kliima); pinnamood (pinna tõustes langeb to 6o km kohta). Eesti kliimat mõjutavad tegurid: parasvöötme õhumassid, päikesekiirguse hulk, Atlandi ookeani mõju( pehmed talved , palju sademeid), kohalikud iseärasused(Läänemeri), reljeef. Eestis on paraskontinentaalne kliima (üleminek mereliselt mandrilisele). Madagaskari kliimat mõjutavad: hoovused – toovad sademeid; geograafiline laius – suurem päikesekiirguse hulk, kagupassaadid toovad niiskust; pinnamood – idapool on mägisem, vähem sademeid. Lõunanaba ümbrus on karmim kui põhjanaba, sest hoovused teevad põhjanaba kliima pehmemaks ja sest põhjas on meri, lõunas maismaa. Mida kõrgem on õhurõhk, seda hõredam on õhk. Meteoroloogia on teadus Maa atmosfääri ehitusest, omadustest ja protsessidest. Klimatoloogia tegeleb eri paikade kliima uurimisega. Atmosfäär jaotatakse sfäärideks to vertikaalsuunalise muutumise alusele. Troposfääris paikneb 80% õhkkonna massist, toimub järk-järguline to langemine(km-ga 6 kraadi), selle kohal on tropopaus-õhukiht, millest kõrgemal to ei lange, see asub u 10 km kõrgusel, ekvaatoril kuni 16 km. Siin leiavad aset peamised ilmastikunähtused. Statosfäär ulatub 50 km kõrgusele, to kasvab kõrguse kasvades( osoon neelab päikesekiirgust), osoonikiht kaitseb liigse UV eest. Mesosfääris (50-85km) osooni enam pole, to hakkab taas langema , õhk on hõre. Termosfääris on õhumolekule nii vähe, et nende suure kin.energia tõttu to tõuseb, läheb üle planeetivaheliseks ruumiks. Maapinnale jõudva päikesekiirguse hulk sõltub pilvedest (osa peegeldub tagasi) ning neelavate ainete olemasolust ja tihedusest (osoon, veeaur, pilved ja aerosool ). Albeedo on pinna peegeldumisnäitaja (aluspinnalt tagasi peegeldunud kiirguse suhe pinnale langevasse kiirgusesse).