Атмосфера: погода и климатические пояса

Утром ты выходишь в куртке, к обеду сдёшь её на футболку, а вечером снова мёрзнешь. За один день погода успевает поменяться трижды, и всё это происходит в атмосфере — воздушной оболочке, которая укутывает планету со всех сторон. Кто-то должен знать наперёд, что будет за окном завтра: для этого метеорологи измеряют воздух каждый час на тысячах станций. Самое интересное, что вся погода живёт в тонком нижнем слое этой оболочки — как раз там, где ты проводишь свою жизнь. Поймём, из чего состоит эта оболочка и чем погода отличается от климата.

Воздушная оболочка: из чего состоит и зачем нужна

Атмосфера — это смесь газов. Около 78% объёма занимает азот, примерно 21% — кислород, которым мы дышим, и около 1% остаётся на углекислый газ и прочие газы. Воздух работает как одеяло: удерживает тепло у поверхности, чтобы ночью не вымерзало всё живое. Без этой оболочки планета днём раскалялась бы, а ночью вымерзала — как Луна без воздуха. Он же и щит: мелкие метеориты сгорают в атмосфере, не долетая до земли, а озоновый слой задерживает вредное излучение Солнца. Погода делается в нижнем слое, тропосфере: именно здесь образуются облака, дуют ветры и выпадают дожди. Чем выше подниматься, тем воздух становится холоднее и реже, поэтому на вершинах гор лежат снега, а альпинисты берут с собой кислород.

Почему небо голубое и отчего бывают полярные сияния? Солнечный свет в воздухе рассеивается: голубые лучи разбрасываются во все стороны сильнее других, поэтому весь небосвод кажется голубым. А полярные сияния рождаются, когда частицы, прилетевшие от Солнца, встречают верхние слои атмосферы у полюсов: воздух начинает светиться зелёным и красным. Оба красивых явления — работа той самой воздушной оболочки, которая обычно совсем невидима.

Погода и климат: не одно и то же

Погода — это состояние атмосферы в конкретном месте в данный момент или за короткий срок: сегодня тепло, днём дождь, вечером ветер. Её описывают элементами: температурой воздуха, атмосферным давлением, ветром, облачностью и осадками. Климат — это не момент, а многолетний режим погоды, характерный для местности: в Сочи климат тёплый и влажный, а в Якутске — резко холодный. Один жаркий день климат не меняет: он складывается из наблюдений за десятилетия. Предсказывать погоду трудно, потому что атмосфера подвижна, как река: перемены приходят с ветром, а ветер живёт по своим правилам. Метеорологи измеряют элементы погоды приборами, а спутники добавляют картинки облаков с высоты — так рождаются прогнозы, которые ты видишь в телефоне.

Как измеряют погоду

Погоду измеряют круглосуточно, как самочувствие больного в больнице. На метеостанциях приборы опрашивают каждые три часа, в океане за температурой следят буи, а на высоту дважды в день летят радиозонды — шарики с приборами, которые передают данные по радио. Главные приборы метеоролога такие: термометр показывает температуру, барометр — давление, дождемер считает осадки, флюгер и анемометр следят за ветром. Все записи стекаются в центры обработки, где из тысяч измерений собирают прогноз, который ты видишь в телефоне.

Барометр придумал итальянец Эванджелиста Торричелли в 1643 году: он заполнил ртутью стеклянную трубку и заметил, что ртуть держится на высоте около 760 миллиметров — её «подпирает» вес воздуха. С тех пор давление меряют в миллиметрах ртутного столба, а нормой на уровне моря считают 760 миллиметров. Температуру в школе меряют по шкале Цельсия: ноль на ней — начало таяния льда, а сто — кипение воды.

Рекорды погоды

У погоды есть рекорды. Самая высокая температура воздуха на планете — плюс 56,7 градуса: её зафиксировали в Долине Смерти в США в 1913 году. Самая низкая — минус 89,2 градуса на антарктической станции «Восток» в 1983 году: там выдыхаемый пар мгновенно превращается в ледяные кристаллы. Самое дождливое место — индийская деревня Мосинрам: за год там выпадает больше 11 тысяч миллиметров осадков — это слой воды высотой с трёхэтажный дом. А в некоторых районах Сахары за год не набирается и 50 миллиметров.

Погода умеет быть грозной. Сильнейшие ветры — ураганы и тайфуны — срывают крыши и валят деревья, гроза бьёт током, а крупный град за минуту бьёт посевы. Поэтому метеорологи не только рассказывают погоду, но и предупреждают об опасности: штормовые предупреждения спасают жизни. Когда в телефоне появляется жёлтый или красный значок — это не украшение, а сигнал: завтра не ходи гулять у воды и слушай взрослых.

Облака: визитные карточки неба

Облака — это капельки воды и кристаллики льда, собравшиеся высоко над землёй. Форма подсказывает погоду. Перистые облака похожи на тонкие полоски-перья: они самые высокие и часто предвещают перемену погоды. Кучевые — плотные белые «ватные» шары ясного дня; если такой шар начинает расти вверх, как гора, жди грозу. Слоистые затягивают небо ровной серой пеленой и приносят затяжной дождь. Летом после грозы иногда повисает радуга: солнечный луч преломляется в каплях дождя и раскладывается в разноцветную дугу. Метеорологи смотрят на облака так же внимательно, как врач на таблицу анализов: облака честно рассказывают, что будет завтра.

Почему дует ветер

Ветер — это воздух в пути. Он перетекает из мест, где давление выше, туда, где ниже, — примерно как вода стекает с горки. Днём суша нагревается быстрее моря, воздух над ней поднимается, и его место занимает прохлада с воды: это дневной бриз, знакомый каждому, кто был на пляже. Ночью всё происходит наоборот, и бриз дует с суши. Ветер перегоняет облака, приносит дождь и тепло, поэтому любой прогноз начинается с ветра. В некоторых странах ветры меняются по сезонам целыми реками воздуха: такие сезонные ветры называют муссонами, и от них зависят дожди над всей Южной Азией.

Словарь урока

атмосфера#

воздушная оболочка Земли

тропосфера#

нижний слой атмосферы, где делается погода

атмосферное давление#

вес воздуха, давящий на поверхность

осадки#

дождь, снег и град, выпадающие из облаков

бриз#

лёгкий ветер, меняющий направление днём и ночью

метеоролог#

специалист, который наблюдает за погодой

Разбор типового задания

Как это спрашивают на проверочных

• Чем погода отличается от климата? Объясни на примере своего города.
• Назови три элемента погоды и приборы, которыми их измеряют.
• Из каких газов состоит воздух и сколько процентов занимает каждый?
• Почему в горах холоднее, чем внизу?
• Какие климатические пояса есть на Земле?

Образец ответа про погоду и климат: погода — это состояние атмосферы сейчас или за несколько дней, например сегодня плюс восемнадцать и вечером дождь. Климат — многолетний режим погоды, его считают по наблюдениям за десятилетия. В Сочи климат тёплый и влажный, хотя в отдельный день там случается холод. В ответе важно назвать срок: погода — часы и дни, климат — годы и десятилетия.

Климатические пояса идут по планете полосами: у экватора лежит жаркий пояс, где Солнце весь день светит высоко, по бокам от него — два умеренных, а около полюсов — два холодных. Причина простая: на экваторе солнечные лучи падают отвесно и греют сильнее, а к полюсам — наискось, и то же тепло растягивается на большую площадь. Дальше ты увидишь, как от поясов зависит, какие растения и животные живут в каждой полосе.

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, клик по картинке — на весь экран, ←/→ — листать, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема