Атмосфера: погода и климат — тренажёр для 5 класса

Что такое атмосфера

Атмосфера — воздушная оболочка Земли, которая вращается вместе с планетой и удерживается силой тяжести. Она защищает Землю от метеоритов и опасных лучей Солнца, сохраняет тепло и даёт воздух для дыхания.

Состав воздуха у поверхности Земли всегда примерно одинаков:

• азот — 78 % (это больше трёх четвертей воздуха);
• кислород — 21 % (им дышат живые организмы);
• прочие газы — 1 % (углекислый газ, аргон, озон, водяной пар, пыль).

Атмосфера состоит из слоёв, которые отличаются температурой и плотностью воздуха.

• Тропосфера — нижний слой, 8–18 км. Здесь сосредоточено около 80 % всей массы воздуха, образуются облака, дожди, ветры — то есть вся погода.
• Стратосфера — до 50 км. В ней находится озоновый слой, задерживающий ультрафиолет. Здесь летают высотные самолёты.
• Верхние слои — мезосфера, термосфера, экзосфера — до 1000 км и выше. Воздух там крайне разрежен, сгорают метеоры, светятся полярные сияния.

Погода и климат: главные правила

Погода — состояние тропосферы в данном месте в данный момент времени. Главное свойство погоды — изменчивость: она может смениться за несколько часов.

Климат — многолетний режим погоды, характерный для данной местности. Климат складывается из наблюдений за 30 и более лет и меняется очень медленно.

Элементы погоды, которые измеряют на метеостанции: температура воздуха, атмосферное давление, влажность, облачность, осадки, направление и скорость ветра.

Как работают приборы:

1. Термометр измеряет температуру воздуха в градусах Цельсия (°C). Выше нуля — со знаком «+», ниже — со знаком «−». Термометр вешают в тени, на высоте 2 м, в специальной будке, иначе солнце нагреет его и показания будут неверными.
2. Барометр измеряет атмосферное давление. Нормальное давление на уровне моря при 0 °C — 760 мм ртутного столба. При подъёме на каждые 10,5 м давление падает примерно на 1 мм рт. ст.
3. Флюгер показывает направление ветра, осадкомер — количество осадков в миллиметрах, гигрометр — влажность.

Почему дует ветер: солнце нагревает поверхность неравномерно. Над тёплым участком воздух расширяется, становится легче и поднимается — давление там понижается. Над холодным участком воздух опускается — давление повышается. Ветер — движение воздуха из области высокого давления в область низкого. Чем больше разница давлений, тем сильнее ветер.

Почему выпадают осадки: тёплый воздух поднимается, охлаждается, и водяной пар превращается в капельки — образуется облако. Когда капли становятся тяжёлыми, они падают на землю дождём, снегом или градом.

Примеры с разбором

Пример 1. Погода или климат? «Сегодня в Москве +18 °C, дует северный ветер». Указан конкретный день и момент — это погода. «В Москве средняя температура июля +19 °C» — многолетний показатель, это климат.

Пример 2. Чтение термометра. Столбик остановился на четвёртом делении ниже нуля, цена деления 1 °C. Ответ: −4 °C. Читаем так: «минус четыре градуса». Ошибочно сказать «4 градуса мороза выше нуля».

Пример 3. Средняя температура и амплитуда. Замеры за сутки: −2 °C, +1 °C, +5 °C, 0 °C. Средняя: (−2 + 1 + 5 + 0) : 4 = 4 : 4 = +1 °C. Амплитуда = самая высокая минус самая низкая: +5 − (−2) = 7 °C.

Пример 4. Барометр. У подножия горы 760 мм рт. ст., на вершине — 700 мм. Разница 60 мм. Умножаем: 60 × 10,5 = 630 м — такова высота горы.

Пример 5. Направление ветра. Флюгер показывает «северный ветер». Значит, воздух движется с севера на юг, то есть ветер называют по той стороне, откуда он дует.

Сравнение: погода и климат

Типичные ошибки

• Путают погоду и климат. Ошибка возникает потому, что оба слова описывают воздух. Проверка: если есть слова «сегодня», «сейчас», «вчера» — погода; если «обычно», «средняя», «каждый год» — климат.
• Считают, что кислорода в воздухе больше всего. Кислород важен для дыхания, поэтому его «запоминают» первым. На деле его лишь 21 %, а азота — 78 %.
• Неправильно читают отрицательную шкалу термометра. Ниже нуля числа растут вниз: −8 °C холоднее, чем −3 °C.
• Считают амплитуду сложением температур. Амплитуда — это разность, причём вычитание отрицательного числа даёт прибавление: +5 − (−2) = 7.
• Думают, что ветер дует «в сторону названия». Южный ветер дует С юга, а не НА юг.

Алгоритм работы с задачей о погоде

1. Определи, о чём вопрос: состав, слои, погода, климат, прибор или расчёт.
2. Для приборов найди цену деления шкалы: раздели разницу двух подписанных чисел на количество промежутков между ними.
3. Запиши показания со знаком и единицей измерения (°C, мм рт. ст., мм, м/с).
4. Для средней температуры сложи все значения с учётом знаков и раздели на их количество.
5. Для амплитуды вычти из максимума минимум.
6. Для высоты по давлению найди разницу давлений и умножь на 10,5 м.
7. Проверь ответ на здравый смысл: температура воздуха у поверхности редко бывает выше +50 °C, давление в комнате — около 750–770 мм.

Как запомнить

• Состав воздуха: «78 — азот, 21 — кислород, 1 — все остальные». Подсказка-рифма: «Азота много — жизни строго».
• Порядок слоёв снизу вверх: Тропосфера — Стратосфера — Мезосфера — Термосфера — Экзосфера: «Три Слона Медленно Тащат Эверест».
• Погода — «на сегодня», климат — «на всю жизнь местности».
• Давление: чем выше поднимаешься — тем меньше воздуха давит сверху, значит, цифры на барометре падают.
• Ветер: «воздух бежит оттуда, где тесно (высокое давление), туда, где просторно (низкое давление)».
• Осадки: «поднялся — остыл — сгустился — пролился».