Atmosfera – powtórka do sprawdzianu

Skład i budowa atmosfery

• Pogoda jest w troposferze, ozon w stratosferze, meteory spalają się w mezosferze, a zorze polarne świecą w termosferze.
• Atmosfera to gazowa powłoka otaczająca Ziemię. Suche powietrze to mieszanina kilku gazów:
• Jonosfera to nie osobna warstwa, tylko zjonizowana część górnej mezosfery i termosfery.

Temperatura powietrza i jej rozkład na Ziemi

• Gradient pionowy to 0,6°C na 100 m; izotermy biegną głównie równoleżnikowo; morze zmniejsza amplitudę, wnętrze kontynentu ją zwiększa.
• Temperatura powietrza to miara średniej energii ruchu cząsteczek; mierzymy ją termometrem. Zależy od sześciu czynników:
• Pionowy gradient temperatury w troposferze to średnio 0,6°C na 100 m.

Ciśnienie atmosferyczne, niże i wyże

• Niż: powietrze się wznosi, są chmury i opady. Wyż: powietrze opada, zwykle jest pogodnie. Wiatr wieje z wyżu do niżu, odchylany przez siłę Coriolisa.
• Ciśnienie atmosferyczne to nacisk powietrza na jednostkę powierzchni. Mierzymy je barometrem w hPa (hektopaskalach). Ciśnienie normalne na poziomie morza to 1013 hPa.
• Izobary to linie łączące punkty o tym samym ciśnieniu (sprowadzonym do poziomu morza).

Rodzaje wiatrów i cyrkulacja atmosfery

• Pasaty wieją ku równikowi, wiatry zachodnie w strefie umiarkowanej, monsun zmienia kierunek sezonowo, a bryza – dobowo.
• Pasaty wieją od wyżów zwrotnikowych ku niżowi równikowemu. Odchylone przez siłę Coriolisa są północno-wschodnie na półkuli północnej i południowo-wschodnie na południowej.
• Wiatry zachodnie wieją w strefie umiarkowanej, od wyżów zwrotnikowych ku niżom podbiegunowym (to one niosą wilgotne powietrze znad Atlantyku do Polski).

Wilgotność powietrza i opady atmosferyczne

• Opad = wznoszenie powietrza + ochłodzenie poniżej punktu rosy + kondensacja. Cień opadowy leży po zawietrznej stronie gór.
• Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w powietrzu. Wilgotność względna to stosunek ilości pary wodnej w powietrzu do maksymalnej ilości możliwej w danej temperaturze, wyrażony w %.
• Rosa (kondensacja pary na chłodnej powierzchni) i szron (resublimacja do kryształków lodu) to osady atmosferyczne, a nie opady.

Pogoda, klimat i strefy klimatyczne

• Pogoda to stan „tu i teraz”, klimat – uśredniony obraz z co najmniej 30 lat. Strefa klimatyczna to co innego niż typ klimatu (morski, kontynentalny, monsunowy).
• Pogoda to aktualny stan atmosfery w danym miejscu i czasie. Klimat to wieloletni przebieg pogody na danym obszarze; według Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) opisuje się go na podstawie co najmniej 30 lat obserwacji (średnie, amplitudy, częstość zjawisk).
• Czynniki klimatotwórcze: szerokość geograficzna, rozmieszczenie lądów i mórz, prądy morskie, wysokość n.p.m., ukształtowanie powierzchni i działalność człowieka.

Klimatogram i obliczenia temperatury oraz opadów

• T_śr = suma średnich miesięcznych : 12; A = T_max − T_min; P = suma 12 miesięcy; miesiąc suchy, gdy P < 2T.
• Klimatogram to wykres przebiegu temperatury (linia) i opadów (słupki) w kolejnych miesiącach roku. Temperatura i opady mają osobne osie z różnymi skalami, więc najpierw sprawdź obie.
• Średnia roczna temperatura: T_śr = T₁ + T₂ + … + T₁₂ przez 12, gdzie T₁…T₁₂ – średnie temperatury miesięcy [°C].

Efekt cieplarniany i zmiany klimatu

• Efekt cieplarniany jest naturalny i potrzebny. Problemem jest jego wzmocnienie przez człowieka (głównie CO₂ ze spalania paliw i CH₄ z rolnictwa).
• Efekt cieplarniany to zatrzymywanie ciepła przez atmosferę: Słońce ogrzewa powierzchnię Ziemi, ta wypromieniowuje ciepło (podczerwień), a gazy cieplarniane część tego promieniowania pochłaniają i oddają z powrotem ku ziemi. Należą do nich para wodna, dwutlenek węgla CO₂, metan CH₄, podtlenek azotu N₂O i freony.
• Globalne ocieplenie to wzrost średniej temperatury Ziemi: według IPCC o ok. 1,1°C w latach 2011–2020 względem lat 1850–1900. Według WMO rok 2024 był pierwszym rokiem kalendarzowym ze średnią ponad 1,5°C powyżej poziomu przedprzemysłowego.

Mapa synoptyczna i obserwacje pogody

• Wyż – zwykle pogodnie, niż – chmury i opady; gęste izobary – silny wiatr; 1 mm opadu = 1 l/m².
• Mapa synoptyczna pokazuje stan atmosfery w jednym momencie: wyże (W) i niże (N), izobary, fronty, a często też kierunek i prędkość wiatru, zachmurzenie i temperaturę.
• Gęste izobary → silny wiatr. Wyż nad Polską latem → pogodnie i gorąco, zimą → mroźno, często z mgłami i smogiem.

Masy powietrza i fronty atmosferyczne (rozszerzenie)

• Ciepły: półkola, powoli, opady ciągłe, potem ocieplenie. Chłodny: trójkąty, szybko, burze i ulewy, potem ochłodzenie. Okluzja: chłodny dogonił ciepły.
• Masa powietrza to ogromna porcja powietrza o podobnej temperaturze i wilgotności, którą nabyła nad obszarem źródłowym (nad oceanem lub lądem, w danej strefie).
• Front atmosferyczny to strefa, w której stykają się dwie masy powietrza o różnej temperaturze. Ciepłe powietrze jest lżejsze, chłodne cięższe, więc się od razu nie mieszają: ciepłe wznosi się nad chłodnym, a wznoszenie daje chmury i opady.

Przemiany adiabatyczne i wiatr fenowy (rozszerzenie)

• Wznoszenie – ochładzanie, opadanie – ogrzewanie. Powietrze nienasycone: 1°C na 100 m; nasycone, z kondensacją: ok. 0,6°C na 100 m. Fen jest ciepły i suchy.
• Przemiana adiabatyczna to zmiana temperatury powietrza bez wymiany ciepła z otoczeniem: powietrze unoszące się rozpręża się i ochładza, a opadające jest sprężane i się ogrzewa.

Rozpoznawanie klimatu i klimat własnego regionu (rozszerzenie)

• Strefę rozpoznasz po temperaturach, typ – po rozkładzie opadów i amplitudzie. Każdy wniosek uzasadnij liczbami z wykresu.