|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Охрана природы, Экология, Природопользование
Земля, как тепловая машина (климатический фактор) |
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Гуашь "Классика", 12 цветов. Земля, как тепловая машина (климатический фактор) В.Ф.Попов, О.Н.Толстихин Важнейшее значение для pазвития жизни и фоpмиpования экосистем имеет тепловой pежим атмосфеpы, Мирового океана и повеpхности Земли. Под ним понимается, соответственно, распределение и непрерывное изменение темпеpатуp воздуха и повеpхности Земли, опpеделяющихся теплообменом, фоpмиpующимся между космическим пpостpанством, атмосфеpой и подстилающей повеpхностью, то есть повеpхностью Земли (pастительного покpова, почвы, снега, воды, льда), взаимодействующей с атмосфеpой. Различие в свойствах подстилающей повеpхности Земли (суша - вода, pавнины - гоpы, тайга - тундpа, ледниковые щиты - песчаные пустыни) стимулиpуют pазницу в поглощении, накоплении и отpажении лучистой энеpгии pазличными ее участками, пpедопpеделяют, в совокупности с вpащением Земли, общую атмосфеpную циpкуляцию, оказывают pешающее влияние на климат, погоду, пpоявление экстpемальных климатических пpоцессов. Понятно, что Земля для поддержания своей постоянной температуры должна отдавать в безвоздушное пространство столько же энергии, сколько получает ее от Солнца. Отметим, что баланс энергии должен соблюдаться не только на всей Земле, но и в каждом слое атмосферы, в водах океана и на земной поверхности. По упрощенной схеме рассмотрим в осредненном варианте распределение энергии, поступающего от Солнца на Землю и принятого за 100%. Первым барьером для приходящей солнечной радиации является озоновый слой в верхней части атмосферы, который поглощает большую часть ультрафеолетовых лучей, составляющих 3% приходящего солнечного света. С облаками, водяным паром и пылью в атмосфере взаимодействует 72% приходящей радиации, из них 31% отражается обратно в космос, 15% поглощается, 26% достигает земной поверхности в виде рассеяной радиации. В виде прямой солнечной радиации на земную поверхность поступает 25%, обратно в безвоздушное пространство отражается 4%. В итоге от первоначальных 100 единиц в космос отражается 35% и поглощается Землей 65%, из них на озоновый слой приходится 3%, нижними слоями атмосферы поглощается 15% и на сушу-океан приходится 47%. Таким образом, Земля для сохранения своего теплового баланса должна обратно отдать космосу 65% энергии. Перенос тепла от земной поверхности атмосфере происходит в основном тремя путями: тепловым излучением, нагревом воздуха, контактирующего с поверхностью, и испарением воды. Атмосфера почти не прозрачна для инфракрасной радиации, которую она большей частью поглощает за счет термодинамически активных примесей, прежде всего воды и углекислого газа. Основная часть тепла от земной поверхности приходит в основном за счет конденсации водяных паров. Таким образом, вода в атмосфере и океане играет важную роль аккумулятора тепла, которая в свою очередь обуславливает конвективные процессы в атмосфере и гидросфере. Атмосфера и прежде всего Мировой океан ослабляют суточные и годовые колебания температуры. Так годовые амплитуды температуры над материками значительно больше, чем над океанами. На процессы фотосинтеза приходится менее 1% суммарной радиации, которая представляет собой сумму достигающей поверхности Земли прямой и рассеяной радиации.
Разница в нагревании Солнцем различных областей Земли приводит к движению ее подвижных оболочек - океана и атмосферы. Таким образом, Земля представляет собой тепловую машину: ее нагреватель - Солнце, а холодильник - холод безвоздушного пространства. При этом тепловая энергия преобразуется в механическую работу движения воздушных масс, океанических течений и испарения воды с поверхности океана. Также можно говорить о действии совокупности тепловых машин Земли в поле силы тяжести и центробежной силы кориолиса. На Луне, где отсутствуют жидкости, поверхность относительно спокойна, хотя и испытывает значительные колебания температуры. Только случайные удары метеоритов или вулканические извержения нарушают спокойствие лунного ландшафта. В отличие от Луны земные ландшафты гораздо более динамичны. Под воздействием ветра и воды разрушаются твердые горные породы, в результате образуются галька, гравий, песок и пылеватые частицы, которые переносятся также водой и ветром на различные расстояния. Движение атмосферы и океанических вод перерасределяет энергию, полученную от Солнца, и тем самым создает более равномерный климат Земли. Наиболее крупной является тепловая машина первого рода, где в качестве нагревателя работают тропические пояса Земли с положительным бюджетом тепла, а холодильником - высокоширотные области с отрицательным тепловым бюджетом. Теорию, объясняющую работу этой тепловой машины впервые выдвинул Гадлей в 1735 году. Он полагал, что воздух, нагретый в тропиках, поднимается, затем устремляется к полюсам и, охлаждаясь там, опускается и возвращается к экватору вдоль поверхности Земли. Если бы Земля не вращалась, то ветры дули бы прямо от полюсов к экватору. Однако вследствие вращения Земли эти ветры откланяются и дуют с северо-востока. Эта теория хорошо объясняет пассаты - постоянные ветры со скоростью 5-7,5 м/с, занимающие пояса между широтами 25° и 5° в каждом полушарии. В южном полушарии пассаты дуют с юго-востока. Если бы теория Гадлея была полностью верна, то на всех широтах ветры имели бы то же самое направление, что и пассаты. Однако, нагревание и охлаждение атмосферы не ограничивается только земной поверхностью. На самом деле верхние слои атмосферы охлаждаются путем излучения в космическое пространство. Величина этого охлаждения лежит в пределах 1-2°С в сутки. Поэтому воздух, идущий к полюсу в верхних слоях, достигнув примерно 30° широты, начинает опускаться к поверхности, формируя область высокого давления, так называемых конских широт. Таким образом, между экватором и 30° широты образуется замкнутая циркуляционная ячейка. Воздух, который опустился у 30° и далее следует к северному полюсу, будет вызывать ветры с западной составляющей вследствие вращения Земли. В свою очередь, вблизи полюса происходит быстрое охлаждение воздуха в верхних слоях, и он опускается и направляется к экватору. При этом результирующий ветер будет иметь восточную составляющую. Там, где встречаются холодные восточные ветры с теплыми западными ветрами, образуется субполярный район низкого давления. Здесь происходит подъем воздушного потока.
Таким образом, имеем картину с тремя циркуляционными ячейками (рис.). Если бы Земля была полностью покрыта водой, то модель с тремя циркуляционными ячейками была бы более близка реальному положению дел. Однако давление и система ветров в значительной мере определяются распределением моря и суши, а на суше – рельефом местности. Здесь работают тепловые машины второго рода. В холодное время года нагревателем в них служат наиболее теплые области океана, а холодильником - материки. В теплое время года ситуация меняется, материк быстро нагревается, по сравнению с океаном, и служит нагревателем, а океан - холодильником. Исключение составляют лишь Антарктида и Гренландия, которые из-за мощного материкового оледенения круглый год выполняют функции холодильника. Например, в январе над Азией и Северной Америкой появляется область высокого давления, в то время как над океаном давление понижено. В южном полушарии, где в это время в разгаре лето будем наблюдать обратную ситуацию: давление ниже над материками, чем над океаном. Работа машин второго рода в значительной мере определяет муссонную циркуляцию. Так, область высокого давления над Азией вызывает юго-западные ветры над Индийским океаном в зимнее время. Этот поток сухого воздуха вызывает сильное испарение над сушей и смежным океаном. В июле ситуация меняется, теперь ветры дуют с Индийского океана на северо-восток, то есть в сторону материка. Влажный океанический воздух, достигая теплого материка, приносит с собой обильные осадки, которые называются муссонными дождями. Тропические ураганы или тайфуны, средняя ширина которых достигает нескольких сотен километров, а высота 6-15 км, появляются вследствие работы тепловых машин пятого рода. Нагревателем являются наиболее теплые участки океана, а холодильником - все окружающее их пространство. Они являются весьма устойчивыми образованиями, засасывающими почти до тропопаузы колоссальные массы воды и движущимися со скоростью нескольких десятков километров в час. При этом их движение сопровождается сильными ливнями, с расходом близким или в несколько раз превышающим годовую норму. Тепловые машины гораздо меньшие по мощности и оказывающие свое влияние на микроклимат локальных участков Земли широко распространены. Типичный примером является тепловая машина водоем-суша. На берегу водоема почти всегда дует ветер, обусловленный разницей температур в дневное или ночное время. Днем суша является нагревателем, а более холодный водоем - холодильником. Ночью ситуация изменится на противоположную. Поэтому в жаркий знойный день люди стремятся на пляж, где с реки или озера идет освежающая прохлада. А ночью ветер дует уже с суши. Аналогичный механизм тепловой машины обуславливает морские течения. Движущей силой являются разница температур и плотности (солености) воды вкупе с эффектом вращения Земли. Картина течений осложняется распределением суши и моря, а также рельефом морского дна. Наиболее известными морскими течениями являются Гольфстрим и Куросио. Климат конкретной местности определяется как характерный многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, ее преобразованиями в деятельном слое земной поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы и океанов.
Американский истребитель не блистал техническими характеристиками, но имел хороший обзор из кабины и радиостанцию на каждой машине. Последний фактор облегчал наведение истребителей с земли. С 25 июня 1941 г. по 21 мая 1944 г. пилоты финских «Брюстеров» заявили о 456 сбитых ценой потери 21 машины (в том числе 15 сбитых в воздушных боях и 2 уничтоженных на аэродроме). Всего в 19411944 гг. финские ВВС уничтожили в воздухе 1567 советских самолетов. Эти победы одержали всего 155 пилотов, из них 87P больше половины (!), самый высокий процент среди ВВС мираP получили титул аса. Самыми результативными оказались: Эйно Юутилайнен (94 победы, из них 36 на «Брюстере»), Ханс Винд (75, из них 39 на «Брюстере») и Эйно Луукаанен (51, большей частью на «Me.109»). Но, несмотря на столь благостную картину со счетами асов, нельзя сказать, что финны эффективно защищали территорию своей страны от воздействия ВВС Красной Армии и оказывали действенную поддержку наземным войскам. Кроме того, у финнов не блистала система подтверждения побед
1. Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека
2. Оценка теплового режима ИМС. Расчет надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам
3. Значение ощущений в жизни человека
4. Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды
5. Земля - объект охраны окружающей среды
9. Влияние факторов окружающей среды на человека
10. Влияние изменений окружающей среды на здоровье человека
12. Влияние изменений окружающей среды на здоровье человека
13. Влияние загрязнения окружающей среды на человека
14. Возмещение вреда, причиненного окружающей среде и здоровью человека
15. Воздействие шин на окружающую среду и человека
16. Воздействие человека на окружающую среду
Набор детской посуды "Собачка", 3 предмета. 
Защитный детский бальзам от ветра и холода "Weleda" с календулой, 30 мл. 
Универсальная вкладка для дорожных горшков (фиолетовый). 17. Антропогенное воздействие человека на окружающую среду
18. Взаимодействие человека и окружающей среды. Проблемы экологизации
19. Гигиена окружающей среды и здоровье человека
20. Тяжёлые металлы. Источники поступления в окружающую среду. Действие на организм человека
25. Освоение человеком труднодоступных территорий Земли. Горы
28. Земля и человек в произведениях М. А. Шолохова
29. Камю А. - Человек на зачумленной земле
30. Появление человека на Земле
31. Гідросфера землі та її значення для людського суспільства; Вимоги до якості води.
32. Возникновение жизни на Земле и происхождение человека
Деревянный конструктор 3 в 1 "Первые сказки", 30 деталей. 
Набор детской складной мебели Ника "Азбука" (КУ1). 
Жидкое средство для стирки детских вещей "Meine Liebe", 800 мл. 33. Небо и земля: ангел и человек в Священном Писании
34. Теории происхождения человека на Земле
35. Улучшение теплового и гидравлического режима системы теплоснабжения п. Победа г. Хабаровска
36. Катастрофы в истории Земли
37. Планета Земля
42. Третичный период развития жизни на земле
43. Проблемы обеспечения продовольствием и перенаселение Земли
45. Сан Марино –древняя земля свободы
47. Развитие жизни на Земле в протейскую эру
Пеленки одноразовые впитывающие BabyMil "Эконом" (60х40 см, 30 штук). 
Шкатулка РТО, 31x31x19 см (арт. 3658-RT-70). 
Крем-гель для купания "Sanosan", 200 мл. 49. Формы пользования и владения землей в России. Плата за землю
50. Плата за землю
51. Право собственности на землю
52. Заселение Владимиро-Суздальской земли славянами. Образование великорусской народности
53. Земля как объект использования и охраны в Республике Молдова
57. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение
58. Проблема возникновения жизни на земле
59. Промышленные стоки тепловой энергетики
60. Воздействие нефти на гидросферу земли
62. Определить капитальные затраты и эксплуатационные расходы по тепловой сети (при следующих условиях)
63. Тепловой расчёт турбины ПТ-25-90/11
64. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
Лоток для бумаг горизонтальный "Сити", черный. 
Глобус физико-политический "Falcon" с подсветкой, диаметр 400 мм. 65. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
66. Модель теплового состояния аппарата сепарации
67. Организация и планирование монтажа систем ТГСВ (монтаж наружных тепловых сетей)
68. Тепловой расчет парового котла
69. Тепловой двигатель с внешним подводом теплоты
73. Формы пользования и владения землей в России. Плата за землю
74. Рынок земли
75. Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания
76. Тепловые процессы (из конспекта лекций 2000г.)
77. Прямой цикл Карно. Тепловая изоляция
78. Тепловые явления
80. Проблемы взаимоотношений человека и машины
Рюкзак для средней школы "Мамба", 46x34x18 см. 
Магниты "Standart", желтые, 10 штук. 
Пакеты для хранения и заморозки грудного молока, 15 штук. 81. Экология и будущее жизни на Земле
82. Тепловой эффект химической реакции
83. Особенности функционирования рынка земли Беларуси
84. Рынок земли. Экономическая рента
85. "Солнце земли Суздальской" Святой князь Александр Ярославич Невский)
90. Откуда есть пошла земля русская
91. Киев и Киевская земля в 1167-1173 гг.
92. Каменные оборонительные сооружения Новгородской земли доогнестрельного периода
93. Русские земли в XIV – XVI ВВ.
94. Стихотворение Ф. И. Тютчева «Еще земли печален вид…»
95. Своей земли минувшие дела ( по историческим романам В.Пикуля)
96. Образ Русской земли в "Слове о полку Игореве"
Детский шампунь-гель для волос и тела Weleda "Апельсин", 150 мл. 
Настольная подставка "Berlingo BR", вращающаяся. 
Магнитный театр "Репка". 97. "Земля в огне". По страницам романа М.А.Шолохова "Они сражались за Родину"
98. Стихотворение А.Фета «Заря прощается с землею...» (Восприятие, истолкование, оценка.)
99. Расчет стационарного теплового поля в двумерной пластине
100. Земля
Совок большой. 
Флаг "Россия", шёлк, 90х135 см. 
