Влага в атмосфере. Атмосферные осадки - Атмосфера и климаты Земли - ПРИРОДА ЗЕМЛИ И ЧЕЛОВЕК

Цели: Сформировать понятия «ненасыщенный» и «насыщенный» воздух, «абсолютная и относительная влажность воздуха», «атмосферные осадки».

Выявить зависимость количества водяного пара в воздухе, температуры воздуха и подстилающей поверхности; причины формирования различных видов атмосферных осадков.

Оборудование: таблица «Виды облаков», рисунки и схемы учебника, физическая карта России.

Ход урока

I. Организационный момент. Добрый день, ребята! На прошлом уроке мы с вами славно потрудились и сегодня постараемся продолжить работу в том же направлении. Мы будем говорить о таких параметрах, характеризующих атмосферу, как влажность, об осадках, которые доставляют нам неприятности и удовольствие.

II. Проверка знаний.

1. Проанализируйте график годового хода температуры воздуха в своем населенном пункте и подтвердите ее взаимосвязь с высотой Солнца над горизонтом. Определите годовую амплитуду температуры воздуха.

2. Расскажите о годовом ходе температуры воздуха в жарком поясе:

1) Как изменяется температура воздуха в течение года?

2) Какова годовая амплитуда?

3) Когда наблюдается самая высокая температура?

4) Когда наблюдается самое высокое положение Солнца?

5) Сделайте вывод, как взаимосвязаны эти явления.

3. Расскажите о годовом ходе температуры воздуха в умеренном поясе:

1) Как изменяется температура воздуха в течение года и какова ее годовая амплитуда?

2) Как взаимосвязаны высота Солнца и годовой ход температуры воздуха?

4. Расскажите о годовом ходе температуры воздуха в холодном поясе:

1) Как изменяется температура воздуха в течение года и какова ее годовая амплитуда?

2) Как взаимосвязаны высота Солнца и годовой ход температуры воздуха?

III. Изучение нового материала.

В воздухе всегда содержится водяной пар, т. е. вода в газообразном состоянии. (Иногда ошибочно считают, что именно водяной пар клубится над кастрюлей с кипящей водой или поднимается белой струей из носика чайника. Нередко за водяной пар принимают облака. На самом деле водяной пар невидим.)

Водяной пар попадает в воздух при испарении воды с открытой водной поверхности морей, рек, озер и с поверхности почвы (т. е. при переходе ее из жидкого в газообразное, состояние). Чем выше температура и суше воздух, тем сильнее испарение. Водяной пар попадает в атмосферу благодаря его транспирации через устьица листьев растений. Корни растений всасывают воду из почвы, по сосудам стеблей она поднимается в листья и возвращается в атмосферу.

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА — это количество содержащегося в нем водяного пара. Оно может быть разным, и в быту мы характеризуем воздух как сухой, влажный или сырой.

Масса водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха (обычно в г/м3). называется абсолютной влажностью

Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать, следовательно, тем выше его возможная абсолютная влажность. Так, при температуре 30 °С воздух может содержать 30 г водяного пара, при температуре 20 °С — 17 г, при 0 °С — 5 г, а при -10 °С — всего 2 г.

Жаркий воздух пустыни, например, мог бы содержать много водяного пара, но он очень сухой, потому что в пустыне нет воды. Следовательно, воздух пустыни является ненасыщенным водяным паром. Степень насыщения воздуха показывает относительная влажность.

Относительная влажность — фактическое количество водяного пара в воздухе от максимально возможного при данной температуре.

Относительная влажность измеряется в процентах. Например, в африканской пустыне Сахара она составляет всего 15—30%. Значит, воздух Сахары содержит всего от 15 до 30% водяного пара из возможных 100%. При относительной влажности 100% воздух становится насыщенным, т. е. содержит столько водяного пара, сколько может содержать при данной температуре.

- Расскажите о зависимости между способностью воздуха содержать водяной пар и его температурой.

- Абсолютная влажность воздуха: а) 25 г; б) 17 г; в) 5 г. Объясните, что показывают эти величины.

- Абсолютная влажность воздуха: а) 25 г; б) 17т. Можете ли вы сказать, является ли этот воздух насыщенным, ненасыщенным? Объясните свою точку зрения.

- Относительная влажность воздуха: а) 25%; б) 80%; в) 60%. Объясните, что показывают эти величины.

- Относительная влажность воздуха: а) 85%; б) 50%. Можете ли вы сказать, какова температура воздуха? Объясните свою точку зрения.

- Температура условного объема воздуха 30 °С. Абсолютная влажность:

а) 15 г/м3;

б) 25 г/м3;

в) 5 г/м3.

Рассчитайте относительную влажность воздуха во всех трех случаях.

- Проанализируйте, в какую погоду быстрее сохнет мокрое белье.

- При каких условиях ненасыщенный воздух может стать насыщенным?

Нигде на Земле не была зарегистрирована влажность 0%. Воздух с относительной влажностью 30% считается сухим. Измеряется влажность воздуха с помощью гигрометра.

Что произойдет, если температура насыщенного воздуха понизится? Воздух не сможет удержать весь водяной пар, и часть его конденсируется, т. е. перейдет в жидкое или твердое состояние. (Конденсация в переводе с латинского — уплотнение, сгущение.)

Вспомните, что происходит, когда в теплую кухню или комнату вносят, например, хранящуюся на холоде банку или кастрюлю с квашеной, капустой. Опишите наблюдаемое явление и объясните его.

- Почему, вернувшись зимой с катания на коньках, полезнее протереть их лезвия сухой тряпкой?

- Вспомните, что происходит, когда в теплую кухню достают из холодильника кастрюлю с супом? Опишите наблюдаемое явление и объясните его.

Каждый наверняка наблюдал росу:

- Опишите росу.

- В какое время года и в какое время суток она выпадает? Объясните образование росы.

- Когда роса обильнее? Почему?

- Сформулируйте определение, что такое роса.

- Объясните, что такое иней.

- Что общего в образовании инея и росы? В чем различие?

- Сформулируйте определение, что такое иней.

При соприкосновении насыщенного воздуха с охлаждённой поверхностью из него выделяются капельки воды. Возникает туман.

Облако – это тот же туман, только на большой высоте от земной поверхности. Образуются облака при охлаждении поднимающегося воздуха.

Различают несколько основных видов облаков.

Облака

кучевые	слоистые	перистые
на высоте 2-3 км,	на высоте не более 2 км,	на высоте 7-10 км,
приносят дождь	приносят длительные дожди	без осадков (иногда предвестники ухудшения погоды)

(Анализ рисунков «Образование облаков», «Основные виды облаков».)

Из облаков выпадают атмосферные осадки.

- Что можно наблюдать в жаркий летний день?

Утром ясное небо. Поднимается Солнце, и с каждым часом становится все теплее, а затем и жарче. Около полудня на небе появляются отдельные мелкие облака. Они ярко-белые, с четкими контурами на голубом, чуть синеющем небе. Постепенно облака увеличиваются, становятся все более плотными и высокими. Их называют кучевыми. Если большое кучевое облако на миг закрывает Солнце, становится чуть прохладнее. К вечеру облака редеют и исчезают.

А теперь проанализируем описанные явления. В жаркий летний день поднимающееся Солнце все сильнее нагревает земную поверхность. Воздух над ней (в нем есть водяной пар, но воздух не насыщен им) тоже нагревается и поднимается вверх. На высоте 800—1000 м воздух охлаждается. Водяной пар, которого было недостаточно для насыщения у поверхности Земли (температура воздуха была выше), теперь заполняет все пространство между частицами сжавшегося при охлаждении воздуха и насыщает 'его. При дальнейшем понижении температуры водяной пар конденсируется — переходит из газообразного состояния в жидкое, в воздухе выделяются мельчайшие капельки воды. Скопление этих водяных капель и есть облако, которое мы видим.

Есть еще одно необходимое условие образования облаков: облачная капля может образоваться только вокруг мельчайшей твердой частицы — пылинки, находящейся в воздухе.

- Опишите кучевые облака, какими внешними признаками они отличаются?

- Обратите внимание на основание облака).

- Почему форма облака постоянно меняется?

- Облака исчезают. Как и куда?

- Почему облака не падают за земную поверхность?

- В каких широтах земного шара наиболее развита кучевая облачность? Почему?

В особенно жаркие дни сильно нагретый воздух поднимается и достигает большой высоты. На расстоянии 4—5 км от поверхности Земли верхняя часть облака попадает в зону отрицательных температур (до —20 °С). Капли воды превращаются в тяжелые ледяные кристаллы. Они уже не удерживаются в воздухе и падают, растаивая и превращаясь в большие дождевые капли. Выпадает сильный дождь — ливень. Бывает, что в кучево-дождевом облаке образуются не просто крупинки, но целые льдинки. Они не успевают растаять, и выпадает град. Даже небольшие — в 1—2 см и весом около 1 г, они могут нанести большой урон фруктовым садам и виноградникам, полностью уничтожить посевы. В районах, где часто выпадает град, опасное кучево-дождевое облако обстреливают снарядами с йодистым серебром. В облаке образуется множество ледяных крупинок, которые не успевают вырасти и, падая вниз, превращаются в обычные дождевые капли. Во время ливня в умеренных широтах может выпасть слой осадков толщиной до 100—200 мм. На фоне кучево-дождевых облаков нередко наблюдается радуга.

С мощными кучево-дождевыми облаками связаны грозы. Молния — искровой электрический разряд (или гигантская искра) - может образоваться между частями одного облака, между двумя облаками или между облаком и землей. Грозы над сушей бывают примерно в 2—3 раза чаще, чем над океаном.

Длина молнии в среднем составляет 2—3 км, но иногда при разряде между облаками может доходить и до 10—15 км. Молния сопровождается громом, потому что воздух мгновенно очень сильно нагревается (до 25 000—30 000 °С) и расширяется при электрическом разряде. Молния и гром происходят одновременно, но скорость звука меньше скорости света, и громовые раскаты слышатся после молнии (скорость звука — 330 м в секунду, т. е. за 3 секунды звук проходит расстояние примерно 1 км). Если гром после молнии мы слышим менее чем через 10 секунд, то гроза от нас на расстоянии не более 3—3,5 км и ее называют близкой. Если между вспышкой молнии и началом грома прошло более 10 секунд — это отдаленная гроза.

- Известно, что из кучевых облаков осадки не выпадают, а из кучево-дождевых выпадают осадки ливневого характера. Чем отличаются эти облака по составу?

- Объясните, почему после нескольких дней жаркой погоды возрастает опасность ливней и гроз.

- Назовите основные правила безопасного поведения во время грозы.

- В каких широтах земного шара, на ваш взгляд, наиболее часты ливни и грозы? Объясните почему.

- Над крупными городами выпадает значительно больше осадков, чем над окружающей сельской местностью. Как это можно объяснить?

- Летом можно наблюдать интересное явление, которое называют «грибной дождь»: небо голубое, чистое, Солнце светит, а легкий дождик идет. Откуда он берется? (Дождь всегда выпадает только из облака. Возможно, облако было таким маленьким, что успело исчезнуть (испариться). Возможно, оно было унесено ветром.)

- Первое после зимы появление кучевых облаков считается важным признаком наступающей весны. День их появления отмечается в дневниках наблюдений за погодой. Объясните, в чем географический смысл этой приметы.

Со слоистыми облаками связаны длительные затяжные осадки. Иногда такие дожди называют обложными. Как правило, они выпадают над большой территорией. Дождь, выпадающий из кучево-дождевого облака, наоборот, охватывает небольшую территорию (нередко в пределах одного крупного города, например такого, как Москва, в одном районе ливень вызывает целый потоп, в другом выпадает лишь несколько капель, а в третьем — облака даже не закроют Солнце).

Как объяснить эти различия?

Атмосферные осадки – это вода, выпавшая на земную поверхность в жидком или твёрдом состоянии.

Атмосферные осадки:

- жидкие: дождь; роса;

- твёрдые: снег; град; гололёд; иней.

Осадки могут не только выпадать из облаков, но и выделяться из насыщенного водяным паром воздуха при его соприкосновении с охлаждёнными поверхностями. Например – иней, роса, гололёд.

Осадки выпадают не из всех видов облаков. Оказывается, если капельки воды, или снежинки очень маленькие, они не могут упасть на поверхность земли. В облаке эти капельки постоянно двигаются, сливаясь с другими и когда становятся достаточно тяжёлыми, и не могут держаться в воздухе, выпадают в виде дождя. А если температура ниже 0°, выпадает снег.

Осадкомер - прибор для измерения осадков.

Измерения проводят 2 раза в сутки. Результаты складывают. Если осадки в виде снега - его растапливают.

Измерение высоты снежного покрова проводят с помощью снегомерной рейки. От земной поверхности до поверхности снега.

Причины, влияющие на количество осадков:

1. Географическое положение (удаленность от океана).

2. Преобладающие ветры.

3. Разница атмосферного давления.

Работа с диаграммами количества осадков. Анализ рисунка 95 на стр.104 учебника.

IV. Закрепление материала.

Ответьте на вопросы:

1. Почему в понижениях местности, возле рек и озер чаще образуются туманы?

2. Рассмотрите карту осадков и укажите: где на земном шаре выпадает особенно много осадков?

V. Домашнее задание: § 26, 27.

Отгадайте старинную русскую загадку:

Заря-заряница, красная девица

По полю ходила, ключи обронила.

Месяц видел, солнце скрало.

Объясните, какие особенности природного явления образно подмечены в ней.

Дополнительный материал:

1. Самое безоблачное место на Земле – Юма (Аризона, США) – 90% дней в году солнечные и Восточная Сахара (Африка) – 97% дней солнечные.

2. Наибольшее количество осадков за год 26461 мм – в 1860-1861 год выпало в Черапунджи (Индия).

3. Максимальное среднегодовое количество осадков - 12090мм выпадает в Кауан (Гавайские острова).

4. Самые засушливые места на Земле - пустыня Атакама (север Чили) и юг Ливийской пустыни. Среднегодовое количество осадков – 0 мм.

5. Наибольшее количество осадков за сутки – 1870 мм выпало на о. Реюньон, 16.03.1952 года.