Презентация на тему: Тепловые явления в природе: солнечно-земные связи

Тепловые явления в природе: солнечно-земные связи Презентацию подготовил ученик 8 класса «А» МОУ Аннинский лицей Никулин Иван2008

Солнце Солнце — это самая близкая к нам звезда. Благодаря ему на Земле есть жизнь. Оно даёт нам свет и тепло. Солнце в 109 раз больше нашей планеты, его диаметр составляет 1 392 000 км. Масса нашего дневного светила равна почти 2·1030 кг. У Солнца нет твёрдой поверхности, оно представляет собой раскалённый газовый шар. Состоит этот шар в основном из водорода и гелия. Температура на его поверхности около 6 000 °C, в центре (в ядре) — 15 000 000 °C. При такой температуре происходят химические реакции (их называют термоядерными), в которых водород превращается в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. Можно сказать, что водород — это топливо, горение которого и даёт энергию, которая позволяет Солнцу светить и излучать тепло. Изображение Солнца, полученное 14 сентября 1997 года с борта беспилотной космической обсерватории SOHO (США).

Почему во многих регионах нашей планеты на смену теплому лету приходит сначала прохладная осень, а затем морозная зима? Почему в разное время года солнце греет по-разному: в жаркий летний полдень от палящих солнечных лучей хочется укрыться в тени, а во время зимних морозов даже в погожий денёк можно замерзнуть? Это объясняется тем, что орбита вращения Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33’’. То есть получается, что одну половину года солнечные лучи падают более отвесно и сильнее нагревают Северное полушарие, а другую половину года — Южное. Соответственно, в том полушарии, которое больше нагревается и освещается Солнцем, наступает лето. Когда в Южном полушарии летняя пора, в Северном катаются на лыжах. Из-за кривизны земной поверхности энергия равных потоков А и В распределяется на большие площади, в то время как энергия потока Б концентрируется на меньшей, поэтому на территории Б, будет теплее, чем на А и В. На рисунке изображено положение Земли 21 июня, когда лучи Солнца на Северном тропике падают отвесно.

Зима Природа средней полосы приспособилась к морозной зиме. Деревья сбрасывают листву и в состоянии покоя пережидают долгие холода.

Весна Весной начинает припекать солнце, и природа просыпается после зимнего сна. Оживают деревья и кустарники, выпуская из почек новую листву. Ее ярко-зеленый цвет — символ пробуждения природы, символ весны.

Лето Летом листва деревьев становится густой. Она обеспечит надежную тень в жаркий полдень.

Осень Осенью листва деревьев желтеет, а затем опадает. Так дерево готовится к зимним холодам.

Времена года: занимательные факты Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.Весна движется со скоростью примерно 50 километров в сутки. Это определено по наблюдениям за соцветием отдельных растений.

Солнечно-земные связи Вид Солнца с Земли

Так выглядит земная атмосфера из космоса. Она защищает нас от космического холода и многих видов солнечного излучения, пропуская лишь то, которое нам полезно: тепло и свет. Состоит атмосфера из различных газов, но больше всего в ней азота и кислорода, заметно меньше углекислого газа. Такие условия на Земле обеспечивают существование живых организмов.

Нагревание атмосферы сверху Водяной пар и углекислый газ, присутствующие в атмосфере, пропускают видимое излучение Солнца, но поглощают инфракрасное (тепловое), поэтому атмосфера нагревается сверху. Тепловая энергия накапливается главным образом в нижних слоях атмосферы. Подобный эффект возникает в теплице, когда стекло пропускает свет внутрь и почва нагревается. Нагрев нижних слоёв атмосферы за счет присутствия водяного пара и углекислого газа часто называют парниковым эффектом. Установлено, что природный парниковый эффект обеспечивает в настоящее время поддержание средней температуры на поверхности Земли на 33° C выше той, которая наблюдалась бы в отсутствие атмосферного покрова.

Нагревание атмосферы снизу Вода, находящаяся на поверхности Земли, поглощает солнечную энергию и испаряется, превращаясь в газ – водяной пар, который, поднимаясь вверх за счёт конвекции, выносит огромное количество энергии в нижние слои атмосферы. При конденсации водяного пара и образовании при этом облаков или тумана эта энергия освобождается в виде тепла. Около половины солнечной энергии, достигающей земной поверхности, расходуется на испарение воды и так же поступает в нижние слои атмосферы. Существенную роль в сохранении тепла в нижних слоях атмосферы играет облачность: если облака рассеиваются температура неизбежно понижается по мере того, как поверхность Земли беспрепятственно излучает тепловую энергию в окружающее пространство.

Тепловые явления в природе Так как температура земной поверхности обычно не равна температуре воздуха над ней, то между поверхностью Земли и атмосферой возникает теплообмен, так же как между земной поверхностью и более глубокими слоями литосферы или гидросферы. Мощным накопителем тепла и регулятором теплового режима Земли является Мировой океан. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности.В результате энергообмена между Солнцем, Землёй и атмосферой в гигантских масштабах происходят не только процессы передачи энергии от более нагретых тел к менее нагретым, но и фазовые превращения: испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация.

Математическое описание тепловых процессов Нагревание и охлаждение Плавление и кристаллизация Парообразование и конденсация

Тепловой баланс Земли В результате сложного энергетического обмена между земной поверхностью, атмосферой и межпланетным пространством каждый из этих компонентов получает в среднем столько же энергии от двух других, сколько теряет сам. Следовательно, ни земная поверхность, ни атмосфера не испытывают ни приращения, ни убывания энергии: здесь работает закон сохранения энергии.

За последние сто лет температура воздуха на планете выросла примерно на полградуса, что большинство ученых связывают с «парниковым эффектом» техногенного происхождения. Однако наблюдались и значительные колебания климата, в частности потепление в 1940-х и похолодание в 1960-х годах. Очень сложно предсказать, каким будет климат в ближайшие десятилетия, т. к. общее повышение температуры на Земле определяется множеством взаимосвязанных факторов.

Земля – наш общий дом

Природа в цифрах Самое жаркое место в мире – Долина Смерти в штате Калифорния США. Температура выше 49 °С держалась здесь 43 дня подряд. А самые холодные места в мире — это вовсе не географические полюсы, а так называемые полюсы холода. Это Оймякон в Якутии и район в Антарктиде близ научной станции «Восток». Там мороз доходит до -89 °С. А средняя температура самого холодного месяца января составляет около -50 °С.

Использованные информационные ресурсы Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006 (2CD)Большая энциклопедия 2008 (3CD)Иллюстрированный энциклопедический словарь на CD и др.