Атмосфера

Определения и обозначения

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Она окружает нашу планету со всех сторон и удерживается около неё притяжением Земли. Это понятие нужно, чтобы обозначать весь слой воздуха, связанный с нашей планетой.

Воздух — смесь газов, из которых состоит атмосфера. В воздухе больше всего азота и кислорода, но есть и другие газы, а также водяной пар. Знание о составе воздуха помогает понять, чем дышат живые организмы и почему воздух имеет разные свойства.

Атмосферное давление — давление воздуха на земную поверхность и предметы. Воздух имеет вес, поэтому его частицы действуют на всё, что находится вокруг нас. Это понятие объясняет, почему воздух может сжимать предметы и почему давление измеряют приборами.

Погода — состояние атмосферы в определённом месте и в определённое время. Её описывают температура, облачность, осадки и ветер. Понятие погоды нужно для наблюдений за изменениями в природе и для составления прогнозов.

Как это устроено

Атмосфера образуется из газов, окружающих Землю. Эти газы не разлетаются в космос, потому что Земля притягивает их своей силой тяжести. Чем ближе к поверхности, тем больше воздуха собрано над ней, поэтому нижние слои атмосферы плотнее верхних.

Воздух называют смесью газов, потому что в нём одновременно находятся разные газы, не превращаясь в одно новое вещество. Больше всего в нём азота и кислорода, а небольшая часть приходится на другие газы и водяной пар. Состав воздуха позволяет живым организмам получать кислород для дыхания, а растениям использовать углекислый газ.

Атмосфера помогает жизни сразу несколькими способами. Кислород воздуха нужен человеку и животным для дыхания, а растения используют вещества воздуха в своей жизнедеятельности. Кроме того, атмосфера частично защищает Землю от опасного излучения и помогает сохранять тепло, поэтому поверхность планеты не остывает слишком быстро.

Атмосферное давление возникает потому, что воздух имеет вес. Верхние слои воздуха давят на нижние, а нижние — на поверхность Земли и находящиеся на ней предметы. Давление действует не только сверху: частицы воздуха движутся во всех направлениях и давят со всех сторон.

Состояние атмосферы постоянно меняется, поэтому меняется и погода. Солнце по-разному нагревает поверхность Земли, воздух перемещается, образуются облака и выпадают осадки. Температура, облачность, осадки и ветер вместе показывают, какая погода наблюдается в конкретный момент.

Состав воздуха и значение его частей

В таблице приведены основные части воздуха и их примерная доля. Проценты помогают сравнить количество веществ, а последний столбец показывает, почему каждая часть важна. Водяной пар указан отдельно, потому что его количество заметно меняется в разных местах и в разное время.

Разбор задач

Признаки погоды

Условие. Нужно выбрать из списка признаки погоды: температура воздуха, облачность, цвет почвы, ветер. Погода описывает состояние атмосферы, поэтому подходят только признаки воздуха и происходящих в нём явлений. Цвет почвы относится к поверхности Земли, а не к состоянию атмосферы.

1. Проверим температуру воздуха: она показывает, насколько воздух нагрет или охлаждён.
2. Проверим облачность: облака находятся в атмосфере и меняют её состояние.
3. Проверим ветер: это движение воздуха, значит, он тоже относится к погоде.
4. Исключим цвет почвы, потому что он не описывает атмосферу.

Ответ. Признаки погоды — температура воздуха, облачность и ветер. Цвет почвы признаком погоды не является. Осадки также относятся к признакам погоды, хотя в данном списке их нет.

Воздух в закрытой бутылке

Условие. В закрытой пустой бутылке находится воздух. Нужно объяснить, почему бутылку нельзя считать пустой, хотя воздух внутри не виден. Для ответа достаточно вспомнить свойство воздуха занимать место.

1. Представим, что бутылка заполнена не воздухом, а водой: вода заняла бы всё внутреннее пространство.
2. Воздух тоже находится внутри бутылки и не даёт другому веществу занять это место без вытеснения.
3. Закрытая бутылка сохраняет воздух внутри, потому что стенки и пробка не позволяют ему свободно выйти.

Ответ. Бутылка не пустая: в ней находится воздух. Его нельзя увидеть, но он занимает объём и может сопротивляться сжатию или вытеснять воду.

Изменение погоды за день

Условие. Утром было прохладно и облачно, а днём стало теплее и пошёл дождь. Нужно определить, что изменилось, и связать это с атмосферой. Сравнивать будем признаки погоды в разное время одного дня.

1. Температура изменилась: утром было прохладно, а днём стало теплее.
2. Облачность изменилась, потому что днём начался дождь, связанный с облаками.
3. Появились осадки — дождь, которого утром в условии не было.
4. Все изменения относятся к атмосфере, поэтому они показывают изменение погоды.

Ответ. За день изменились температура, облачность и наличие осадков. Погода описывает состояние атмосферы в конкретное время, поэтому утренняя и дневная погода оказались разными.

Типичные ошибки

Ошибка: считать воздух одним газом. Так думают из-за того, что воздух выглядит однородным. Проверка простая: вспомните, что в нём есть азот, кислород, другие газы и водяной пар.

Ошибка: думать, что воздуха нет, если его не видно. Воздух прозрачен, поэтому глаз его не замечает, но он занимает место и имеет вес. Проверить это можно по надутому мячу или по бутылке, из которой воздух вытесняет воду.

Ошибка: смешивать атмосферу и погоду. Атмосфера — оболочка Земли, а погода — её состояние в определённом месте и в определённое время. Чтобы проверить себя, спросите: речь идёт о самой воздушной оболочке или о её временных признаках?

Ошибка: считать, что давление действует только сверху. Частицы воздуха движутся в разных направлениях, поэтому давят на предметы со всех сторон. Представьте предмет, окружённый воздухом, и проверьте, не забыли ли вы о боковом и нижнем давлении.

Связь с другими темами

До изучения атмосферы нужно знать, что Земля — планета с оболочками, а вещества могут находиться в газообразном состоянии. Это помогает понять, почему воздух окружает Землю и сохраняет форму воздушной оболочки.

Понятие погоды пригодится при наблюдениях за природой и изучении климата. По ежедневным изменениям температуры, облачности, осадков и ветра люди описывают погоду, а длительные особенности погоды помогают изучать климат.

Знания о воздухе и его давлении нужны при изучении дыхания, ветра и работы простых приборов. Они помогают объяснить, как воздух входит в лёгкие, перемещается и воздействует на окружающие предметы.

Что запомнить

• Атмосфера — воздушная оболочка Земли.
• Воздух — смесь газов.
• В воздухе больше всего азота и кислорода.
• Воздух невидим, занимает место и имеет вес.
• Воздух оказывает давление на окружающие предметы.
• Погода — состояние атмосферы в определённом месте и в определённое время.