Atmosfera și fenomenele atmosferice

Elevii studiază structura atmosferei, elementele climatice și fenomenele meteo.

Compoziția și straturile atmosferei

Atmosfera este învelișul de aer care înconjoară Pământul, ținut aproape de planetă de forța de atracție. Fără atmosferă nu ar exista viață: ea ne dă oxigenul pentru respirație, ne apără de radiațiile periculoase ale Soarelui și de meteoriți și păstrează căldura la suprafață.

Compoziția aerului — procente pe care evaluarea le cere exact:

• azot: circa 78% — gazul cel mai abundent;
• oxigen: circa 21% — gazul care întreține respirația și arderile;
• alte gaze: circa 1% — printre care dioxidul de carbon (folosit de plante), vaporii de apă (din care se formează norii) și ozonul.

Atenția la capcană: mulți elevi cred că aerul este format mai ales din oxigen. Greșit — azotul domină, cu aproape patru cincimi din total.

Straturile atmosferei, de jos în sus: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, exosfera. Pentru clasa a V-a, cele mai importante sunt primele două:

• Troposfera (0–12 km) — stratul în care trăim; aici se află aproape toți vaporii de apă, deci aici se produc toate fenomenele meteorologice: norii, ploile, vântul, fulgerele. Temperatura scade cu altitudinea.
• Stratosfera (12–50 km) — conține stratul de ozon, scutul care oprește cea mai mare parte a radiațiilor ultraviolete.

Temperatura aerului

Temperatura aerului arată cât de cald sau de rece este aerul. Se măsoară cu termometrul, în grade Celsius (°C).

De unde vine căldura? Un detaliu care se punctează la evaluare: razele Soarelui trec prin aer aproape fără să-l încălzească; ele încălzesc mai întâi suprafața terestră, iar aceasta încălzește apoi aerul de deasupra ei. De aceea aerul este mai cald jos, lângă sol, și mai rece sus.

Factorii care fac temperatura să difere de la un loc la altul:

• Latitudinea — cel mai important factor: la Ecuator razele solare cad aproape perpendicular și încălzesc puternic; spre poli cad înclinat (piezis) și se împrăștie pe o suprafață mai mare, încălzind slab. De aici cele trei zone de căldură: caldă, temperată, rece.
• Altitudinea — temperatura scade în medie cu 6 °C la fiecare 1 000 m de urcare. De aceea munții înalți au zăpezi chiar și vara, iar la Ecuator vârful Kilimanjaro este acoperit de gheață.
• Depărtarea de mări și oceane — apa se încălzește și se răcește mai greu decât uscatul, de aceea zonele de lângă mare au ierni mai blânde și veri mai răcoroase.

Temperatura variază și în timp: în timpul zilei (maxima după-amiaza, minima în zori, înainte de răsărit) și în timpul anului (la noi, maxima în iulie, minima în ianuarie).

Presiunea atmosferică și vânturile

Aerul, deși nu îl vedem, are greutate. Apăsarea exercitată de aer asupra suprafeței terestre se numește presiune atmosferică și se măsoară cu barometrul.

Presiunea nu este la fel peste tot:

• scade cu altitudinea — sus la munte aerul este rarefiat (de aceea alpiniștii pe Everest au nevoie de măști de oxigen);
• depinde de temperatură — aerul cald este ușor și urcă, lăsând la sol o presiune mică; aerul rece este greu și coboară, creând presiune mare.

Din aceste diferențe se naște vântul: mișcarea aerului pe orizontală, dinspre zonele cu presiune mare spre zonele cu presiune mică. Cu cât diferența de presiune e mai mare, cu atât vântul bate mai tare. Direcția vântului se determină cu girueta, iar viteza cu anemometrul.

Vânturi de reținut:

• vânturi permanente — bat tot anul în aceeași direcție: alizeele (dinspre tropice spre Ecuator), vânturile de vest (în zonele temperate, deci și la noi), vânturile polare;
• vânturi periodice — își schimbă direcția cu anotimpul: musonii (în Asia de Sud și Sud-Est: vara bat dinspre ocean spre uscat aducând ploi bogate, iarna invers) și brizele (marine și de munte, care își schimbă direcția de la zi la noapte);
• vânturi locale din România: crivățul (rece, iarna, în est și sud-est) și föhnul (cald și uscat, coboară de pe munte).

Greșeala tipică: elevii scriu că vântul bate dinspre presiune mică spre mare. Reține logic: aerul este împins de la mult spre puțin, ca aerul dintr-un balon care se dezumflă.

Norii și precipitațiile atmosferice

Apa din natură circulă neîncetat: se evaporă din oceane, mări, lacuri și râuri, urcă în atmosferă ca vapori de apă, iar la înălțime, unde e frig, vaporii se condensează — se transformă în picături minuscule de apă sau în cristale de gheață. Din aceste picături se formează norii.

Când picăturile din nori devin prea grele ca să mai plutească, ele cad pe pământ sub formă de precipitații:

• ploaia — picături de apă lichidă;
• ninsoarea — fulgi formați din cristale de gheață, când temperatura este sub 0 °C;
• grindina — bucăți de gheață care se formează în norii de furtună, vara; este foarte păgubitoare pentru culturi;
• lapovița — amestec de ploaie și ninsoare.

Există și precipitații care nu cad din nori, ci se formează direct pe sol și pe obiecte, prin condensare sau înghețare la contactul cu suprafețele reci: roua (picături de apă, în diminețile calde), bruma (cristale fine de gheață, în nopțile reci de toamnă și primăvară — periculoasă pentru plante), ceața (un nor format chiar la nivelul solului).

Cantitatea de precipitații se măsoară cu pluviometrul, în litri pe metru pătrat (l/m²) sau în milimetri (mm) — cele două exprimări înseamnă același lucru.

Capcană frecventă la evaluare: grindina se formează vara, în norii înalți de furtună, nu iarna — mulți o confundă cu fenomenele de sezon rece.

Vremea și clima

Vremea este starea atmosferei într-un anumit loc, într-un interval scurt de timp (o zi, câteva ore). Vremea se poate schimba de la o oră la alta: dimineață senin, după-amiază furtună.

Clima este starea medie a vremii dintr-o regiune, urmărită pe o perioadă lungă, de zeci de ani (în mod obișnuit minimum 30 de ani). Clima nu se schimbă de azi pe mâine.

Diferența dintre ele este una dintre cele mai frecvente cerințe de evaluare. Un truc de verificare: dacă propoziția se referă la o zi anume („mâine va ploua”), e vorba de vreme; dacă descrie un loc în general („în deșert plouă foarte rar”), e vorba de climă.

De vreme se ocupă meteorologia, care culege date de la stațiile meteorologice și de la sateliți și emite prognoze meteo. De climă se ocupă climatologia.

Elementele pe care le urmărim atât la vreme, cât și la climă sunt aceleași: temperatura aerului, precipitațiile, vântul, presiunea atmosferică, nebulozitatea (gradul de acoperire a cerului cu nori).

Factorii care influențează clima unui loc: latitudinea (poziția față de Ecuator), altitudinea (înălțimea reliefului), depărtarea de ocean, relieful (munții pot bloca vânturile umede) și curenții oceanici (curenții calzi îmblânzesc clima țărmurilor).

Pe glob există trei zone de climă, câte una în fiecare zonă de căldură: zona caldă (la Ecuator și tropice), zonele temperate (unde se află și România, cu patru anotimpuri) și zonele reci (spre poli).

Test — 6 întrebări ca la examen