Презентация по географии на тему «Водяной пар в атмосфере.Облака.»

Н

Разгадайте ребусы

Ч = М

туман

О

О

1,3,5,4

облако

Из чего состоит туман? Из чего состоит облако? Что общего у тумана и облака?

Что такое водяной пар?

Какими свойствами он обладает?

Что же мы будем сегодня изучать?

Правильно, но не только облака, но и водяной пар.

Запишите тему урока.

Тема урока «Водяной пар в атмосфере . Облака»

Что каждый из вас, хотел бы узнать на уроке?

Цели урока:

1. Продолжить формирование пред­ставлений и знаний об атмосфере.

2. Позна­комиться с водяным паром в воздухе — его содержанием, особенностями, состоянием, видами, причинами образования и происходя­щими изменениями.

3.Сформировать представление об абсолютной и относительной влажности воздуха и об образовании облаков.

4.Воспитание чувства красоты природы.

Прежде чем мы приступим к изучению новой темы давайте вспомним…

Вопрос 1. (2 ответа)

Выберите ветра, дующие с основных сторон горизонта

А. Северный

Б. Северо-восточный

В. Северо-западный

Г. Южный

Д. Юго-восточный

Вопрос 2.

Откуда дует южный ветер

А. С севера на юг

Б. С юга на север

Вопрос 3 .

Ветры, возникающие на берегах морей и крупных озер, меняющие свое направление на противоположные два раза в сутки

А. Муссоны

Б. Пассаты

В. Бризы

Г. Западные

Вопрос 4.

Что означает слово «муссон»

А. Сезон

Б. Дождь

В. Ветер

Г. Снег

Вопрос 5 .

В каком случае ветер будет сильнее

А.753 мм рт.ст.  ←760 мм рт.ст.

Б .768 мм рт.ст.→755 мм рт.ст.

Вопрос 6 .

Прибор, по которому определяют направление ветра

А. Флюгер

Б. Анемометр

В.Барометр

Г. градусник

Ответы: 1 АГ,2Б,3В,4А,5Б,6А

Известно, что лужи после дождя всегда исчезают. Куда же девается вода?

Большая часть испаряется и превращается в невидимый водяной пар

В атмосфере всегда присутствует водяной пар. Он так же невидим, как и все остальные газы воздуха. Водяной пар появляется в атмосфере в результате испарения воды с поверхности водоемов и суши.

Много воды испаряют растения.

Где больше водяного пара — в воздухе вблизи морей и океанов

или вдали от них?

Количество водяного пара в граммах в

1 м3 воздуха называется

абсолютной влажностью воздуха .

Абсолютная влажность воздуха непостоянна. Летом лужи высыхают быстрее, чем осенью или весной. Объясняется это тем,что теплый воздух может содержать большое количество водяного пара, чем холодный

Практическая работа ( стр.120)

По рисунку 77 определите, сколько водяного пара может содержать 1 м 3 воздуха при температуре -20°С; 0°С; +20°С.

зависимость количества водяного пара в насыщенном воздухе от температуры воздуха

Сделайте вывод.

При -20°С 1 м 3 воздуха может содержать 1г водяного пара

При 0°С 1 м 3 воздуха может содержать 5 г водяного пара

При +20°С 1 м 3 воздуха может содержать 17г водяного пара

Вывод: Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать.

• Может ли воздух увлажняться до бесконечности или есть какой-то предел?
• Существует предел его насыщения влагой, который зависит от температуры . Степень насыщения воздуха водяным паром характеризует относительная влажность воздуха.

Этот предел есть, и он называется насыщением

Воздух, который при данной температуре не может вместить больше водяного пара, чем он уже содержит, называют насыщенным.

Испарение Конденсация

При охлаждении насыщенного воздуха водяной пар конденсируется ,то есть превращается в жидкую воду.

Испарение – переход воды из твердого или

жидкого состояния в газообразное.

Конденсация – процесс перехода вещества

из газообразного состояния в жидкий.

Конденсация водяного пара из охладившегося за летнюю ночь воздуха приводит к образованию росы.

Испарение Конденсация

Конденсация

Вода всегда выделяется из охлажденного воздуха, насыщенного водяным паром.

Относительная влажность насыщенного воздуха равна 100%.

Относительная влажность воздуха — это отношение абсолютной влажности к тому количеству влаги, которое может содержать воздух при определенной температуре.

+35

°

t°

Воздух, который при данной температуре содержит меньше водяного пара, чем он мог бы содержать, называют ненасыщенным.

Показатель относительной влажности воздуха имеет большое значение для жизни растений, животных и человека. При маленькой относительной влажности ускоряется испарение с поверхности тел, содержащих воду.

Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности от 40 до 75% .

Отклонение от этих показателей отзывается в организме ощущением сухости или сырости.

Как образуются облака.

Водяной пар не всегда конденсируется близ поверхности. Когда воздух, нагреваясь от земной поверхности, поднимается вверх, вместе с ним поднимается и водяной пар. Поднимаясь, воздух постепенно охлаждается. На определенной высоте он достигает температуры, при которой водяной пар превращается в капельки воды или кристаллики льда.

Облако — это скопление водяных капель, находящихся на значительной высоте над земной поверхностью.

Туман — это облако у поверхности земли. Нет никакой разницы между туманом и облаком в небе. Когда облако находится у поверхности земли или моря, мы называем его «туман» .

Туман — это скопление мельчайших капелек воды, которое образуется в приземном слое при охлаждении насыщенного воздуха

Виды облаков

• Слоистые
• Кучевые
• Перистые

Какой можно сделать вывод о причине образования облаков?

Главная причина образования облаков — охлаждение воздуха, насыщенного водяным паром.

Закрепление изученного материала.

Что мы сегодня изучали?

(водяной пар и облака.)

• От чего зависит количество водяного пара в воздухе?

(от температуры)

2. Как называется процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное?

(испарение)

3. Какой воздух называется насыщенным?

(воздух, который не может вместить в себя больше водяного пара)

4. Какие разновидности влажности вы запомнили?

(абсолютная и относительная?)

5. В чем разница между двумя этими понятиями

(Относительная влажность воздуха — это отношение имеющейся в воздухе влаги к тому количеству, которое может содержаться при данной температуре. А абсолютная — это количество водяного пара в граммах в 1 м куб. воздуха)

6. Дайте определение понятию конденсация

(процесс превращения вещества из газообразного в жидкое)

7. Какое природное явления образуется при конденсации водяного пара на значительной высоте над земной поверхностью?

(облако)

Интернет ресурсы:

• http://nevseoboi.com.ua/uploads/posts/2010-03/1268238221_12-wc.jpg
• http://orrange.ru/media/ar_im/5c0/678/5c0678cd353143b5abcef7d3bd5a0d99.jpg
• http:// animal.jofo.ru/data/userfiles/5052/images/589279-1_5329d3f5d66da5329d3f5d6715.jpg
• https://images.iacpublishinglabs.com/reference-production-images/question/aq/1400px-788px/what-does-evaporation-mean_a54e6d7f-fe83-40be-bf10-732e61e5ee8e.jpg
• http:// crosti.ru/patterns/00/18/43/def77cb104/preview.jpg
• http:// lookw.ru/1/268/1380318955-1-104.jpg
• http:// oboi-na-stol.com/pub/styles/page_preview/public/original_images/oboi-na-stol.com-254067-peyzazhi-nebo-pesok-oblaka-derevop-prostory-pustynya-dlinnye-oblaka-gory-v-pustyne.jpg?itok=l5iE9r1L
• http:// photo. 7ya.ru/ph/2012/6/16/1339869732094.jpg
• https:// novostipmr.com/sites/default/files/field/image/201706/ca0b568085582a7285de7d62b1f91665.jpg
• http:// f4.mylove.ru/w3nSY23q9K.jpg
• https ://banana.by/uploads/posts/2009-08/1249588274_d0a0d0bed181d0b020d0bdd0b020d0bfd0b0d183d182d0b8d0.jpg
• http://progorodsamara.ru/userfiles/picoriginal/img-20140905172659-863.jpg
• https:// ds02.infourok.ru/uploads/ex/0322/00045c69-6e6a8ae7/2/img13.jpg
• http://itd3.mycdn.me/image?id=834922777059&t=20&plc=WEB&tkn=* 1ZRP8cmjhsWxAavSrOYFUr8UdrE
• http://dorinfo.ru/upload/iblock/e6e/183.jpg

• http:// www.myjulia.ru/data/cache/2012/09/28/1096042_2233-800×600.jpg
• http:// fonovyerisunki.ru/pictures/2014/0917/slepyashhee-solntse-vyshe-oblakov.jpg

• https:// studfiles.net/html/2706/410/html_Aua93B_MzY. Qw94/img-GT0msd.jpg
• http://cn1.nevsedoma.com.ua/images/2011/69/4/k0X5M000.jpg

Домашнее задание:

• Читать § 40.
• Ответить на вопросы после § 40 устно (задание 3 на стр.124 письменно)

Урок географии в 6 классе «Вода в атмосфере»

Урок географии в 6 классе
Тема: Вода в атмосфере.
Цель: сформировать представление о влажности воздуха. Задачи 1.Раскрыть содержание понятий водяной пар, абсолютная и относительная влажность, конденсация водяного пара, облака, гигрометр. 2. Выявить причины формирования различных видов облаков. 3. Способствовать формированию географической культуры, развитию умения работать в группе и индивидуально.
Планируемые результаты
Предметные			Метапредметные			Личностные
сформировать понятия «абсолютная влажность», «относительная влажность», «конденсация»; выявить зависимость между изменением температуры воздуха и влажностью. сформировать знания о тумане, видах облаков.			Понимать учебную задачу урока, стремиться ее выполнять; Искать пути решения проблемной ситуации, умение выявлять причинно-следственные связи в отношении температуры воздуха и влажности; Оценивать достижения на уроке Оценивать работу одноклассников Высказывать суждения, подтверждая ее фактами Работать с текстом учебника и дополнительной информацией			Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; Умение работать индивидуально, в паре и в группе Понимать значимость знаний о водяном паре в атмосфере, для практической жизни людей; Стремление к самообразованию, самоконтролю и анализу своих действий.
Ресурсы урока: учебник, раздаточный материал, презентация. гигрометр , насос, пустая бутылка, защитные очки
Формы работы: индивидуальная, групповая, в паре.
Тип урока: Урок открытия новых знаний.
Ход урока
Этапы урока	Содержание деятельности учителя				Содержание деятельности обучающихся
Мотивация познавательной деятельности.
Мотивирование на учебную деятельность 1 минута		Придумано кем- то просто и мудро, при встрече здороваться «Доброе утро». Доброе утро Солнцу и птицам. Доброе утро улыбчивым лицам. Доброе утро! И каждый становится добрее и мудрее. И сегодня с вами на уроке мы будем шагать вперед, и вперед, и стремиться к вершинам: побеждать, находить, что- то новое, интересное. — Все друг к другу повернулись, Все друг другу улыбнулись. Повернулись и ко мне, улыбнулись — ка и мне! Спасибо, будем работать с улыбкой на лице! — На уроке мы будем работать с помощью маршрутных листов, подпишите их.		Приветствуют учителя. Выполняют действия.
Актуализация знаний 5 минут		— Какую природную оболочку вы изучаете? Включить звук ветра Тест по теме: «Ветер». (Прием «Верно-неверно) 1.Верите ли вы то, что атмосфера – это водная оболочка Земли? 2.Верители вы в то, что ветер – это движение воздуха в вертикальном направлении? 3.Верите ли вы то, что направление ветра определяют флюгером? 4.Верите ли вы то, что ветер дует из области ВД в область НД? 5.Верите ли вы, что чем больше разница давления, тем ветер слабее? 6. Верите ли вы, что бриз днем дует со стороны водоема на сушу? 7. Верите ли вы, что северный ветер дует на юг? 8. Верите ли вы, что график показывающий направление ветров в данной местности, называется Роза ветров? — На это вам отводится 3 мин. Теперь обменяйтесь со своим соседом по парте, и проверите правильность выполнения задания. Ответы: 1- нет; 2 – нет; 3 – да; 4 – да; 5- нет; 6 – да; 7 –да; 8 –да. Поставьте баллы: Если вы набрали 7-8 плюсов – 3 балла; 5-6 плюсов – 2 балла; 3-4 плюса – 1 балл; 0-2 плюса – 0 баллов		— выполняют тест — взаимопроверка
Целеполагание и постановка проблемы 3 мин		Вытираю доску мокрой тряпкой — На то, чтобы намочить так классную доску, пошло не менее 10 г. воды. Но пройдет несколько минут — и доска будет сухая. Куда же денется вода? — Значит, в воздухе содержится вода? — Почему мы ее не видим? В каком состоянии из трех вам уже известных находится вода в атмосфере? — Как вы думаете, какая сегодня тема урока? — Какова будет цель и задачи урока?		Отвечают на проблемный вопрос — она превратиться в невидимые глазом капельки пара, испарилась В газообразном – водяной пар (Водяной пар – это не мельчайшие капельки воды, а ее молекулы. Т.е. водяной пар – это газ) Определяют тему урока. Ставят цель и задачи Записывают тему урока в свои маршрутные листы.
Организация познавательной деятельности
Изучение нового материала 20 минут		— Что является причиной испарения воды? -Посмотрите внимательно на данную схему и скажите, что вы наблюдаете, какой смысл вложили географы в данную схему. — Всегда ли при данной температуре содержится такое количество водяного пара? -Приведите пример Прием «Дырчатое чтение» — С помощью учебника и дополнительной информации вставьте пропуски в текст в ваших маршрутных листах.(желтые листы) — Чем выше температура, тем больше содержание водяного пара. Количество водяного пара, находящегося в атмосфере, называется ___________, измеряется в __________ в 1 м³ воздуха. Фактическое содержание влаги в атмосфере называется_________________ и измеряется в ______. Прибор для измерения влажности воздуха называется _____________. — А теперь давайте закроем глаза, представим раннее летнее утро. Мы с вами на берегу реки. Что вы ощущаете? Видите? -Ребята, посмотрите на слайд, какой термин я зашифровала? КОНДЕНСАЦИЯ Рассказ о тумане. Демонстрация опыта «Туман в бутылке» Загадка: Ватные хлопья по небу плывут. Это вот башня, а то вон верблюд. Прыгнуть бы в вату, она высока. Над нами по небу плывут…… (облака) Физминнутка: ( Под видеофильм «Взгляд на небо – плывущие облака» Исходное положение – сидя за столом. Беленькое облако (Округленные руки перед собой) Поднялось над крышей. (Подняться и встать) Устремилось облако выше, выше, выше. (Подтянуться руками вверх) Ветер это облако  (Плавные покачивания руками над головой из стороны в сторону) Зацепил за кручу. Превратилось облако в грозовую тучу.  (Руками описать круг и опустить.) -Ребята, кто из вас был в облаках? Почему образуются облака? — Облако – это тот же туман, только на высоте. -Какие виды облаков бывают? Стр 127 Работа в группах: «Виды облаков» — Прочитав текст, заполните таблицу, подпишите виды облаков на схеме: Кучевые облака можно наблюдать в тёплое время года. На высоте 2-10 км Они имеют причудливые формы и растут медленно, по мере того как воздушные потоки, исходящие от тёплой почвы или поверхности воды, поднимаются вверх. Если их рост продолжается достаточно долго, то они становятся темнее и превращаются в кучево — дождевые облака. С ними связаны ливневые дожди и грозы. Если воздух сильно насыщен влагой, образуются слоистые облака. Высота их образования не более 2 километров. Образовываться они могут в течение всего года. Они обычно плотной пеленой покрывают всё небо. Иногда становятся похожими на большие валы с серым оттенком, и тогда их называют слоисто-кучевыми. Слоистые облака могут превратиться в дождевые и давать моросящие обложные дожди. Перистые облака образуются на большой высоте, круглый год, поэтому состоят из кристалликов льда. Они похожи на прозрачные тонкие нити или перья. Осадков не дают, но часто служат признаком смены погоды. Виды облаков Внешний вид Высота образования В какой сезон можно наблюдать Виды осадков А) кучевые Б) слоистые В) перистые «пышны» Виде слоёв напоминают перья птиц 2-10км менее 2км 10 -12 км С весны по осень В течение всего года В течение всего года ливни моросящие дожди без осадков		-Солнце, температура воздуха. ( в жаркий день температура выше, соответственно будет выше испарение, больше водяного пара. Работа со схемой. Вывод: Чем выше температура, тем больше содержание водяного пара. — Нет — Пустыня Стр.125 .п. «Влажность и температура».Дополнительные источники информации вставляют в текст пропущенные слова. Самооценка. Высказывают свое мнение. В ответе должно прозвучать «туман и роса» Отгадывают ребус: конденсация. Запись термина в маршрутный лист. Делают выводы, почему так происходит. Объясняют появление облаков. Температура понижается с высотой на 6 градусов каждый км. Запись в маршрутном листе. Работают в группе. Заполняют свою часть таблицы, подписывают на схеме облака По итогу оценивают свою работу в группе.
Домашнее задание		Параграф 19 пересказ. Понаблюдать за облаками, составить сборник песен стихотворений, пословиц, загадок об облаках.		Записывают д/з
Систематизация знаний 7 минут		Кроссенс: Вода в атмосфере. Образование облаков Солнечные лучи попадают на поверхность Земли Происходит испарение с поверхности океана На высоте водяной пар переходит в жидкое состояние При слияние капелек воды образуются облака (конденсация) Существует три вида облаков Кучевые облака похожи на куски ваты, такой вид облаков сопровождаются ливнями Перистые облака, похожи на перья, осадков не несут Третий вид –слоистые облака, покрывают небо плотной пеленой, могут давать моросящие дожди Мульфильм «Трям, Здравствуйте!!!» , в котором звучит песня «Облака белогривые лошадки»		Работа в парах. — аудиозапись ««Облака белогривые лошадки
Оценивание		Оцените свою работу: 10-12 баллов – оценка «5» 8-9 баллов — оценка «4» 5-7 баллов – оценка «3»		Оценивают свою работу на уроке.
Рефлексия		На столах лежат облака трех цветов, прикрепите к большому облаку облако того цвета, которое соответствует вашему впечатлению об уроке.

Этапы урока	Критерии оценивания
Проверка домашнего задания: «Верно или неверно?» 1. Верно ли то, что атмосфера – это водная оболочка Земли? 2. Верно ли то, что ветер – это движение воздуха в вертикальном направлении? 3. Верно ли то, что направление ветра определяют флюгером? 4. Верно ли то, что ветер дует из области ВД в область НД? 5. Верно ли то, что чем больше разница давления, тем ветер слабее? 6. Верно ли то, что бриз днем дует со стороны водоема на сушу? 7. Верно ли то, что северный ветер дует на юг? 8. Верно ли то, что график показывающий направление ветров в данной местности Роза ветров?	Если у вас: 7-8 плюсов — «3» балла 5-6 плюсов – «2» балла 3 -4 плюса -это «1» балл 0 -2 плюса – «0» баллов
Тема урока:_____________________________________________ Проанализируй схему: Заполни пропуски: Чем выше температура, тем больше содержание водяного пара. Количество водяного пара, находящегося в атмосфере, называется _______________________, измеряется в __________ в 1 м³ воздуха. Фактическое содержание влаги в атмосфере называется____________________________________и измеряется в ______. Прибор для измерения влажности воздуха называется _______________________.	Поставьте себе столько баллов, сколько пропусков вы заполнили.
_____________________ — это превращение водяного пара в капельное (жидкое) состояние. Она происходит при охлаждении воздуха.	Е сли вы отгадали ребус, поставьте себе 1 балл
Облако, тот же туман, только на высоте. Виды облаков ___________________, ____________________,_____________________.	П оставьте себе 1 балл

2 балла — если вы читали, обсуждали, отвечали на вопросы, заполняли таблицу, подписывали облака на схеме.

Круговорот воды | Национальное управление океанических и атмосферных исследований

Основные направления:

Образование

Темы:

вода

образование

Круговорот воды часто преподают как простой круговой цикл испарения, конденсации и осадков. Хотя это может быть полезной моделью, реальность намного сложнее. Пути и влияние воды через экосистемы Земли чрезвычайно сложны и до конца не изучены. NOAA стремится расширить понимание круговорота воды в глобальном и локальном масштабах, чтобы улучшить нашу способность прогнозировать погоду, климат, водные ресурсы и состояние экосистемы.

>

Круговорот воды. (Деннис Кейн/NWS)

Загрузить изображение

Круговорот воды на Земле

Вода необходима для жизни на Земле. В своих трех фазах (твердая, жидкая и газообразная) вода связывает воедино основные части климатической системы Земли — воздух, облака, океан, озера, растительность, снежный покров и ледники за пределами площадки.

Круговорот воды показывает непрерывное движение воды внутри Земли и атмосферы. Это сложная система, включающая множество различных процессов. Жидкая вода испаряется в водяной пар, конденсируется с образованием облаков и выпадает обратно на землю в виде дождя и снега. Вода в разных фазах движется в атмосфере (транспорт). Жидкая вода течет по суше (сток), в землю (инфильтрация и просачивание) и через землю (подземные воды). Подземные воды попадают в растения (поглощение растениями) и испаряются с растений в атмосферу (транспирация). Твердый лед и снег могут сразу превращаться в газ (сублимация). Обратное также может иметь место, когда водяной пар становится твердым (осаждение).

Новый онлайн-инструмент помогает сообществам подготовиться к прибрежным наводнениям

Чтобы помочь людям подготовиться к прибрежным наводнениям и справиться с ними, NOAA объединило данные с более чем 200 прибрежных станций измерения уровня воды в один простой в использовании веб-инструмент.

Вода, общество и экология

Вода влияет на интенсивность изменчивости и изменения климата. Это ключевая часть экстремальных явлений, таких как засухи и наводнения. Его изобилие и своевременная доставка имеют решающее значение для удовлетворения потребностей общества и экосистем.

Люди используют воду для питья, промышленных целей, орошения в сельском хозяйстве, гидроэнергетики, удаления отходов и отдыха. Важно, чтобы источники воды были защищены как для использования человеком, так и для здоровья экосистемы. Во многих районах запасы воды истощаются из-за роста населения, загрязнения и развития. Эти стрессы усугубляются колебаниями климата и изменениями, влияющими на гидрологический цикл.

Будет ли дождь на вашем параде? Где климатические записи говорят, что 4 июля, скорее всего, пойдет дождь0003

Взгляните на историческую вероятность того, что ваш пикник в честь Четвертого июля пройдет под дождем.

Вода и изменение климата

Изменение климата влияет на то, где, когда и сколько воды доступно. Экстремальные погодные явления, такие как засухи и обильные осадки, количество которых, как ожидается, увеличится по мере изменения климата, могут повлиять на водные ресурсы. Отсутствие надлежащего водоснабжения, наводнения или ухудшение качества воды влияют на цивилизацию — сейчас и на протяжении всей истории. Эти проблемы могут повлиять на экономику, производство и использование энергии, здоровье человека, транспорт, сельское хозяйство, национальную безопасность, природные экосистемы и отдых.

EDUCATION CONNECTION

Круговорот воды влияет на экосистемы, экономику и нашу повседневную жизнь. Ресурсы в этой коллекции помогают учителям вести своих учеников за рамки классической диаграммы круговорота воды и через сложные социальные и экологические проблемы, связанные с водой. Круговорот воды дает возможность исследовать природу науки, используя модели и эмпирические данные.

Водяной цикл | Управление научной миссии

Земля поистине уникальна своим обилием воды. Вода необходима для поддержания жизни на Земле и помогает связать воедино земли, океаны и атмосферу Земли в единую систему. Осадки, испарение, замерзание, таяние и конденсация являются частью гидрологического цикла — бесконечного глобального процесса циркуляции воды от облаков к суше, к океану и обратно к облакам. Этот круговорот воды тесно связан с обменом энергией между атмосферой, океаном и сушей, который определяет климат Земли и вызывает большую часть естественной изменчивости климата. Воздействие изменения и изменчивости климата на качество жизни людей проявляется в первую очередь через изменения в круговороте воды. Как указано в отчете Национального исследовательского совета «Пути исследований на следующее десятилетие» (NRC, 1999): «Вода лежит в основе как причин, так и последствий изменения климата».

Значение океана в круговороте воды

Океан играет ключевую роль в этом жизненно важном круговороте воды. Океан содержит 97% всей воды на планете; Над океаном выпадает 78% глобальных осадков, и он является источником 86% глобального испарения. Помимо влияния на количество атмосферного водяного пара и, следовательно, на количество осадков, испарение с поверхности моря играет важную роль в перемещении тепла в климатической системе. Вода испаряется с поверхности океана, в основном в теплых безоблачных субтропических морях. Это охлаждает поверхность океана, а большое количество тепла, поглощаемого океаном, частично смягчает парниковый эффект от увеличения содержания углекислого газа и других газов. Водяной пар, переносимый атмосферой, конденсируется в виде облаков и выпадает в виде дождя, в основном в ITCZ, далеко от того места, где он испарялся. Конденсация водяного пара высвобождает скрытую теплоту, и это приводит к большей части атмосферной циркуляции в тропиках. Это скрытое выделение тепла является важной частью теплового баланса Земли и связывает циклы энергии и воды на планете.

Основные физические компоненты глобального круговорота воды включают испарение с поверхности океана и суши, перенос водяного пара атмосферой, осадки на поверхности океана и суши, чистый атмосферный перенос воды с суши в океан, и возвратный поток пресной воды с суши обратно в океан. Дополнительные компоненты переноса океанических вод немногочисленны, включая перемешивание пресной воды через пограничный слой океана, перенос океанскими течениями и процессы на морском льду. На суше ситуация значительно сложнее и включает выпадение дождя и снега на землю; расход воды в стоке; инфильтрация воды в почву и грунтовые воды; хранение воды в почве, озерах и ручьях, подземных водах; полярный и ледниковый лед; и использование воды в растительности и деятельности человека. Иллюстрация круговорота воды, показывающая, как океан, земля, горы и реки возвращаются в океан. Помеченные процессы включают: осадки, конденсацию, испарение, испарение (от дерева в атмосферу), радиационный обмен, поверхностный сток, грунтовые воды и речной сток, инфильтрацию, просачивание и влажность почвы.

Гидрологический цикл описывает странствие воды по мере того, как молекулы воды совершают свой путь от поверхности Земли в атмосферу и обратно. Эта гигантская система, питаемая энергией солнца, представляет собой непрерывный обмен влагой между океанами, атмосферой и землей. Предоставлено: веб-сайт NASA GSFC Water and Energy Cycle. На этой диаграмме показана взаимосвязь между физической океанографией, биологической океанографией и круговоротом воды. Обратные связи между физической океанографией и водным циклом представляют собой испарение за вычетом осадков и перенос пресной воды (т. е. циркуляция Голдсборо). На биологическое в океане влияет круговорот воды через смешанную глубину слоя и сток с суши. Наконец, обратная связь между физической и биологической океанографией включает в себя морской лед и солончаковую среду.

Испарение («E») регулирует потерю пресной воды, а осадки («P») определяют большую часть притока пресной воды. Ученые следят за взаимосвязью между этими двумя основными процессами в океанах. Поступления от рек и таяния льда также могут способствовать притоку пресной воды. Испарение за вычетом осадков обычно называют чистым потоком пресной воды или общим количеством пресной воды в океанах или из них. E-P определяет поверхностную соленость океана, что помогает определить стабильность водяного столба. Соленость и температура определяют плотность океанской воды, а плотность влияет на циркуляцию. E-P определяет поверхностную соленость океана, что помогает определить стабильность водяного столба. Осадки также косвенно влияют на высоту поверхности океана через соленость и плотность.

На поверхности океана перемешивание ветром может изменить плотность до точки, при которой температура и соленость постоянны во всем перемешанном слое. Глубина смешанного слоя называется глубиной смешанного слоя. Фитопланктон в океане может влиять на глубину этого смешанного слоя, поглощая солнечное тепло на поверхности, тем самым уменьшая количество солнечного света, достигающего более глубоких слоев воды. Фактически, фитопланктон ограничивает нагрев тонким слоем у поверхности и уменьшает толщину перемешанного слоя.

Поверхность океана постоянно взбалтывается ветром и изменяется плотность или плавучесть. Океан, естественно, имеет разные физические характеристики в зависимости от глубины. По мере увеличения глубины температура снижается, потому что солнце нагревает только поверхностные воды. Теплая вода легче или более плавучая, чем холодная, поэтому теплая поверхностная вода остается у поверхности. Однако поверхностные воды также подвержены испарению. Когда морская вода испаряется, вода удаляется, остается соль, а относительно соленая вода остается. Эта относительно соленая вода может плавать на поверхности; например, в тропиках он плавает, потому что он такой теплый и плавучий.

В более высоких широтах морская вода имеет тенденцию быть соленой из-за переноса тропической воды к полюсу и, в меньшей степени, образования морского льда. Когда образуется морской лед, соль не кристаллизуется во льду, поэтому оставшаяся вода остается относительно соленой. Также вблизи полюсов морская вода холодная и плотная. Взаимодействие между температурой воды и соленостью влияет на плотность и плотность определяет термохалинную циркуляцию или глобальную конвейерную ленту. Глобальная конвейерная лента — это глобальный процесс циркуляции, который происходит в масштабе столетия. Вода тонет в Северной Атлантике, путешествуя на юг вокруг Африки, поднимается в Индийском океане или дальше в Тихом океане, затем возвращается к Атлантике на поверхности только для того, чтобы снова погрузиться в Северную Атлантику, начиная цикл снова.

Обобщенная модель термохалинной циркуляции: «Глобальный конвейер» На этом рисунке показаны холодные глубокие течения с высокой соленостью, циркулирующие из северной части Атлантического океана в южную часть Атлантического океана и с востока в Индийский океан. Глубокие воды возвращаются на поверхность в Индийском и Тихом океанах в процессе апвеллинга. Затем теплое мелководное течение возвращается на запад мимо Индийского океана, огибает Южную Африку и достигает Северной Атлантики, где вода становится более соленой и холодной и опускается, начиная процесс снова и снова.

НАСА и круговорот воды

Вода является неотъемлемой частью жизни на этой планете, и НАСА играет важную роль в исследованиях круговорота воды. В настоящее время существует множество миссий НАСА, которые одновременно измеряют множество переменных водного цикла Земли; Испарение, конденсация, осадки, сток грунтовых вод, накопление льда и сток. Миссии НАСА по исследованию водного цикла можно разделить на 3 основные категории; Круговорот воды, цикл энергии, круговорот воды и энергии. Изучая каждую переменную водного и энергетического циклов Земли, «как может только НАСА», в настоящее время происходит решающее понимание влияния водного цикла на глобальный климат.

Цель НАСА состоит в том, чтобы улучшить/развить следующие глобальные измерения: осадки (P), испарение (E), P-E и гидрологическое состояние земли, такое как почва-вода, замерзание/оттаивание и снег. Благодаря исследованиям круговорота воды НАСА мы можем понять, как вода движется через систему Земли в гидрологическом цикле, и мы будем в лучшем положении, чтобы эффективно управлять этим жизненно важным возобновляемым ресурсом и помочь привести естественные запасы воды в соответствие с потребностями человека. НАСА — единственное национальное агентство, которое может поддерживать полный спектр исследований водного цикла, от крупномасштабного дистанционного зондирования до полевых наблюдений на месте, сбора и анализа данных, а также разработки системы прогнозирования.

По мере того, как вода проходит круговорот воды, часть воды становится частью Глобальной конвейерной ленты, и может пройти до 1000 лет, чтобы завершить этот глобальный круговорот. Он просто показывает, как океанские течения несут теплые поверхностные воды от экватора к полюсам и умеренный глобальный климат.

Запланировано больше миссий и инструментов НАСА, чтобы помочь лучше понять работу круговорота воды. В течение следующего десятилетия экспериментальная глобальная система наблюдения за водным и энергетическим циклом, сочетающая спутники для наблюдения за окружающей средой и потенциальные новые исследовательские миссии, т. е. передовые системы дистанционного зондирования твердых осадков, влажности почвы и запасов подземных вод, может оказаться осуществимой. Эти предлагаемые новые подходы заманчивы, поскольку знание глобальной доступности пресной воды в условиях изменения климата приобретает все большее значение по мере роста населения. Космические измерения обеспечивают единственное средство систематического наблюдения за всей Землей при сохранении точности измерений, необходимой для оценки глобальной изменчивости.

Соленость поверхности моря (SSS) является ключевым индикатором для понимания круговорота пресной воды в океане. Это связано с тем, что в то время как некоторые части водного цикла увеличивают соленость, другие части уменьшают ее. Глобальные модели SSS определяются географическими различиями в «водном балансе». Как и на континентах, одни широты океана «дождливые», тогда как другие засушливые и «пустынные». В целом широтные зоны, в которых преобладают осадки, имеют низкое НДС, а зоны, в которых преобладает высокое испарение, имеют высокое НДС. Самое низкое НДС наблюдается в умеренных широтах (40-50 градусов северной и южной широты), у берегов и в экваториальных районах, а самое высокое — около 25-30 градусов северной и южной широты, в центрах океанов и в замкнутых морях.

Чтобы проследить изменения в структуре SSS с течением времени, ученые отслеживают взаимосвязь между испарением и осадками в океанах. После запуска Водолея в 2008 г. ученые смогут составлять точные глобальные карты (Е — Р). Таким образом, мы впервые будем наблюдать, как океан реагирует на изменчивость круговорота воды от сезона к сезону и от года к году.

Миссия NASA Aqua для мониторинга воды в окружающей среде Земли будет включать все шесть приборов Aqua: атмосферный инфракрасный зонд (AIRS), усовершенствованный микроволновый зонд (AMSU), зонд влажности для Бразилии (HSB), усовершенствованный микроволновый зонд. Сканирующий радиометр-система наблюдения за Землей (AMSR-E), спектрорадиометр с формированием изображений среднего разрешения (MODIS) и система «Облака и лучистая энергия Земли» (CERES). Комбинация AIRS/AMSU/HSB обеспечит более точные космические измерения температуры атмосферы и водяного пара, чем когда-либо прежде, с самым высоким вертикальным разрешением на сегодняшний день. Поскольку водяной пар является основным парниковым газом Земли и вносит значительный вклад в неопределенность прогнозов будущего глобального потепления, крайне важно понять, как он меняется в системе Земля.

Замерзшая вода в океанах в виде морского льда будет изучаться с помощью данных AMSR-E и MODIS, первые из которых позволят проводить регулярный мониторинг морского льда с низким разрешением, а вторые — с более высоким пространственным разрешением, но только в условиях облачности.