Погода и климат
учебно-методический материал по окружающему миру

ПОГОДА И КЛИМАТ 

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

Погода на Земле зависит от Солнца. Его излучение определяет погоду и климат на нашей планете. Солнечное тепло нагревает Землю, создавая условия, благоприятные для жизни. Погода влияет на образ жизни людей, животных и растений. Погода – это различные состояния атмосферы: облака, ветер, бури, дожди, и снег. Климат – это типичный для определенной местности режим погоды, который практически не меняется в течение долгого времени.

Солнечное тепло. Солнечное излучение передает на Землю энергию в виде тепла и света. Поскольку Земля имеет форму шара, тропические пояса рядом с экватором получают больше тепла, так как в тропиках солнечные лучи падают почти отвесно и сильнее нагревают поверхность планеты. Области у полюсов нагреваются меньше, потому что там солнечные лучи падают по касательной, их энергия рассеивается и ее не хватает на то, чтобы как следует нагреть земную поверхность.

Удивительно! Земная атмосфера – это тонкий слой газов, окружающий нашу планету. Толщина атмосферы составляет примерно 100-200 км, считая от поверхности Земли.

Времена года. Земная ось наклонена под углом 23,5 к Солнцу, поэтому при движении планеты вокруг Солнца ближе к нему оказываются то Северное, то Южное полушарие. Полушарие, обращенное к Солнцу, получает больше тепла и света – там наступает лето. Полушарие, повернутое от Солнца, получает меньше тепла и света – там наступает зима.

ЧТО ТАКОЕ ПОГОДА

Погода – это определенное состояние нижнего слоя земной атмосферы – тропосферы. Атмосферные явления постоянно меняются, а значит, меняется и погода. Погода влияет на жизнь людей: от нее зависит, чем человек занимается и какую одежду надевает. Погодные катаклизмы – ураганы, метели и вьюги, ледяные бури, долгие засухи и периоды аномальной жары – очень опасны. Они наносят урон здоровью и нередко приводят к гибели людей.

Снег. Сильные снегопады мешают движению автомобильного и железнодорожного транспорта. Из-за снежных бурь часто отменяются авиарейсы.

Дождь. Дождь – это вода, выпадающая из облаков на землю. Вода необходима всем живым организмам. В регионах, где почти не бывает дождей, живет мало людей и животных, растет мало растений.

Наводнение. Наводнения случается во время сильных дождей, когда почва уже не может впитывать воду, а реки переполняются и выходят из берегов. Наводнение – это опасное стихийное бедствие.

Засуха. Засуха случается в тех местах, где долгое время вообще нет дождя, либо его очень мало. Во время засухи пересыхают озера и реки, погибают растения, люди и животные  страдают от голода и жажды.

Гроза. Молнии, бьющие во время грозы, - это мощные разряды атмосферного электричества, которое накапливается в грозовых облаках.

Ураган. Ураган – сильный штормовой ветер, образующий над теплым океаном. Ураганы, как правило, сопровождаются проливными дождями. Мощные ветры разрушают здания.

Торнадо. Торнадо – это сильный вихрь, который возникает в грозовом облаке и опускается к земле в виде колонны быстро вращающегося воздуха. Чаще всего торнадо случаются в США, на территории, известной как Аллея торнадо.

ВЕТРЫ

Ветер – это движение потока воздуха. Ветры перемещают массы холодного  и теплого воздуха над поверхностью Земли. Особенно сильные ветры могут валить деревья и разрушать здания.

Атмосферное давление. Атмосферное давление воздуха на земную поверхность. Более плотные массы воздуха создают высокое давление, менее плотные – низкое. Высокое давление обычно приносит хорошую, ясную погоду. Низкое, как правило, сопровождается бурями и ненастьем.

Воздух поднимается вверх. Низкое давление создается, когда массы теплого воздуха, нагретого у поверхности Земли, поднимается вверх. Наверху водяной пар, содержащийся в воздухе, остывает и конденсируется, из-за чего образуются облака и выпадают дожди.

Воздух опускается вниз. Когда массы холодного воздуха опускаются вниз, они давят на Землю сильнее, и под ними создается область высокого давления. Внизу воздух нагревается, содержащаяся в нем влага испаряется, и облака рассеиваются.

Ветры. Ветры дуют из областей высокого давления к областям низкого давления, создавая замкнутую систему циркуляции воздуха.

Удивительно! Ветры переносят большое количество энергии, и люди научились приручать эту энергию для получения электричества.

Пассаты. Сухие тропические ветры, дующие с востока на запад от тропиков к экватору.

Западные ветры умеренного пояса. Теплые, порывистые ветры, дующие с запада на восток в умеренных широтах.

Полярные ветры. Холодные ветры, дующие от полюсов в направлении с востока на запад.

Глобальные ветры. В тропиках массы теплого воздуха всегда поднимается вверх. В холодных полярных областях массы воздуха опускаются вниз. При взаимодействии обширных областей низкого и высокого давления возникают постоянные ветры, которые дуют над всей поверхностью земного шара и распределяют тепло по планете.

ВОДА

Всем живым организмам нужна вода. Без воды на Земле не было бы жизни. Более 97% всей воды на земном шаре – это вода морей и океанов, покрывающих 71% поверхности нашей планеты. Под действием солнечного тепла на Земле происходит бесконечное перемещение воды между сушей, морями и воздухом. Этот процесс называется круговоротом воды в природе.

Круговорот воды в природе. Когда солнечные лучи нагревают поверхности морей, рек и озер, вода испаряется и превращается в водяной пар. Пар поднимается в небо, остывает и конденсируется в капли воды, образующие облака. Когда воды в облаках становится слишком много, она выпадает на землю дождем или снегом.

Испарение. Вода испаряется. Из водяного пара формируются облака.

Удивительно! Хотя воды на Земле очень много, доле пресной, пригодной для питья воды составляет менее 3%, причем большая часть запасов пресной воды существует в виде льда.

Мелкие капли воды. Дождевая капля складывается из миллионов капель воды. Когда дождевые капли становятся тяжелее, они падают на землю.

Кристаллики льда. В холодную погоду водяной пар превращается в кристаллики льда, из которых образуются снежинки. Форма снежинок зависит от температуры воздуха, количества водяного пара и структуры кристаллов льда.

Сток воды. Дождевая вода стекает в озера и реки, а также просачивается под землю.

Обратно в море. Вода попадает в море по рекам и грунтовым стокам.

МОРСКИЕ ВОЛНЫ

Когда внешние силы приводят в движение морскую воду, на поверхности моря возникают волны. В основном волны создает ветер. В основном волны создает ветер. Благодаря силе трения между молекулами воздуха и воды часть энергии ветра передается морской поверхности. Однако гигантские волны цунами не зависят от погодных условий. Цунами возникают тогда, когда подводные землетрясение, оползни и извержения вулканов сотрясают морское дно.

Гигантские волны. Во время сильных штормов на море поднимаются огромные волны, иногда достигающие высоты пятиэтажного дома. Когда эти волны обрушаются на берег, они разрушают все на своем пути.

Зона разбивания волн. Вблизи берега подошва волны замедляется раньше, чем гребень. Поэтому волна наклоняется вперед и разбивается о берег.

Торможение. Приближаясь к берегу, волны замедляются на мелководье. Их тормозит сила трения.

Как образуются волны. Ветер, дующий над поверхностью моря, передает воде часть своей энергии. Волна – это повторяющееся повышения и понижения уровня воды. Вершина волны – это гребень, а самая низкая точка волны – подошва. Расстояние между подошвой и гребнем называется высотой волны.

Удивительно! Скорость цунами в открытом море иногда достигает 850 км\ч, а высота волн у берега – 30 м.

ОБЛАКА

Облака – это большие скопления мелких капель воды или кристалликов льда. Облака образуются, когда массы теплого влажного воздуха поднимаются вверх и остывают. При остывании водяной пар, содержащийся в воздухе, превращается в капельки воды, из которых и формируются облака. Метеорологи различают облака по форме и способу образования.

Виды облаков. Существует множество разных видов облаков. Облака различаются по размерам и форме. Легкие белые облака не предвещают осадков. Серые тучи, клубящиеся в небе, обещают дождь.

Кучевые облака. Белые пушистые кучевые облака образуются из небольших масс теплого воздуха обычно в погожие солнечные дни. Иногда кучевые облака соединяются друг с другом, и тогда из них могут сформироваться  дождевые или грозовые облака.

Лентикулярные облака. Такие похожие на круглые диски облака формируются на гребнях воздушных волн, создаваемых ветром высоко над горными хребтами.

Шкваловый ворот. Такие низкие горизонтальные облака, как правило, предвещают грозу. Шкваловый ворот обычно выделяется полукруговым выступом из основного грозового облака.

Облачная воронка. Под большим дождевым или грозовым облаком может образоваться воронкообразное облако – колонна вращающего воздуха, похожая на торнадо. Однако, в отличие от торнадо, облачная воронка не достигает земли.

Кучево-дождевые облака. Появление этих плотных, тяжелых облаков с темно-серым или почти черным низом предвещает дождь, град или грозу.

НЕНАСТЬЕ И БУРИ.

Дождливую, пасмурную погоду называют ненастьем. Бури – сильные ветры большой разрушительной силы – обычно сопровождаются дождем или градом. Грозы случаются, когда массы холодного воздуха вытесняют теплый влажный воздух вверх. Толщина грозовых облаков иногда достигает 10 км.

Суперячейки. Когда теплые воздушные массы поднимаются вверх, воздух внутри облака может закрутиться спиралью из-за изменений направления ветра. Вскоре все облако начинает быстро вращаться, создавая гигантский вихрь. Появление суперячеек предвещает торнадо, сильные грозы, град или проливной дождь.

Ураганы. Ураганы образуются при сильной жаре и влажности в тропическом поясе над Атлантическим и Тихим океанами. Область в центре урагана называется глазом бури. Это спокойная зона, где почти нет ветра. Обрушиваясь на сушу, ураганы приносят немалые разрушения, ломают здания и валят деревья.

Торнадо. По размерам торнадо меньше урагана, но обычно гораздо сильнее. Торнадо образуется во время сильных гроз и представляет собой вращающий столб воздуха между небом и землей. Скорость ветра внутри торнадо может достигать 450 км\ч. Это самая большая скорость ветра из всех, зарегистрированных на Земле.

Охотники за торнадо. Охотники за торнадо – это люди, которые изучают и фотографируют бури. Они преследуют торнадо на бронированных автомобилях со специальным оборудованием.

Все выше и выше. Мощные восходящие потоки воздуха выталкивают облако за пределы тропосферы.

Восходящий поток воздуха. Вращающийся восходящий поток в грозовом облаке называется мезоциклоном.

Молния. При разряде молнии воздух разогревается до температуры в 5 раз большей, чем температура поверхности Солнца. Длина молнии иногда достигает 8 км, но ее толщина не больше, чем толщина пальца.

ГРОЗЫ 

В грозовых облаках скапливаются электрические заряды, которые разрежаются ударами молний, бьющими между облаками или между облаками и землей. Температура молнии достигает 30 000 градусов. Ученые подсчитали, что ежедневно на Земле случается примерно 3 млн вспышек молний. Молния порождает мощные звуковые колебания. Мы их слышим как раскаты грома.

Знаешь ли ты? Обычно молнии ударяют в самую высокую точку на местности. В Эмпайр-стейтбилдинг, одно из самых высоких зданий Нью-Йорка, молнии бьют примерно 100 раз в год.

Куда бьют молнии. Отрицательные электрические заряды скапливаются в нижней части грозового облака, а положительные поднимаются в верхнюю часть на восходящих потоках воздуха. Поверхность земли под грозовым облаком приобретает положительный заряд.

Между облаком и воздухом. Молния может ударить между положительно заряженной частью облака и отрицательно заряженным воздухом рядом с облаком.

Между облаками. Молния вспыхивает между противоположными зарядами внутри одного облака или между противоположным зарядом в соседнем облаке.

Между облаком и землей. Если нижняя часть облака заряжена отрицательно, а земля – положительно, молния ударит между небом и землей.

Гром и молния. Гром и молния происходят одновременно, но, поскольку скорость света выше скорости звука, сначала мы видим молнию и только потом слышим гром.

Виды молний. Линейная молния – самый распространенный вид. Ее разветвленная разновидность часто наблюдается при разряде между облаком и землей. Самый загадочный вид – шаровая молния.

Из искры – пламя. Ударившая в дерево молния может стать причиной лесного пожара. Молнии уносят жизни людей, разрушают дома, вредят электронной аппаратуре.

Путь молнии. Электрический разряд проходит сквозь ствол и корни дерева и уходит в землю, иногда очень глубоко.

СНЕГОПАДЫ И ВЬЮГИ.

Вьюга, или снежная буря, - это очень сильная метель, когда во время обильного снегопада поднимается штормовой ветер, скорость которого составляет не менее 56 км\ч. Видимость падает почти до нуля, дороги заносит снегом – в такую погоду не стоит садиться за руль и вообще выходить из дома!

Где укрыться от снежной бури. Лучшее укрытие от снежной бури – это твой дом. Пока ты сидишь дома, в тепле, и не выходишь на улицу, тебе не страшна непогода.

Под завалами снега. Во время особенно сильных вьюг автомобили и даже дома могут быть полностью засыпаны снегом.

В марте 1888 г на Нью-Йорк обрушилась снежная буря, получившая название «Большой белый ураган». В городе погибло не менее 400 человек.

Крохотное чудо. Снежинки образуются из кристалликов льда и пылинок, содержащих в воздухе. Форма снежинок зависит от температуры, но всегда уникальна.

Спасатели за работой. В районах, пострадавших от снежной бури, работают команды спасателей. Спасатели передвигаются на снегоходах, оснащенных широкими гусеницами и рулевыми лыжами. Такие машину могут ездить по глубокому снегу с приличной скоростью.

Лавина. Лавина – это массы снега и льда, которые низвергаются по горному склону. Большие лавины движутся со скоростью до 70 м\с и обладают огромной разрушительной силой. Снег, обрушившийся при сходе лавины, может засыпать целый поселок и даже небольшой городок.

Вниз по склону. Не выдерживая собственного веса, снег сдвигается и начинает скользить вниз по склону.

Влажный и скользкий. Свежий снег ложится на слой старого снега – влажного или обледеневшего.

Под толщей снега. Специально обученные собаки-спасатели ищут людей, погребенных под снегом после схода лавины.

ЗАСУХА

Засуха случается в тех местах, где в течение долго времени либо вообще не бывает дождя, либо его выпадает очень мало. Засуха может длиться несколько месяцев, а иногда и несколько лет подряд. Во время засухи почва пересыхает, и растениям не хватает воды для нормального роста. Растения погибают, а следом за ними погибают и растительноядные животные, оставшиеся без пищи. Без притока дождевой воды озера и реки мелеют, а небольшие водоемы и вовсе пересыхают.

Стратегии выживания. За миллионы лет животные приспособились к жизни в различных природных и климатических условиях. Например, одни из них обзавелись густой шерстью, чтобы не замерзнуть в стужу, другие научились зарываться в землю, чтобы пережить жару. В очень жаркое или очень холодное время года некоторые млекопитающие, рептилии и амфибии впадают в спячку. Спасаясь от холода или засухи, многие животные совершают дальние путешествия – миграции.

Длинные и короткие. У полярных зайцев и зайцев-беляков, живущих в холодном климате, короткие уши и лапы. Это особенность снижает потерю тепла. Антилоповый и чернохвостый зайцы обитают в жарком климате. Длинные уши и лапы помогают животным быстрее охлаждаться.

Роющая лягушка. Во время засухи роящая лягушка зарывается в землю, сооружает защитный кокон из влажной кожной слизи и впадает в оцепенение. Роящая лягушка может находится под землей несколько лет подряд, пока не пойдет дождь.

Пересохшая почва.  Пересохшая почва в сильную засуху спекается и становится такой твердой, что уже не может впитывать воду. Когда начинается дождь, вода не проникает в глубину, а лишь растекается по поверхности и быстро испаряется.

Австралия – самый засушливый континент Земли. Там выпадает очень мало осадков, и большую часть материка занимают пустыни.

ПРОГНОЗ ПОГОДЫ

О прогнозах погоды нам сообщают по сообщают по радио и телевидению, а также на многочисленных сайтах в Интернете. Но откуда берутся эти прогнозы? И как вообще можно предсказать погоду, которая постоянно меняется? Предсказанием погоды занимаются метеорологи – специалисты, изучающие атмосферу и ее состояние. Метеорологи наблюдают за погодными явлениями, анализируют их, выявляют общие тенденции и составляют прогнозы на ближайшие дни.

Снимки из космоса. На этом трехмерном снимке, полученном с помощью метеорологического спутника, изображен ураган «Фабио», пронесшийся над Мадагаскаром в феврале 2007 г. Самые высокие облака обозначены на снимке красным цветом. С развитием компьютерных технологий у метеорологов появилась возможность более точно предсказать погоду.

Метеорологический центр. Центральная метеостанция, где обрабатывается информация, поступающая со спутников и других устройств наблюдения за погодой.

Карта погоды. Попробуем разобраться, как читать карту погоды, которую показывают по телевизору и печатают в газетах. Буквой «В» обозначены области высокого атмосферного давления, буквой «Н» - области низкого атмосферного давления.

Изобары. Это линии на карте, которые соединяют точки с одинаковым атмосферным давлением.

Сбор информации. Для наблюдений за погодными явлениями используются разнообразные приборы. Все данные поступают в метеорологические центры. На основе полученной информации метеорологи прогнозируют погоду на ближайшие дни.

ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА

Большинство ученых согласно с тем, что климат на Земле постепенно теплеет. Этот процесс называется глобальным потеплением. Одной из причин изменений климата считается деятельность человека. Эксперты всерьез опасаются, что неуклонное повышение температуры на нашей планете может стать причиной многочисленных погодных катаклизмов.

Повышение уровня моря. Из-за глобального потепления происходит активное таяние льдов в полярных областях. Начиная с 1950-х гг шельфовые ледники Антарктиды сокращаются примерно на 7% в десятилетие. Вода от растаявших льдов постепенно повышает уровень моря. За последние 100 лет он поднялся на 20 см. Если так пойдет и дальше, то многие прибрежные регионы материков будут затоплены, а некоторые острова полностью уйдут под воду.

Исчезающие животные. Изменение климата и погодные катаклизмы пагубно воздействуют на привычную среду обитания животных, а иногда и полностью ее уничтожают. Многим видам животным угрожает опасность полного исчезновения с лица Земли.

Земноводные. 30% всех видов могут исчезнуть.

Млекопитающие. 22% всех видов могут изчезнуть.

Птицы. 12% всех видов могут изчезнуть.

Пресмыкающиеся. 5% всех видов могут исчезнуть.

КАК САМОМУ СДЕЛАТЬ ОБЛАКО

Попробуй провести эксперимент и сделать облако в домашних условиях. Попроси кого-нибудь из взрослых тебе помочь.

1. Отклей от пластиковой бутылки этикетку. Хорошенько вымой бутылку водой без мыла и средства для посуды. Не суши бутылку изнутри.

2. Налей в бутылку теплой воды, так чтобы она едва закрывала донышко. Плотно закрути крышку и встряхни бутылку, чтобы капельки воды прилипли к стенкам. Вылей оставшуюся воду.

3. Попроси кого-нибудь из взрослых зажечь спичку. Пусть она погорит, пока ты считаешь до пяти.

4. Задуй спичку и сразу же брось ее в бутылку.

5. Плотно закрути крышку и встряхни бутылку два-три раза.

6. Медленно сжимай бутылку посередине, попеременно надавливая и отпуская, пока внутри не сформируется облако. Если оно сразу не появится, продолжай сжимать бутылку.

7. После того как ты сожмешь бутылку несколько раз, внутри должно появиться облако. Его видно, когда ты опускаешь сжатые стенки бутылки. Если облака не видно, поднеси бутылку к темному фону.

8. Заканчивая эксперимент, открой крышку и выпусти облако наружу.

Тебе понадобиться:

- пустая большая пластиковая бутылка с завинчивающейся крышкой;

- теплая вода;

- спички.

СЛОВАРЬ

Аллея торнадо. Район в центральной части США, где часто возникают торнадо.

Атмосфера. Газовая оболочка, окружающая Землю, толщиной примерно 120 км.

Атмосферное осадки. Вода в жидком или твердом состоянии (дождь, морось, снег, крупа, град), выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.

Вихрь. Спиральное или круговое движение воды или воздуха.

Влажность. Количество влаги, содержащейся в воздухе.

Глаз бури. Зона затишья в центре урагана. Вокруг него дуют самые сильные вихри.

Глобальное потепление. Постепенное увеличение средней температуры атмосферы Земли и Мирового океана.

Гром. Оглушительный звук, вызываемый резким расширением нагретого молнией воздуха.

Засуха. Период сухой и жаркой погоды, когда не бывает или почти не бывает дождей. Запасы влаги в почве исчезают, что ведет к гибели растений.

Землетрясение. Подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные смещениями и разрывами в земной коре.

Излучение. Солнечная энергия, которая передается на Землю в виде лучей или волн.

Испарение. Процесс, при котором жидкость переходит в газообразное состояние.

Исчезающие виды животных. Вымирающие виды животных, которые находятся на грани полного исчезновение с лица земли.

Климат. Типичный для данной местности режим погоды, который почти не меняется в течение долгого времени.

Ледяные кристаллы. Мелкие частички льда, которые соединяются друг с другом и образуют облака, иней и ледяной туман.

Метеоролог. Ученый, который исследует атмосферные явления, влияющие на погоду.

Метеорологический спутник. Небольшой космический аппарат, вращающийся вокруг Земли и ведущий наблюдения за атмосферой.

Метеостанция. Учреждения для регулярных наблюдений за состоянием атмосферы, оборудованные измерительными приборами для определения температуры, давления и влажности воздуха.

Погода. Состояние атмосферы в конкретном месте, в конкретное время.

Полушарие. Половина сферической поверхности земного шара.

Радиозонд. Набор метеоприборов, прикрепляемых к запускаемому на большую высоту аэростату (воздушному шару).

Суперячейка. Огромная грозовая туча; часто ведет к образованию смерча.

Тропосфера. Самый нижний, ближайший к земной поверхности слой атмосферы толщиной около 20 км.

Ураган. Ветер разрушительной силы; его скорость превышает 30 м\с.

Циркуляция воздуха. Передвижение воздушных масс, происходящее из-за нагревания Земли солнечными лучами.

Цунами. Гигантская морская волна, вызванная подводным землетрясением или извержением вулкана на дне океана.