Ответы на задания
конкурсного тура
команды id 97 БИС
Ответ на вопрос 1. «Привет, Аля! Я хочу рассказать тебе о естествоиспытателе, который в 1643 году первым установил соотношение между атмосферным давлением и весом ртутного столба. Звали его Эванджелиста Торричелли(1608-1647). Прибор, работа которого основана на установленном им соотношении, называется барометром. Его назначение заключается в измерении высоты ртутного столба, который зависит от величины атмосферного давления и используется для его определения».
Литература. Энциклопедия “История открытий”, М.: изд-во Росмэн, 1997.
Опыт Торричелли
По
телевидению или радио мы часто слышим, что атмосферное давление составляет,
например, 760 мм рт.ст. (читается: 760 миллиметров ртутного столба). Это число
бывает больше или меньше. Как это понимать? Для ответа на этот вопрос рассмотрим
опыт, предложенный итальянским ученым Э.Торричелли в 1643 году.Стеклянную трубку длиной около
метра,
запаянную
с одного конца, наполняют доверху ртутью. Затем, плотно закрыв отверстие
пальцем, трубку переворачивают и опускают в чашу с ртутью. После этого палец
убирают. Ртуть из трубки начинает выливаться, но не вся! Остается ее "столбик"
примерно 76 см высотой (считая от уровня ртути в чаше). Примечательно, что эта
высота не зависит ни от длины трубки, ни от глубины ее погружения в ртуть.
Объясним этот опыт. Взгляните на рисунок. Желтым цветом мы пометили
небольшой слой ртути внутри трубки. Вес вышележащих слоев действует
вниз, толкая желтый слой в чашу. Причина этого- сила тяжести. А ртуть в
чаше давит на желтый слой вверх, толкая его назад в трубку. Причина
возникновения этой силы - атмосферное давление, действующее на поверхность ртути
в чаше. Согласно закону Паскаля оно распространяется через ртуть даже внутрь
трубки (см. синие стрелки). Так как ртуть покоится, то названные силы (обозначим
их F1 и F2) уравновешивают друг друга.
http://home.sovtest.ru/~kiv/theory/tema-05/p05f.htm
Ответ на вопрос 2. Появление радуги — это бесспорное свидетельство выпадения дождя, освещаемого солнечными лучами из-за спины наблюдателя. Наличие радуги говорит о кратковременном характере осадков, выпадающих из отдельных облаков со значительными просветами между ними, то есть в основном после появления радуги наблюдается улучшение погоды.
Литература. Энциклопедия «Земля». — М.: изд-во Просвещение 2001.
Ответ на вопрос 3. Моряки говорили правду, т.к. к югу от северного тропика в полдень можно увидеть солнце на севере. В России такое возможно на территориях, лежащих за Полярным кругом, летом в полдень.
Литература. Задачи по географии: пособие для учителей/ Под ред. Наумова. — М.: МИРОС, 1993.
Ответ на вопрос 4. Особенности климата Причерноморья и Приазовья связаны со слабостью циклонической деятельности, которая обуславливает обильное увлажнение в северной и центральной частях Русской равнины. На ее степном юге, за так называемой “климатической осью Воейкова” (полосой высокого атмосферного давления), преобладают антициклоны, формирующие континентальный, сухой тип воздушных масс. Количество осадков особенно невелико в юго-восточной части степей, куда почти не проникает влажный западный воздух.
Литература. Задачи по географии: пособие для учителей/ Под ред. Наумова. — М.: МИРОС, 1993.
Ответ на вопрос 5. Долина Смерти — самое низкое место на американском континенте и одно из самых жарких мест в мире (+56,7 градусов по Цельсию было зарегистрировано 10.07.1913). Скопление горячего воздуха в Долине Смерти определяется адиабатическим процессом, являющимся следствием быстрого спуска с гор воздушного потока. Разность давления в долине и на вершине горы при адиабатическом процессе обусловливает сильный нагрев воздушного потока — возникает сухой и горячий ветер, который за длительное время превратил Долину Смерти в пустыню.
Литература. Задачи по географии: пособие для учителей/ Под ред. Наумова. — М.: МИРОС, 1993. Элькин Г.Н. Физическая география. 6 класс: Метод. пособие. – СПб.: ”Паритет”, 2000.
Ответ на
вопрос 6. Высшая точка южного полушария расположена в
Чилийских Андах. Это — г. Аконкагуа. Ее высота равна 6959 м. Едва ли с нее можно
увидеть истоки великой реки Амазонки, которая течет в Атлантический океан среди
влажных тропических лесов. К востоку от Анд на широтах Аконкагуа простираются
степи, на побережье Тихого океана в этой части Чили — леса умеренного пояса, но
нигде поблизости нет тундры (если не считать участка тундровой растительности на
склонах гор — согласно закону вертикальной зональности), а также джунглей и
саванны. Пассат (от испанского viento de pasade — ветер, благоприятствующий переезду) в
южном полушарии преимущественно имеет юго-восточное направление, но дуть с
севера не может. К западу от
вершины, действительно, находится океан, но не Атлантический, а Тихий. Нельзя
встретить в Чили, как и во всей Америке, представителей фауны Азии — тигров и
орангутангов, африканских зебр и шимпанзе. Нет здесь и овцебыков — жителей
дальнего Севера Америки. Бегемоты — африканские животные, хотя и водные, но
предпочитают соленой морской воде пресную. Не может здесь быть финиковых и
кокосовых пальм, а также и австралийских эвкалиптов, кстати, как известно, не
дающих тени. Баобабы не растут в джунглях даже на своей родине — Африке.
Альтернативное описание. Южная Америка расположена по обе стороны от экватора, но основная ее часть лежит в южном полушарии. Самая широкая часть материка находится между экватором и южным тропиком. В субтропических и умеренных широтах лежит его суженная и расчлененная оконечность. Географическое положение между 12 град. с.ш. и 56 град ю.ш. обуславливает высокие суммы солнечной радиации почти на всей территории Южной Америки. Большая часть ее получает 120-160 ккал/ кв.см (5000-6700 МДж/ кв. м) в год. Важным фактором климатообразования в Южной Америке является ее орография. Воздушные потоки, идущие со стороны Атлантического океана, свободно проникают на запад вплоть до подножия Анд. На западе и отчасти на севере барьер Анд оказывает влияние на движение воздушных течений, идущих с Тихого океана и Карибского моря. Велико также значение течений Атлантического и Тихого океанов у берегов материка. Перуанское холодное течение в Тихом океане, проникающее почти до самого экватора, выносит на север массы холодных вод из Антарктики и снижает температуру у берегов на 4 градуса. В приморской части чилийских Анд климат субтропический, с сухим летом и влажной зимой. Район распространения этого климата охватывает побережье между 29 и 37 градусами южной широты, а также Центральную долину и нижние части западных склонов Главной Кордильеры. На севере намечается переход к полупустыням, а к югу увеличение осадков и переход к условиям океанического климата умеренных широт. По мере удаления от побережья климат становится более континентальным и сухим, чем на берегах Тихого океана. В Вальпараисо температура самого прохладного месяца +11 градусов по Цельсию, а самого теплого +17 градусов, сезонные амплитуды температуры невелики. Осадков выпадает немного (около 400 мм в год), количество их возрастает с севера на юг и с востока на запад (до 750-830 мм). По направлению к югу годовые суммы осадков быстро нарастают и различия в их распределении между летом и зимой почти стираются. На западных склонах Главной Кордильеры осадки возрастают, но на ее восточном склоне их вновь становится очень мало. В тропических лесах Южной Америки обитают все американские (широконосые) обезьяны, подразделяемые на два семейства — игрунковообразных и цебид. Широко распространены паукообразные обезьяны с длинными гибкими конечностями. Из представителей отряда неполнозубых в тропических лесах обитают ленивцы (Bradypodidae). Они малоподвижны и проводят большую часть времени в висячем положении на деревьях, питаются листьями и побегами. К жизни на деревьях приспособлены также некоторые муравьеды. Хищниками тропических лесов из семейства кошачьих являются оцелоты, ягуарунди и крупные и сильные ягуары. Копытные, немногочисленные в Южной Америке, в лесах представлены лишь несколькими родами. Среди них: тапир (Tapirus terrestris), небольшая черная свинья — пекари и малорослые южноамериканские спицерогие олени. Горная фауна Анд включает много эндемичных животных, не встречающихся в восточной части материка. По всей горной области Анд распространены южноамериканские представители семейства верблюдовых — ламы. Известны 2 вида диких лам — вигонь (или викунья) и гуанако. Водятся в Андах также очковый медведь, некоторые сумчатые. Птицы представлены в Андах обычно эндемичными горными видами тех же родов и семейств, которые распространены на востоке материка. Из хищных интересен кондор (Vultur griphus) — самый крупный представитель этого отряда. Флора Южноамериканского материка дала человечеству много ценнейших растений, вошедших в культуру не только в западном полушарии, но и за его пределами. Это прежде всего картофель, древние центры возделывания которого находятся в Андах. Анды — родина томатов, фасоли, тыквы. Южная Америка также является родиной самого ценного каучуконоса — гевеи, шоколадного, хинного деревьев, маниока и многих других растений, выращиваемых в тропических областях Земли. Богатейшая растительность Южной Америки представляет собой неисчерпаемый источник огромных природных богатств — пищевых, кормовых, технических, лекарственных растений.
На этой страничке вы можете увидеть фотогалерею Аконкагуа и Анд.
Литература. Занимательная география. Географические задачи и вопросы. Изд. 4-е / Под ред. профессора Н.Н.Студенцова. Изд-во Сарат. ун-та, 1973, 184 с. Власова Т.В. Физическая география материков. Часть 2. М.: Просвещение, 1986. – 269 с.
Ответ на вопрос 7. Облака при температуре -100С
в половине своих случаев водяные, в 30% случаев смешанные и только в 20%
ледяные. Вода и лед всегда существенно тяжелее воздуха. Поэтому возникает
естественный вопрос: каким же образом водяные капли и кристаллики удерживаются в
облаке? Наиболее мелкие капельки не могут упасть на землю, так как их
беспорядочно ударяют бесчисленные молекулы воздуха, находящегося в хаотичном
тепловом движении. А поскольку снизу молекул несколько больше, так как их число
убывает с высотой, то и действие их снизу более заметно. При этом каждая
капелька совершает сложнейшее движение по изломанной траектории. Более крупные
капли не могут удерживаться в облаке и начинают падать под влиянием земного
притяжения. Но тут на них начинает действовать сила сопротивления,
противоположная силе тяжести. Капля приобретает постоянную скорость и может быть
остановлена и даже подброшена вверх восходящими потоками воздуха. При
определенных условиях из облаков на землю начинают выпадать осадки в виде дождя,
снега, града.
Литература. Хрестоматия по природоведению. Приволжское изд-во “Детская книга”.
Ответ на вопрос 8. Атмосфера Марса значительно менее плотная, чем атмосфера Земли, и величина атмосферного давления на поверхности планеты составляет всего 0,6% атмосферного давления на земной поверхности. Марсианская атмосфера очень разрежена и соответствует плотности стратосферы Земли на высоте 30 километров. Основные газы атмосферы Марса: углекислый газ (около 95,3%), азот (2,7%), аргон (1,6%); остальные газы содержатся в незначительном количестве: кислород, водяной пар, окись углерода (все вместе около 0,4%). По климатическим условиям Марс – планета, наиболее похожая на нашу. Он находится на расстоянии в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, и значит, получает в 2,25 раза меньше солнечной энергии. Средняя температура на поверхности составляет –43 градуса по Цельсию, при этом на освещенной стороне планеты днем может быть около 7 градусов по Цельсию, а на неосвещенной стороне -73 градуса по Цельсию. Такие резкие перепады температуры вызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способна долго удерживать тепло. В атмосфере не раз наблюдались облака различных типов, по - видимому, состоящих из ледяных кристаллов (вообще образование облаков на Марсе — редкость).
На Марсе происходят сезонные
изменения климата, в следствие солнечного нагрева и обмена двуокисью углерода
между полярным льдом и морозом и атмосферой. Во время того, как на каждом
Марсианском полушарии наступает осень и зима, углекислый газ, находящийся в
составе атмосферы конденсируется и образовывает ледяные шапки, которые
простираются от полюса до 60-й параллели. Когда приходит весна, перепад
температуры между льдом и нагретой солнцем почвой порождает сильные ветры в
области края отступающей полярной шапки. Этот эффект усиливается более горячим
южным летом, когда планета находится ближе к Солнцу.
Температура в марсианской атмосфере убывает с высотой приблизительно в два раза медленнее, чем в нашей земной. Атмосферная циркуляция имеет сходство с земной, но интенсивность циркуляции превосходит земную, так как контрасты температуры между экватором и полюсами на Марсе в 2,5-3 раза больше, чем на Земле.
На Марсе очень велик суточный
ход температуры. Преобладающими зимой должны быть ветры западного, а летом —
восточного направления, так как господствующей является зональная форма
циркуляции. Характерным явлением на планете следует считать пыльные бури,
которые могут носить там глобальный характер. Особенностью таких бурь является
«антипарниковый эффект» — охлаждение поверхности планеты и увеличение
температуры атмосферы под влиянием поглощения солнечной радиации пылью.
Сейчас Марс представляет собой
пустынную, безводную и по сравнению с Землей очень холодную планету. Многие
исследователи склонны считать, что в очень далеком прошлом условия на этой
планете были совсем иные, в частности, атмосфера была более плотной и, что
особенно существенно, была и вода. Об этом говорят обнаруженные на Марсе
осадочные отложения и рельеф поверхности, изобилующий узкими долинами,
напоминающими естественные каналы, по которым, как по земным рекам, возможно,
текла вода или какая-либо другая жидкость. О существовании на Марсе другого,
значительно более мягкого климата в далеком прошлом (возможно, около миллиарда
лет тому назад), по мнению некоторых ученых, говорят и расчеты, основанные на
предположении о том, что, прежде чем стать современной, «докислородной»,
марсианская атмосфера была первоначально водородной, затем аммиачной, и лишь в
будущем ей предстоит стать подобной нашей земной.
Сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с, поднимают огромные количества пыли, которые усиливаются в большие штормы. Согласно наблюдениям, эти штормы покрывают всю планету. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охвачены грандиозными пылевыми бурями. Чаще всего они возникают вблизи полярных шапок. Глобальная пылевая буря на Марсе помешала фотографированию поверхности с борта зонда "Маринер-9". Она бушевала с сентября 1971 по январь 1972 г., подняв в атмосферу на высоту более 10 км около миллиарда тонн пыли. После апогея интенсивности пыльной бури, ветры начнут стихать и пыль начнет оседать в нижние слои атмосферы, постепенно сгущаясь, что в конечном счете приведет к обратному эффекту — похолоданию на Красной планете. Это будет аналогия воображаемой ядерной зимы на Земле, случись ядерная война.
Марсианская атмосфера — намного более простая система, чем земная, поскольку она более тонкая и испытывает недостаток воды, которой в избытке в нашей атмосфере. Это делает процессы изменения климата на Марсе более быстрыми и глобальными, что обеспечивает нас своего рода испытательным полигоном для того, чтобы почерпнуть уроки последствий от загрязнения нашей атмосферы вредными выбросами, стимулирующими развитие парникового эффекта на Земле.
Литература. Астапенко П.Д. Вопросы о погоде. 3-е издание. - Л., Гидрометеоиздат, 1987, 392 с.
Интернет-источники: www.asu.edu, www.nasa.com
Ответ на вопрос 9. Тритон — один из крупнейших спутников Нептуна (вторым является Протей). Тритон называют азотно-титановым спутником, потому что он состоит из титана, а на его поверхности находятся метановый и азотный льды. Да-да, льды. Температура атмосферы Тритона, состоящей из того же азота и метана, составляет –250 градусов по Цельсию, а при такой температуре газы атмосферы замерзают. Поэтому при нагревании солнцем азотного льда из него начинают бить гейзеры. Весь этот процесс происходит именно весной (весна на Тритоне длится около 40 земных годов) и в ходе его жидкий азот и метан вырываются наружу в виде гейзеров высотой примерно 10 км, где и разносятся ветром на десятки километров.
http://colonization.hut.ru/fundation/triton.htm