ДООГ- 2002

Семинар для учителей.
Материалы семинара.

С организаторами можно связаться по адресу doog@mail.ru.

Автор: Богомяков О.А., учитель географии, г. Жуковский Московской области

По теме "Атмосфера", изучаемой по физической географии в VI классе средней школы, в учебнике "Физиче-ская география" (авторы Т. П. Гераси-мова, Г. Ю. Грюнберг и Н. П. Неклюкова. М.: Просвещение, 1992) на с. 115 при-веден рис. 78, красочно демонстри-рующий строение земной атмосферы. На этом рисунке указано, что верх-няя граница тропосферы находится на высоте 20 км. И тут же на с. 115 учебника правильно написано, что толщина тропосферного слоя атмосфе-ры изменяется в зависимости от ши-роты места - от 17 км над экватором до 8 - 9 км в полярных частях Земли. Налицо явное несоответствие текста и рисунка. На уроках и при выполне-нии ребятами домашнего задания по данной теме возникает досадное не-доразумение. Где правда? А дети во-очию, может быть впервые в жизни, убеждаются, что не всегда следует ве-рить написанному в учебниках и кни-гах, у них невольно утрачивается до-верие к правдивости печатного слова. У учителя же, естественно, появляет-ся чувство досады и возникают не-нужные затруднения при объяснении изучаемого материала.

В связи с этим невольно стараешь-ся снять отмеченное противоречие. Но как? Наиболее целесообразным пред-ставляется обращение к тем областям человеческой деятельности, которые теснее всего связаны с атмосферой, зависят от нее. Это, конечно, авиа-ция, летательные аппараты которой - прежде всего самолеты, а также вер-толеты и др. - эксплуатируются в воз-духе и поэтому сильно зависят от физических свойств атмосферы, глав-ным образом от ее нижнего слоя - тропосферы. Хорошо известно, что эти свойства существенно влияют на лет-ные, эксплуатационные и иные ха-рактеристики буквально всех типов воздушных судов и их двигателей. К тому же многие современные самоле-ты способны беспосадочно в течение одного полета преодолевать расстоя-ния в несколько тысяч километров, т.е. взлетать, например, в полярных климатических областях (где верхняя граница тропосферы ближе всего рас-положена к земной поверхности), а приземляться в экваториальной (где, наоборот, высота тропосферы макси-мальна). Но кроме широты места на положение границы тропосферы влия-ют и другие факторы, главным обра-зом сезонная смена времен года. Та-ким образом, свойства воздуха в ат-мосфере, прежде всего в ее наиболее плотном и важном для жизни слое - тропосфере, характеризуются сущест-венным пространственно-временным непостоянством. Данное обстоятельство сильно затрудняет выполнение боль-шинства авиационно-технических рас-четов и делает просто невозможными сравнение и оценку летных данных авиатехники. Возникла острая объек-тивная необходимость в поиске свое-образного общего знаменателя для свойств атмосферы, ее постоянной и не зависящей от пространства (широ-та) и времени (сезоны года) модели. Поэтому еще лет 70 назад было раз-работано и принято специальное ус-ловное понятие "стандартная атмосфе-ра". А так как воздух является неотъ-емлемой частью географической обо-лочки всей планеты - независимо от находящихся на Земле стран и насе-ляющих ее народов, то стандартная атмосфера специальным соглашением была принята всюду и стала между-народной (МСА). У нас в стране МСА является государственным стандартом (ГОСТом) и имеет юридическую силу "закона.

Конечно, за основу МСА были при-няты значения основных параметров воздуха (температура, давление, плот-ность, скорость распространения зву-ка и др.), существующие в реальной действительности в различные сезоны и во всех основных климатических зонах планеты. Затем статистически-ми методами были определены и при-няты величины всех параметров воз-духа для каждой высоты в атмосфере над уровнем Мирового океана и в обобщенном виде сведены в специ-альную таблицу МСА.

Наиболее интересным с точки зре-ния физической географии парамет-ром воздуха несомненно следует при-знать его температуру, которая во многом характеризует и погоду, и кли-мат в любой местности. Поэтому ос-тановимся на рассмотрении изменения температуры воздуха в атмосфере по мере увеличения высоты, как оно представлено в МСА-для большей наглядности в графическом виде.

Поскольку нас более интересуют нижняя, тропосферная и прилегающая к ней стратосферная части атмосфе-ры, то на графике высота над уров-нем моря ограничена величиной 52 км. В действительности же предельная высота МСА гораздо больше и дости-гает космической области - 200 км.

Из приведенного графика легко уви-деть, что температура воздуха с вели-чины 15°С на уровне моря по мере роста высоты сначала плавно умень-шается до -56,5°С на высоте 11 км, а затем, по мере дальнейшего подъема до высоты 25 км, остается неизмен-ной. Ясно, что высота, равная 11 км, с точки зрения физических свойств воздуха (в частности, его температу-ры) представляется качественно пере-ломной. Поэтому вполне резонно дан-ную высоту на основе МСА принять верхней для тропосферы и нижней для стратосферы границей и внести соот-ветствующую поправку в рис. 78 учеб-ника. Тогда удастся избежать путани-цы у учеников VI класса в определе-нии и запоминании этой важной гра-ницы и снять озабоченность учите-лей.

Кроме этого, приведенный темпе-ратурный график МСА позволяет на-гляднее представлять явление верти-кального зонального изменения фло-ры, а следовательно, и фауны в зави-симости от высоты той или иной ме-стности, особенно в горных и высо-когорных условиях высотной поясно-сти.

В заключение полезно отметить, что МСА применяется не только при про-ектировании, строительстве и испы-таниях авиатехники, но и в геодезии и особенно в метеорологии.

Приглашение - Инструкция - Материалы семинара