Почему вода нагревается солнечными лучами медленнее чем поверхность земли

Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами

Мы все знаем о том, что Солнце с началом каждого земного дня посылает свои лучи на поверхность нашей планеты, и под их воздействием предметы начинают нагреваться, однако о природе данного явления не все мы знаем хоть какие-то подробности. И сегодня мы уделим внимание именно данной теме в рамках нашей статьи.

Почему Солнце нагревает поверхность Земли

Объяснение данному явлению, при котором Солнце влияет на температуру предметов на поверхности Земли, является достаточно простым. Здесь все дело в теплоемкости. Плотные предметы, находящиеся на поверхности Земли, будь то сооружения, деревья, земля или асфальт, пребывают под воздействием солнечных лучей, которые поднимают коэффициент их общей температуры.

Однако завели мы данный разговор не для того чтобы объяснить и без того очевидное явление. Дело в том, что существует еще и такой вопрос, почему реки и озера нагреваются солнечными лучами значительно медленней, чем просто поверхность земли. И об этом ниже.

Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами медленно

В то время, как асфальт и земля способны накалиться от солнечных лучей так, что на них вполне можно жарить яичницу, реки и озера нагреваются от нашего естественного светила не так сильно. Это условие соблюдается даже в самые жаркие и знойные дни. Но почему же так происходит? Давайте разберемся.

Дело в том, что здесь на передний план вновь выходит такая физическая величина, как теплоемкость. Теплоемкостью называют величину, которая определяется соотношением количества теплоты и прироста температуры, полученных телом. Чем больше теплоемкость тела и вещества, тем сложнее его нагреть.

Соответственно, теплоемкость, например, асфальта, является достаточно низкой, именно поэтому летом почти каждый день мы имеем возможность наблюдать за тем, что асфальт на улицах накаляется до такой степени, что даже становится мягким.

В случае с водой, заполняющей реки и озера, дела обстоят несколько иначе. Лучи, проходя через воду, рассеиваются, соответственно, чтобы нагреть воду в озерах и реках так, как нагревается асфальт, энергии необходимо значительно больше. Именно поэтому, даже в знойные летние дни мы имеем возможность охладиться и отдохнуть в местных водоемах, сохраняющих относительную прохладу, в сравнении с температурой воздуха и всего вокруг нас.

Впрочем, если говорить о мелких водоемах, то они, за счет близкого расположения дна к поверхности воды, а также его прогрева, и небольшого количества воды, также способны нагреваться достаточно сильно от лучей Солнца.

Источник

Почему вода нагревается солнечными лучами медленнее чем поверхность земли

Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами медленней, чем суша??

Короче, все просто — более теплые молекулы воды, обладают большей энергией, поднимаются к поверхности и испаряются, понижая температуру воды, аналогично происходит и у человека в жару, пот, испаряясь понижает нашу температуру тела, чтоб не было перегрева. Когда испаряются теплые молекулы, остаются более холодные, которые лучами солнца тоже постепенно нагреваются. Потому общая температура воды ниже чем окружающей среды. А суша обладает большей проводимостью тепла, энергия от молекулы к молекуле передается быстрее, ибо они расположены гораздо ближе друг к другу чем у воды, потому и нагреваются быстрее.

Основная причина — теплоемкость воды.
Она в несколько раз выше, чем теплоемкость почвы. Это означает, что для нагревания 1 кг воды нужно в несколько раз больше энергии, чем для нагревания 1 кг почвы.

Дело не в теплоемкости. Точнее, и в ней тоже, но во-вторую очередь.
Основная причина — теплопроводность!

У жидкостей, в том числе за счет конвекции, она гораздо больше, чем у твердых веществ, типа тех, из чего состоит суша.

В итоге, суша нагревается только на поверхности, а моря-океаны сразу на заметную глубину. Теперь прикинь, в каком случае нужно больше тепла ))

от воды сильнее отражаются лучи солнца

Если они нагреются как суша никто не сможет искупаться в таком «кипятке»-в итоге все вымрут от неудовлетворённого дикого желания, Бог этого допустить не может-всё в природе гармонично взаимосвязано)))

Теплоёмкость воды одна из самых высоких среди земных веществ. Это связано с тем, что она, хотя и жидкая, но остаётся «полимером» и нагревание её является отчасти и «плавлением».

Поэтому вода сравнительно медленно нагревается и медленно остывает. Вроде

Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами

Мы все знаем о том, что Солнце с началом каждого земного дня посылает свои лучи на поверхность нашей планеты, и под их воздействием предметы начинают нагреваться, однако о природе данного явления не все мы знаем хоть какие-то подробности. И сегодня мы уделим внимание именно данной теме в рамках нашей статьи.

Почему Солнце нагревает поверхность Земли

Объяснение данному явлению, при котором Солнце влияет на температуру предметов на поверхности Земли, является достаточно простым. Здесь все дело в теплоемкости. Плотные предметы, находящиеся на поверхности Земли, будь то сооружения, деревья, земля или асфальт, пребывают под воздействием солнечных лучей, которые поднимают коэффициент их общей температуры.

Однако завели мы данный разговор не для того чтобы объяснить и без того очевидное явление. Дело в том, что существует еще и такой вопрос, почему реки и озера нагреваются солнечными лучами значительно медленней, чем просто поверхность земли. И об этом ниже.

Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами медленно

В то время, как асфальт и земля способны накалиться от солнечных лучей так, что на них вполне можно жарить яичницу, реки и озера нагреваются от нашего естественного светила не так сильно. Это условие соблюдается даже в самые жаркие и знойные дни. Но почему же так происходит? Давайте разберемся.

Дело в том, что здесь на передний план вновь выходит такая физическая величина, как теплоемкость. Теплоемкостью называют величину, которая определяется соотношением количества теплоты и прироста температуры, полученных телом. Чем больше теплоемкость тела и вещества, тем сложнее его нагреть.

Соответственно, теплоемкость, например, асфальта, является достаточно низкой, именно поэтому летом почти каждый день мы имеем возможность наблюдать за тем, что асфальт на улицах накаляется до такой степени, что даже становится мягким.

В случае с водой, заполняющей реки и озера, дела обстоят несколько иначе. Лучи, проходя через воду, рассеиваются, соответственно, чтобы нагреть воду в озерах и реках так, как нагревается асфальт, энергии необходимо значительно больше. Именно поэтому, даже в знойные летние дни мы имеем возможность охладиться и отдохнуть в местных водоемах, сохраняющих относительную прохладу, в сравнении с температурой воздуха и всего вокруг нас.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —> p, blockquote 8,0,0,0,1 —>

Впрочем, если говорить о мелких водоемах, то они, за счет близкого расположения дна к поверхности воды, а также его прогрева, и небольшого количества воды, также способны нагреваться достаточно сильно от лучей Солнца.

почему и отчего нагревается вода в водоёмах по научному?

Если очень кратко — из-за низкой теплопроводности
Однако опыт показывает, что теплопроводность воды очень низкая, а механизм конвекции практически не работает.

Возьмём значения коэффициентов теплопроводности k для различных веществ из справочника [2] — вода — 0,56, воздух — 0,025,
Оказывается, что по теплопроводности вода где-то посередине между кирпичом и деревом.

Более подробно:
В некоторых озерах, особенно в мелководных или подверженных воздействию сильных ветров, вообще отсутствует заметная стратификация воды. Это означает, что водные массы более или менее постоянно перемешиваются под действием ветра и довольно однородны по всем параметрам. Однако для большинства глубоких озер и тех, которые находятся в ветровой тени, характерна отчетливая стратификация водной толщи по физическим свойствам, в результате которого менее плотные воды располагаются над более плотными.
При взаимодействии солнечной энергии с водой последняя приобретает уникальное свойство: ее плотность достигает максимальной величины (1,0) при температуре ок. 4° С, постепенно уменьшаясь как при повышении, так и при понижении температуры. В озерах солнечный свет используется растениями для фотосинтеза, а животными — чтобы видеть под водой. Свет влияет также на вертикальные миграции некоторых организмов, но главный результат воздействия солнечной энергии — нагревание воды. Приток энергии от Солнца значителен. Приход солнечной энергии в течение одного летнего дня может достигать 500 кал на 1 см2 поверхности озера. Часть этой энергии отражается от зеркала озера, часть рассеивается водной поверхностью в пространство, а часть поглощается водой и превращается в тепловую энергию. Эта тепловая энергия частично излучается вновь в атмосферу или затрачивается на испарение.
Нагревается главным образом верхний слой воды толщиной несколько метров, поскольку радиация быстро поглощается по мере ее проникновения вглубь. Нагревание приводит к расширению воды в этом верхнем слое, отчего ее плотность уменьшается по сравнению с плотностью нижележащих холодных слоев. Нагретая вода скапливается поверх холодных и потому более плотных вод.
В результате озерные воды оказываются разделенными на два горизонта: верхний, менее плотный, теплый — эпилимнион, и нижний, более плотный, холодный — гиполимнион. Промежуточный слой, в котором происходит быстрое понижение температуры с глубиной, называется металимнионом, или термоклином. Такая стратификация определяется скорее плотностью воды, чем ее температурой.

Значения температуры воды получаются в результате работы моделей погоды. Температура подстилающей поверхности является одним из основных факторов, влияющих на прогрев воздуха у земной поверхности, поэтому данные о температуре воды и почвы служат в качестве входных параметров во всех моделях атмосферы. Одновременно, сами модели также прогнозируют температуру воды, чтобы правильно отслеживать динамику погодных процессов.

Ограничения
Так как в качестве исходных используются глобальные модельные данные, то поле температуры воды получается гладким и не учитывает особенности отдельных местностей, например, со сложным рельефом, растительностью или водоемов с придонными источниками.
Кроме того, нужно принимать во внимание, что на мелких прибрежных участках около пляжей вода обычно нагревается сильнее, так как происходит нагрев дна солнечными лучами, что приводит к неустойчивости и более быстрому прогреву.
Вода в реках сильнее перемешивается, к тому же, при быстром течении возможен перенос воды из более теплых или более холодных районов.

почему и отчего нагревается вода в водоёмах по научному?

Если очень кратко — из-за низкой теплопроводности
Однако опыт показывает, что теплопроводность воды очень низкая, а механизм конвекции практически не работает.

Возьмём значения коэффициентов теплопроводности k для различных веществ из справочника [2] — вода — 0,56, воздух — 0,025,
Оказывается, что по теплопроводности вода где-то посередине между кирпичом и деревом.

Более подробно:
В некоторых озерах, особенно в мелководных или подверженных воздействию сильных ветров, вообще отсутствует заметная стратификация воды. Это означает, что водные массы более или менее постоянно перемешиваются под действием ветра и довольно однородны по всем параметрам. Однако для большинства глубоких озер и тех, которые находятся в ветровой тени, характерна отчетливая стратификация водной толщи по физическим свойствам, в результате которого менее плотные воды располагаются над более плотными.
При взаимодействии солнечной энергии с водой последняя приобретает уникальное свойство: ее плотность достигает максимальной величины (1,0) при температуре ок. 4° С, постепенно уменьшаясь как при повышении, так и при понижении температуры. В озерах солнечный свет используется растениями для фотосинтеза, а животными — чтобы видеть под водой. Свет влияет также на вертикальные миграции некоторых организмов, но главный результат воздействия солнечной энергии — нагревание воды. Приток энергии от Солнца значителен. Приход солнечной энергии в течение одного летнего дня может достигать 500 кал на 1 см2 поверхности озера. Часть этой энергии отражается от зеркала озера, часть рассеивается водной поверхностью в пространство, а часть поглощается водой и превращается в тепловую энергию. Эта тепловая энергия частично излучается вновь в атмосферу или затрачивается на испарение.
Нагревается главным образом верхний слой воды толщиной несколько метров, поскольку радиация быстро поглощается по мере ее проникновения вглубь. Нагревание приводит к расширению воды в этом верхнем слое, отчего ее плотность уменьшается по сравнению с плотностью нижележащих холодных слоев. Нагретая вода скапливается поверх холодных и потому более плотных вод.
В результате озерные воды оказываются разделенными на два горизонта: верхний, менее плотный, теплый — эпилимнион, и нижний, более плотный, холодный — гиполимнион. Промежуточный слой, в котором происходит быстрое понижение температуры с глубиной, называется металимнионом, или термоклином. Такая стратификация определяется скорее плотностью воды, чем ее температурой.

Значения температуры воды получаются в результате работы моделей погоды. Температура подстилающей поверхности является одним из основных факторов, влияющих на прогрев воздуха у земной поверхности, поэтому данные о температуре воды и почвы служат в качестве входных параметров во всех моделях атмосферы. Одновременно, сами модели также прогнозируют температуру воды, чтобы правильно отслеживать динамику погодных процессов.

Ограничения
Так как в качестве исходных используются глобальные модельные данные, то поле температуры воды получается гладким и не учитывает особенности отдельных местностей, например, со сложным рельефом, растительностью или водоемов с придонными источниками.
Кроме того, нужно принимать во внимание, что на мелких прибрежных участках около пляжей вода обычно нагревается сильнее, так как происходит нагрев дна солнечными лучами, что приводит к неустойчивости и более быстрому прогреву.
Вода в реках сильнее перемешивается, к тому же, при быстром течении возможен перенос воды из более теплых или более холодных районов.

Источник

1. Используя текст §47 учебника, объясните значение атмосферы для жизни на Земле.

Атмосфера защищает Землю от большинства метеоритов, вредных УФ-лучей, чрезмерного перегревания или переохлаждения, а также обеспечивает кислородом

2. В 1774 г. французский ученый Антуан Лавуазье исследовал основные части воздуха и установил, что он состоит из смеси газов. Какие газы входят в состав атмосферы? Какие из них необходимы для растений и животных?

3. Чем объясняется пристутствие примесей в воздухе? Какой вред они наносят живым организмам?

Хозяйственной деятельностью человека, извержениями вулканов.
Многие вещества оказывают негативное влияние на организм человека, животных и растений, ускоряют старение, вызывают болезни и пр.

4. Как подержиается постоянный состав атмосферы? Приведите примеры. Какой главный вывод вы сделали?

Постоянный состав атмосферы поддерживается дыхательной деятельностью людей, растений, животных. Это относится к содержанию кислорода и углекислого газа. Состав остальных газов поддерживается природой.

5. Объясните, как нагревание поверхности Земли зависит от угла падения солнечных лучей.

Чем меньше угол падения солнечных лучей, тем слабее нагревается поверхность Земли.

6. На горе высотой 4 км термометр показал 0°С. Какая температура будет у подножия горы?

7. Температура воздуха у поверхности Земли 18°С. Определите температуру воздуха за бортом самолета, летящего на высоте 9000 м.

8. Объясните, почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъеме вверх и увеличивается при спуске.

С увеличением высоты воздух становится более разреженным, а значит и уменьшается давление. Обратный процесс происходит при спуске.

9. Определите атмосферное давление на вершине холма высотой 50 м, если у его подножия оно составляет 750 мм рт.ст.

10. Какое атмосферное давление на вершине горы Эверест (Джомолунгма), если у подножия оно нормальное?

11. Укажите стрелками напраление ветра, если атмосферное даление распределяется следующим образом:

12. Определите относительную влажность воздуха, если при температуре +12°С в 1 м³ этого воздуха содержится 1 г водяного пара.

13. Какой воздух содержит больше водяного пара: тот, который сформировался над поверхностью Черного моря, или тот, который сформировался над поверхностью Красного моря? Почему?

Большее количество водяного пара содержит воздух, который сформировался над Черным морем, так как температура в этих широтах намного выше.

14. На рисунке изображены основные источники загрязнения атмосферного воздуха. Какие меры необходимо принимать по охране атмосферы?

1. Уменьшать количество вредных выбросов на производствах.
2. Уменьшать количество выхлопных газов от машин, путем уменьшения количества машин или переходом на более экологичное топливо.
3. Контролировать возникновение лесных пожаров.

15. Почему в борьбе за чистоту воздуха должны принимать участие все страны мира?

16. Приведите примеры, подтверждающие, что климат хотя и медленно, но изменяется. Обсудите эту проблему в классе.

Таяние ледников в Антарктиде, похолодание в Европе, потепление в Сибири.

17. Измеряйте температуру воздуха в течение дня через определенные промежутки времени, а потом определите среднесуточную температуру. Интервалы между измерениями должны быть небольшими.

Постройте график хода суточной температуры.

18. Используя текст учебника (с.139-140) и календарь погоды за месяц, постройте розу ветров. Какой вывод вы можете сделать?

19. Определите среднегодовую температуру воздуха по данным средних месячных температур.

20. С помощью барометра определите атмосферное давление через определенные промежутки времени. Показатели запишите в тетрадь.

Какие выводы вы сделали по результатам наблюдения?

В течение всего дня было пониженное давление, поэтому наблюдалась облачность.

21. Используя календарь погоды, проанализируйте, какая облачность наблюдалась в течение месяца в вашей местности.

Большую часть месяца было облачно, наблюдалось большое количество осадков. Около 30% дней облачность была переменной.

22. На основе ваших наблюдений за погодой определите:

1. В каком поясе освященности находится ваша местность?
2. Каковы среднемесячные температуры в вашей местности? Вычислите среднегодовую температуры.
3. Ветры какого направления преобладают в вашей местности?
4. Каково среднеговодое количество осадков в вашей местности?
5. Какой месяц у вас самый теплый, самый холодный, самый дождливый?
6. Как влияет на климат вашей местности Атлантический океан, высота места над уровнем моря, расположение горных хребтов?
7. Как можно назвать климат вашей местности (морской, умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный)?

23. Почему ласточки летают низко над землей при наступлении пасмурной погоды? Какие еще приметы, помогающие предсказать погоду, вы знаете?

24. Как вы считаете, когда песок пляжа будет нагреваться сильнее: в полдень или вечером? Объясните почему?

В полдень, т.к. солнце находится в зените и больше нагревает поверхность Земли.

25. По радио доктор сообщил, что влажность воздуха достигает 90%. Что это означает? Как вы отреагируете на этот факт?

Это означает, что будет сильный дождь. Я подготовлюсь к подобной погоде.

26. Назовите основные правила безопасного поведения во время грозы.

Не пользоваться электроприборами, не находиться близко к водоемам, не вставать у одиночных деревьев. Лучше укрыться в здании или у низкорослых деревьев.

27. Объясните, как меняют климат территории и показатели, его характеризаующие, по мере удаленности от океана.

Климат становится менее влажным, лето жарче, а зима холоднее, амплитуды температур становятся больше.

28. Земная поверхность нагревается и остывает неодинаково, так как:

а) быстрее нагревается суша, а остывает вода;
б) быстрее нагревается вода, а остывает суша;
в) суша нагревается и остывает быстрее, чем вода.

29. При каком угле падения солнечных лучей земная поверхность нагревается больше?

30. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность и все находящиеся на ней тела, называется:

а) атмосферой
б) атмосферным давлением
в) амплитудой температур

В 763, 765 мм.рт.ст.
Н 753, 759, 747 мм.рт.ст.

32. В какой точке атмосферное давление будет наибольшим?

33. Где на земном шаре:
а) самая высокая и самая низкая среднегодовая температура воздуха;
б) самая высокая и самая низкая относительная и абсолютная влажность;
в) наибольшее и наименьшее количество осадков?

34. Высота Останкинской телевизионной башни в Москве 530 м. Как изменится температура воздуха при подъеме на ее верхнюю точку:

а) понизится на 3-4°С
б) повысится на 3-4°С

35. Верны ли следующие утверждения?

А) В составе атмосферного воздуха преобладает азот.
Б) Атмосферное давление в высотой увеличивается.

1) верно только А
2) верно только Б
3) оба верны
4) оба неверны

36. Верны ли следующие утверждения?

А) В стратосфере воздух более плотный, чем в тропосфере.
Б) Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается.

1) верно только А
2) верно только Б
3) оба верны
4) оба неверны

37. Верны ли следующие утверждения?

1) верно только А
2) верно только Б
3) оба верны
4) оба неверны

Источник