תורת האקלים - שאלות ותשובות

1.מהם שלושת הגזים הנפוצים ביותר באטמוספרת כדור הארץ (פרט לאדי מים) ואיזה אחוז מנפח האוויר הם מהווים ביחד ?
תשובה:
שלושת הגזים הנפוצים ביותר באטמוספרת כדור הארץ פרט לאידי מים הם: חנקן  78.08%,
חמצן 20.95%,ארגון 0.93%.שלושתם מהווים 99.96% מנפח האוויר.

2.מהו הגז בעל השונות הרבה ביותר ממקום למקום סמוך לפני כדור הארץ? 
תשובה:
הגז בעל השונות הרבה ביותר סמוך לפני כדור הארץ הוא אדי מים. באזורי המדבר הוא מגיע ל-0.1 אחוזים מתכולת האוויר ובאזורים הטרופיים ומעל האוקיינוסים עד 3% מתכולת האוויר.

3.ציין מספר מקורות טבעיים לחלקיקים מרחפים באטמוספרה ומספר מקורות אנתרופוגנים (מעשה ידי אדם)? 
תשובה:
מקורות טבעיים :גרגירי אבק מהמדבריות, רסיסי מלח ים, עשן שריפות לדוגמא שריפות יער, התפרצויות הרי געש אף הם פולטים לאטמוספרה חלקיקים טבעיים רבים ביניהם גזים למיניהם ולחלקיקי אבק ואפר.קיימים גם חלקיקים אורגניים כגון זרעים ובקטריות. מקורות מעשי ידי אדם: פליטות מכלי רכב, פליטות מתחנות פחמיות ,פליטות מתעשייה, שריפות יזומות.

4.מהי השכבה האטמוספרית בה מתרחשות תופעות מזג האוויר המשפיעות עלינו (כגון עננות ,גשם ,רוח וכדומה)?תשובה:
השכבה בה מתרחשות תופעות מזג האוויר נקראת הטרופוספרה.

5.באיזו שכבה אטמוספרית נמצא הריכוז הגבוה ביותר של אוזון? 
תשובה:
הסטרטוספרה.

6.באיזו שכבה אטמוספרית (בתחום 50 הקילומטרים הקרובים לכדור הארץ)נמדדת הטמפרטורה הנמוכה ביותר?תשובה:
טרופפוזה

7.התבוננו בהתפלגות העולמית של טמפרטורת האוויר בחודש ינואר והסבירו מדוע בחודש זה הטמפרטורות הממוצעות מעל היבשות בחצי הכדור הצפוני נמוכות יותר מאשר מעל האוקיינוסים עבור אותו קו רוחב?
תשובה:
קיבול החום באוקיינוסים גבוהה יותר מהקרקע. הקרקע למעשה בעלת קיבול חום קטן, המשמעות היא שהקרקע מתחממת/מתקררת במהירות ואילו מי האוקיינוסים מתחממים/מתקררים בצורה איטית הרבה יותר וכך שומרים על החום שלהם.

8.מהו סוג הקרינה הנפלט מכדור הארץ ומדוע? הדגם באמצעות חישוב (הנח כי הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ היא 17 מעלות צלסיוס) ?
תשובה:
סוג הקרינה הנפלט מכדור הארץ הוא "אינפרא אדום" .טווח האור הנראה הינו בין 0.4-0.7 מיקרון. כאשר 0.7 מיקרון זהו צבע אדום. הקרקע פולטת קרינה בגודל של 10 מיקרון על פי החישוב הבא: טמפרטורת כדור הארץ היא 17 מעלות ולכן הטמפרטורה בקלווין היא 17+273 = 290 מעלות קלווין.למדה (אורך הגל) = 2897/290 = 10 מיקרון.

9.הסבירו במה נבדלת הקרינה הנפלטת מהשמש מהקרינה הנפלטת ממערכת כדור הארץ והאטמוספירה אל החלל? 
תשובה:
הקרינה הנפלטת מהשמש היא בעלת ספקטרום נרחב מאוד של גלים, קצרים וארוכים.חלקם בטווח הנראה לבני האדם,0.4-0.7 מיקרון,חלקם נבלעים על ידי האוזון,האטמוספרה,העננים וחלקם מגיעים לקרקע. לעומת זאת הקרינה הנפלטת מכדור הארץ הן לאטמוספרה והן לחלל היא קרינת אינפרא אדום בלבד.בהתאם לטמפרטורת כדור הארץ הממוצעת של 17 מעלות,היא עומדת על 10 מיקרון.

10.מדוע נקראים חלק מהגזים באטמוספירה "גזי חממה"? תנו מספר דוגמאות לגזים אלו? 
תשובה:
כדור הארץ מתחמם כתוצאה מחימום הקרקע על ידי קרני השמש ופליטת החום של הקרקע לאטמוספרה.פלטה זו של קרניים אינפרא אדומות בעצם מחממת את האטמוספרה ולא קרני השמש הישירות.ישנם מספר גזים באטמוספרה כדוגמת (אדי מים,פחמן דו חמצני) אשר בולעים את הקרניים האינפרא אדומות הנפלטות מכדור הארץ לאטמוספרה ומשם לחלל ומחזירות את החום לקרקע(לשכבות הנמוכות),ובכך שומרות על הטמפרטורה הנוחה יחסית לחיים,17 מעלות צלזיוס.

11.מדוע עונת הקיץ היא העונה החמה ועונת החורף היא העונה הקרה? 
תשובות:
א.שעות היום בקיץ ארוכות יותר משעות היום בחורף כך שהקרקע בקיץ קולטת יותר אנרגיה סולרית.
ב.זווית קרינת השמש בקיץ חדה יותר מאשר בחורף כך שהקרקע מקבלת יותר אנרגיה סולרית בקיץ.
ג.העובי  שעוברת קרינת השמש באטמוספרה במהלך הקיץ קצרה יותר מאשר בחורף.האטמוספרה היא בעצם מסנן של קרינת השמש.כאשר הקרינה עובדת בשטח גדול יותר של האטמוספרה התוצאה היא שפחות קרינה מגיעה לקרקע ולכן היא פחות מתחממת.

12.ברחבים הגבוהים בעונת הקיץ (סמוך לקטבים)משך שעות האור יכול להגיע ל-20 שעות ביממה ואף יותר.הסבירו מדוע אם כן הרחבים הבינוניים חמים יותר מאשר הרחבים הגבוהים? 
תשובה:
בגלל סטיית ציר כדור הארץ ב-23.5 מעלות זווית פגיעת קרני השמש בקוטב לעומת האזורים הבינוניים (פלוס מינוס 23.5 מעלות ביחס לקו המשווה) היא קריטית. 
למרות שבקיץ אזור הקוטב הצפוני מקבל יותר שעות אור ,כמות האנרגיה הסולרית המגיעה לקוטב  היא קטנה יותר מכיוון שהשמש נמצאת בזווית כהה יותר והתוצאה היא שכמות האנרגיה המגיעה לקרקע קטנה הרבה יותר.באזורי הרוחב הבינוניים קרינת השמש היא בזוית ישרה.(23.5 מעלות צפון ודרום). כמות הסינון שקרינה זו עוברת באטמוספרה היא מינמלית,אטמוספרה אחת לעומת 11 אטמוספרות של סינון בקוטב הצפוני.