Що таке атмосфера земли?

Атмосфера – газова оболонка (геосфера), навколішнє планету Земля. Внутрішня її Поверхня покріває гідросферу и Частково кору, зовнішня межує з навколоземної Частина космічного простору.

Сукупність розділів фізики та хімії, які вівчають атмосферу, прийнято назіваті фізікою атмосфери. Атмосфера візначає погоду на поверхні земли, вивченості постривай займається метеорологія, а трівалімі варіаціямі клімату – кліматологія.

Шарі атмосфери

Атмосфера має шарувату структуру.
Від поверхні земли вгору ці шари розташовуються так:

  • Тропосфера
  • Стратосфера
  • Мезосфера
  • Термосфера
  • Екзосфера

Межі Між кулями не різкі и їх висота поклади від широти и порист року. Шарувата структура – результат температурних змін на різніх висота. Погода формується в тропосфері (ніжні пріблізно 10 км: близьким 6 км над полюсами и Більше 16 км над ЕКВАТОР). І Верхня межа тропософері Вище влітку, Ніж взимку.

Тропосфера

Нижня частина атмосфери, до висот 10-15 км, у якій зосереджено 4/5 усієї Масі атмосферного Повітря, зветься тропосферою. Для неї характерно, Що температура тут з висотою падає у Середньому на 0.6 ° / 100 м (в окремому випадка Розподіл температури по вертікалі варіює в широких межах). У тропосфері містіться Майже уся водяна пара атмосфери и вінікають Майже ВСІ хмари. Сильно розвинено тут и турбулентність, особливо Поблизу земної поверхні, а кож у так званні струменевим течіях у Верхній частіні тропосфери.

Висота, до якої простірається тропосфера, над шкірних місцем земли змінюється день у день. Крім того, навіть у середней вон різна Під різнімі широтами й у Різні сезони року. У Середньому річному тропосфера простірається над полюсами до висот близьким 9 км, над помірнімі широтами до 10-12 км и над ЕКВАТОР до 15-17 км. Середня річна температура Повітря в земної поверхні Біля +26 ° на екваторі и близьким -23 ° на північному полюсі. На Верхній Межі тропосфери над ЕКВАТОР середня температура Біля -70 °, над північнім полюсом зимою Біля -65 °, а влітку близьким -45 °.

Тиск Повітря на Верхній Межі тропосфери відповідно її вісоті в 5-8 разів менше, Ніж у земної поверхні. Отже, основна маса атмосферного Повітря знаходится самє в тропосфері. Процеси, Що відбуваються в тропосфері, мают безпосереднє и вірішальне значення для постривай и клімату Біля земної поверхні.

У тропосфері зосереджені весь водяна пара и самє того ВСІ хмари утворюються в межах тропосфери. Температура зменшується з висотою.

Сонячні промені легко проходять через тропосферу, а тепло, його призначення та віпромінює нагріта Сонячна Променя Земля, накопічується в тропосфері: Такі гази, Як вуглекіслій газ, метан а кож парі води утрімують тепло. Такий механізм прогрівання атмосфери від земли, нагрітої Сонячна радіацією, назівається парникових ефект (greenhouse effect). Саме тому, Що джерелом тепла для атмосфери є Земля, температура Повітря з висотою зменшується.

Кордон Між турбулентної тропосфери и спокійною стратосфері назівається тропопауза. Тут утворюються Швидко рухомі вітри, звані "реактівні потоки" ( jet streams)

Колись припускали, Що температура атмосфери падає и Вище тропософері, однак вімірювання у високих кулях атмосфери показали, Що це не так: відразу Вище тропопаузи температура Майже постійна, а потім почінає збільшуватіся Сільні горізонтальні вітри дмуть в стратосфері НЕ утворюючі турбулентності. Повітря стратосфері Дуже сухий и того Хмари рідкі. Утворюються так звані перламутрові хмари ( nacreous or mother-of-perl).

Стратосфера Дуже Важливим для життя на земли, так самє в цьому шарі знаходится невелика кількість озону, Що поглінає сильне ультафіолетовое віпромінювання, шкідлівій для життя. Поглінаючі ульрафіолетовое віпромінювання озон нагріває стратосферу.

Стратосфера

Над тропосферою до висот 50-55 км лежить стратосфера, Що характерізується тім, Що температура в ній у Середньому зростає з висотою. Перехідній куля Між тропосферою и стратосфера (товщина 1-2 км) зветься тропопаузи.

Вище булі наведені дані про температуру на Верхній Межі тропосфери. Ці температури характерні и для ніжньої стратосфери. Таким чином, температура Повітря в Нижній стратосфері над ЕКВАТОР Завжди Дуже низько; притому влітку Багато ніжче, Ніж над полюсом.

Нижня стратосфера більш Менш ізотермічна. Альо, починаючі з висотою близьким 25 км, температура в стратосфері Швидко зростає з висотою, досягаючі на вісоті близьким 50 км максимальних, прітім позитивне значення (від +10 до +30 °). Внаслідок зростання температури з висотою турбулентність у стратосфері мала.
Водяної парі в стратосфері мізерно мало. Однак на висоті 20-25 км спостерігаються іноді у високих широтах Дуже тонкі, так звані перламутрові хмари. Всунь смороду не видно, а Вночі здаються світнімі, ТОМУ ЩО вісвітлюються сонцем, Що знаходится Під горизонтом. Ці хмари складаються з переохолодженіх водяних крапельок. Стратосфера характерізується галі тім, Що переважно в ній містіться атмосферного озону, Про що Було сказано Вище

Мезосфера

Над стратосферою лежить куля мезосфері, пріблізно до 80 км. Тут температура з висотою падає до декількох десятків градусів ніжче нуля. Внаслідок Швидкого падіння температури з висотою в мезосфері сильно розвинено турбулентність. На висоті, близьким до верхньої Межі мезосфери (75-90 км), спостерігаються галі особливого роду хмари, кож освітлювані сонцем у Нічні години, так звані сріблясті. Найбільш ймовірно, Що смороду складаються з кріжаніх крісталів.

На Верхній Межі мезосфери Тиск Повітря разів у 200 менше, Ніж у земної поверхні. Таким чином, у тропосфері, стратосфері и мезосфері разом, до висот 80 км, полягає Більше Ніж 99,5% всієї Масі атмосфери. На віщерозміщені шарі доводитися нікчемна кількість Повітря.

На вісоті близьким 50 км над Землею температура Знову почінає падати, позначаючі верхню межу стратосфері и качан Наступний кулі – мезосфери. Мезосфера має найхолоднішу температуру в атмосфері: от -2 до – 138 градусів Цельсія. Тут же знаходяться найвіщі хмари: в Ясну погоду їх можна бачіті при заході сонця. Смороду назіваються noctilucent (світяться Вночі).

Термосфера

Верхня частина атмосфери, над мезосферою, характерізується Дуже скроню температурами и того зветься термосфери. У ній розрізняються, однак, Дві Частина: іоносфера, Що простірається від мезосфери до висот порядку тісячі кілометрів, и лежача над нею зовнішня частина – екзосфера, Що переходити у земну корону.

Повітря в іоносфері НАДЗВИЧАЙНИХ розріджене. Мі Вже вказувалі, Що на висоті 300-750 км Його середня щільність порядку 10-8-10-10 г/м3. Альо и при такій Малій щільності Кожній кубічній сантиметр Повітря на вісоті 300 км галі містіть Біля одного мільярда (109) молекул або атомів, а на вісоті 600 км – понад 10 мільйонів (107). Це на кілька порядків Більше, Ніж вміст газів у міжпланетному просторі.
Іоносфера, Як говорити сама назва, характерізується Дуже сильно ступенів іонізації Повітря – вміст іонів тут у Багато разів Більше, Ніж в ніжчіх кулях, незважаючі на сильну Загальну розрідженість Повітря. Ці іоні являютя собою в основному заряджені атоми кисня, заряджені молекули окису азоту и Вільні Електрон. Їх Зміст на висоті 100-400 км – порядку 1015-106 на кубічній сантиметр.

У іоносфері віділяється декілька шарів, або областей, Із максимально іонізацією, особливо на висоті 100 – 120 км (куля Е) i 200-400 км (шар F). Альо и в проміжках Між цімі кулями ступінь іонізації атмосфери залішається Дуже скроню. Положення іоносферніх шарів и концентрація іонів у них увесь час змінюються. Спорадічні скупчення електронів з особливо великою концентрацією носять назви Електрон хмар.

Від ступенів іонізації поклади електропровідність атмосфери. Тому в іоносфері електропровідність Повітря в загальному в 1012 разів Більше, Ніж у земної поверхні. Радіохвілі віпробують в іоносфері поглинання, заломлених и віддзеркалення. Хвилі довжина більш 20 м узагалі НЕ можут пройти Крізь іоносферу: смороду відбіваються Вже Електрон кулями невелікої концентрації в Нижній частіні іоносфері (на висоті 70 – 80 км). Середні и Короткі Хвилі відбіваються віщерозташованімі іоносфернімі кулями.

Саме внаслідок відбіття от іоносфері можлива далекий зв'язок на коротких хвилях. Багатократно віддзеркалення від іоносфері и земної поверхні дозволяє коротким Хвиля зігзагоподібно пошірюватіся на Великі відстані, огінаючі поверхні Земної кулі. Так Як положення и концентрація іоносферніх шарів безупину змінюються, змінюються й Умови поглинання, відбіття и Поширення радіохвіль. Тому для надійного радіозв'язку необхідне безупину Вивчення стану іоносфері. Спостереження над Поширення радіохвіль самє є Засоба для такого Дослідження.

У іоносфері спостерігаються полярні Сяйва и близьким до них по ~ природі світіння нічного неба – постійна люмінесценція атмосферного Повітря, а кож різкі Коливань магнітного поля – іоносферні магнітні бурі.

Іонізація в іоносфері зобов'язана Своїм існуванням дії ультрафіолетової радіації Сонця. Її поглинання молекулами атмосферних газів приводити до Виникнення зарядженості атомів и вільніх електронів, Про що говорять Вище. Коливань магнітного поля в іоносфері и полярні Сяйва залежався от Коливань сонячної актівності. Із змінамі сонячної актівності пов'язані Зміни в потоці корпускулярної радіації, Що Йде від Сонця в земну атмосферу. А самє корпускулярна Радіація має основне значення для вказаніх іоносферніх явищем.

Температура в іоносфері зростає з висотою до Дуже велике значення. На висоті близьким 800 км вон досягає 1000 °.

Говорячі про вісокі температури іоносфері, мают на увазі ті, Що Частки атмосферних газів рухаються там Із Дуже великими швидкости. Однак щільність Повітря в іоносфері так мала, Що Тіло, Що знаходится в іоносфері, Наприклад супутник у космосі, не буде нагріватіся шляхом теплообміну з повітрям. Температурний режим супутника буде залежаться от безпосередню поглинання ним сонячної радіації и от віддачі Його власного віпромінювання в навколішній простір. Термосфера знаходится Вище мезосфери на вісоті від 90 до 500 км над поверхнею земли. Молекули газу тут сильно розсіяні, поглінають рентгенівське віпромінювання (X rays) i короткохвільові Частина ультрафіолетового випромінювання. Через Це температура Може досягаті 1000 градусів Цельсія.

термосфера в основному відповідає іоносфері, де іонізованій газ відбіває радіохвілі назад до земли – ції явищем Дає можливости встановлюваті радіозв'язок.

Екзосфера

Вище 800-1000 км атмосфера переходити в екзосферу и поступово в міжпланетній простір. Швідкості руху часток газів, особливо легких, тут Дуже Великі, а внаслідок надзвічайної розрідженості Повітря на ціх висота Частки можут облітаті Землю по еліптічніх орбітах, не стікаючісь Між собою. Окремі Частки можут при цьому мати швідкості, достатні для того, щоб подолати силу тяжіння. Для незарядженіх часток критичність швідкістю буде 11,2 км / сек. Такі особливо Швидкі Частки можут, рухаючісь по гіперболічніх траєкторіях, вілітаті з атмосфери в Світовий простір, "віслізаті", розсіюватіся. Того екзосферу назівають галі сферою розсіювання.

Віслізання піддаються переважно атоми водних, Який є панівнім газом у найбільш високих кулях екзосфері.

Нещодавно передбачає, Що екзосфера, и з нею взагалі земна атмосфера, кінчається на висоті порядку 2000-3000 км. Альо Зі спостережень за допомог ракет и супутніків створі уявлення, Що Воден, Що віслізає з екзосфері, утворює Навколо земли так званні земну корону, Що простірається більш Ніж до 20 000 км. Звичайний, щільність газу в земній короні мізерно мала. На шкірних кубічній сантиметр тут доводиться в Середне Всього близьким тісячі частінок. Альо в міжпланетному просторі концентрація часток (переважно протонів и електронів) прінаймні в десять разів менше.

За допомог супутніків и геофізічніх ракет встановлено існування у Верхній частіні атмосфери й у навколоземному космічному просторі радіаційного пояса земли, Що почінається на вісоті декількох сотень кілометрів и тягнеться на десятки тисяч кілометрів від земної поверхні. Цей пояс Складається з електричних зарядженості частінок – протонів и електронів, захоплення магнітнім полем земли и які рухаються з Дуже великими швидкости. Їх енергія – порядку сотень тисяч електрон-вольт. Радіаційній пояс Постійно втрачає Частки в земній атмосфері и поповнюється потоками сонячної корпускулярної радіації.

Джерела інформації:

  • ru.wikipedia.org – Що таке атмосфера земли, будова атмосфери, склад атмосфери и т.д.
  • krugosvet.ru – Про атмосфері земли
  • starbolls.narod.ru – Що таке атмосфера земли
  • potomy.ru – Про ті, Що таке атмосфері земли

Category: Природа

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply