Plava planeta...

Ova tema je trebala da se pojavi na sajtu kao jedna od prvih. Uostalom, helikopteri su atmosferski avioni. Zemljina atmosfera- njihovo, da tako kažem, stanište :-). ALI fizička svojstva zrak samo odredite kvalitet ovog staništa :-). Dakle, to je jedna od osnova. A osnova je uvijek napisana prva. Ali tek sada sam to shvatio. Ipak, bolje je, kao što znate, kasno nego nikad... Hajdemo da se dotaknemo ovog pitanja, ali bez upuštanja u divljinu i nepotrebne poteškoće :-).

Dakle… Zemljina atmosfera. Ovo je gasovita ljuska naše plave planete. Svi znaju ovo ime. Zašto plava? Jednostavno zato što je "plava" (kao i plava i ljubičasta) komponenta sunčeva svetlost(spektar) se najbolje raspršuje u atmosferi, pa je oboji u plavičasto-plavkasto, ponekad sa naznakom ljubičaste (naravno po sunčanom danu :-)).

Sastav Zemljine atmosfere.

Sastav atmosfere je prilično širok. Neću navoditi sve komponente u tekstu, postoji dobra ilustracija za to.Sastav svih ovih gasova je skoro konstantan, sa izuzetkom ugljen-dioksida (CO 2 ). Osim toga, atmosfera nužno sadrži vodu u obliku para, suspendiranih kapljica ili kristala leda. Količina vode nije konstantna i zavisi od temperature i, u manjoj meri, od pritiska vazduha. Osim toga, Zemljina atmosfera (naročito sadašnja) sadrži i određenu količinu, rekao bih "svakakvih prljavština" :-). To su SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, osim toga tu su i živine pare Hg. Istina, svega toga ima u malim količinama, hvala Bogu :-).

Zemljina atmosfera Uobičajeno je podijeliti u nekoliko zona koje slijede jedna drugu po visini iznad površine.

Prva, najbliža zemlji, je troposfera. Ovo je najniži i, da tako kažem, glavni sloj za život. različite vrste. Sadrži 80% ukupne mase atmosferski vazduh(iako po zapremini čini samo oko 1% cjelokupne atmosfere) i oko 90% cjelokupne atmosferske vode. Glavnina svih vjetrova, oblaka, kiša i snijega 🙂 dolazi odatle. Troposfera se prostire na visinama od oko 18 km. tropske geografske širine i do 10 km u polarnim. Temperatura vazduha u njemu opada uz porast od oko 0,65º na svakih 100 m.

atmosferske zone.

Druga zona je stratosfera. Moram reći da se između troposfere i stratosfere razlikuje još jedna uska zona - tropopauza. Zaustavlja pad temperature sa visinom. Tropauza ima prosječnu debljinu od 1,5-2 km, ali njene granice su nejasne i troposfera se često preklapa sa stratosferom.

Dakle, stratosfera ima prosječnu visinu od 12 km do 50 km. Temperatura u njemu do 25 km ostaje nepromijenjena (oko -57ºS), zatim negdje do 40 km raste do oko 0ºS i dalje do 50 km ostaje nepromijenjena. Stratosfera je relativno miran dio Zemljine atmosfere. Nepovoljni vrijeme praktično ga nema. Čuveni ozonski omotač nalazi se u stratosferi na visinama od 15-20 km do 55-60 km.

Nakon toga slijedi mala stratopauza graničnog sloja, temperatura u kojoj ostaje oko 0ºS, a zatim sledeća zona mezosfera. Prostire se na nadmorskoj visini od 80-90 km, a u njemu temperatura pada na oko 80ºS. U mezosferi obično postaju vidljivi mali meteori, koji počinju da sijaju u njoj i tamo izgore.

Sljedeći uski jaz je mezopauza i iza nje zona termosfere. Njegova visina je do 700-800 km. Ovdje temperatura ponovo počinje rasti i na visinama od oko 300 km može dostići vrijednosti reda veličine 1200ºS. Nakon toga ostaje konstantan. Jonosfera se nalazi unutar termosfere do visine od oko 400 km. Ovdje je zrak jako joniziran zbog udara sunčevo zračenje i ima visoku električnu provodljivost.

Sljedeća i, općenito, posljednja zona je egzosfera. Ovo je takozvana zona raspršivanja. Ovdje su uglavnom prisutni vrlo razrijeđeni vodonik i helijum (sa prevlašću vodonika). Na visinama od oko 3000 km, egzosfera prelazi u bliski svemirski vakuum.

Tako je negde. Zašto oko? Zato što su ovi slojevi prilično uslovni. Moguće su različite promjene nadmorske visine, sastava plinova, vode, temperature, jonizacije i tako dalje. Osim toga, postoji još mnogo pojmova koji definiraju strukturu i stanje Zemljine atmosfere.

Na primjer homosfera i heterosfera. U prvom, atmosferski gasovi su dobro pomešani i njihov sastav je prilično homogen. Drugi se nalazi iznad prvog i tamo praktično nema takvog miješanja. Gasovi se odvajaju gravitacijom. Granica između ovih slojeva nalazi se na nadmorskoj visini od 120 km, a naziva se turbopauza.

Završimo sa terminima, ali ću svakako dodati da je konvencionalno prihvaćeno da se granica atmosfere nalazi na nadmorskoj visini od 100 km. Ova granica se zove Karmanova linija.

Dodaću još dvije slike da ilustrujem strukturu atmosfere. Prvi je, međutim, na njemačkom, ali je potpun i lako razumljiv :-). Može se uvećati i dobro razmotriti. Drugi prikazuje promjenu atmosferske temperature s visinom.

Struktura Zemljine atmosfere.

Promjena temperature zraka sa visinom.

Moderne orbitalne svemirske letjelice s ljudskom posadom lete na visinama od oko 300-400 km. Međutim, ovo više nije avijacija, iako je to područje, naravno, u određenom smislu blisko povezano, a o tome ćemo sigurno opet :-).

Zona avijacije je troposfera. Moderni atmosferski avioni mogu letjeti i u nižim slojevima stratosfere. Na primjer, praktičan plafon MIG-25RB je 23000 m.

Let u stratosferi.

I tačno fizičke osobine vazduha troposfere određuju kako će biti let, koliko će biti efikasan sistem upravljanja avionom, kako će turbulencija u atmosferi uticati na to, kako će motori raditi.

Prva glavna imovina je temperatura vazduha. U plinskoj dinamici, može se odrediti na Celzijusovoj skali ili na Kelvinovoj skali.

Temperatura t1 na datoj visini H na Celzijusovoj skali određuje se:

t 1 \u003d t - 6,5N, gdje t je temperatura vazduha pri tlu.

Temperatura na Kelvinovoj skali se naziva apsolutna temperatura Nula na ovoj skali je apsolutna nula. At apsolutna nula termičko kretanje molekula se zaustavlja. Apsolutna nula na Kelvinovoj skali odgovara -273º na Celzijusovoj skali.

Shodno tome, temperatura T na visokom H na Kelvinovoj skali se određuje:

T \u003d 273K + t - 6,5H

Zračni pritisak. Atmosferski pritisak se meri u Paskalima (N/m 2), u starom sistemu merenja u atmosferama (atm.). Postoji i barometarski pritisak. Ovo je pritisak mjeren u milimetrima živin stub koristeći živin barometar. barometarski pritisak(pritisak na nivou mora) jednak 760 mm Hg. Art. naziva se standardnim. U fizici 1 atm. samo jednako 760 mm Hg.

Gustina zraka. U aerodinamici, najčešće korišten koncept je masena gustina zraka. Ovo je masa vazduha u 1 m3 zapremine. Gustina vazduha se menja sa visinom, vazduh postaje sve razređeniji.

Vlažnost vazduha. Pokazuje količinu vode u zraku. postoji koncept " relativna vlažnost ". Ovo je omjer mase vodene pare prema maksimalnom mogućem na datoj temperaturi. Koncept 0%, odnosno kada je vazduh potpuno suv, može postojati generalno samo u laboratoriji. S druge strane, 100% vlažnost je sasvim realna. To znači da je vazduh apsorbovao svu vodu koju je mogao apsorbovati. Nešto kao apsolutno "pun sunđer". Visoka relativna vlažnost smanjuje gustinu vazduha, dok je niska relativna vlažnost u skladu s tim povećava.

Zbog činjenice da se letovi aviona odvijaju na različite načine atmosferskim uslovima, tada njihovi letni i aerodinamički parametri u jednom režimu leta mogu biti različiti. Stoga smo za ispravnu procjenu ovih parametara uveli Međunarodna standardna atmosfera (ISA). Pokazuje promjenu stanja zraka s porastom visine.

Glavni parametri stanja vazduha pri nultoj vlažnosti se uzimaju kao:

pritisak P = 760 mm Hg. Art. (101,3 kPa);

temperatura t = +15°C (288 K);

masena gustina ρ = 1,225 kg / m 3;

Za ISA se pretpostavlja (kao što je gore spomenuto :-)) da temperatura u troposferi pada za 0,65º na svakih 100 metara visine.

Standardna atmosfera (primjer do 10000 m).

ISA tablice se koriste za kalibraciju instrumenata, kao i za navigacijske i inženjerske proračune.

Fizička svojstva vazduha također uključuju koncepte kao što su inertnost, viskoznost i kompresibilnost.

Inercija je svojstvo zraka koje karakterizira njegovu sposobnost da se odupre promjenama u stanju mirovanja ili ravnomjernom pravolinijskom kretanju. . Mjera inercije je masena gustina zraka. Što je veća, veća je inercija i sila otpora medija kada se avion kreće u njemu.

Viskoznost. Određuje otpor trenja prema zraku dok se avion kreće.

Kompresibilnost mjeri promjenu gustine zraka kako se mijenja pritisak. Pri malim brzinama aviona(do 450 km/h), nema promjene tlaka kada strujanje zraka struji oko njega, ali pri velikim brzinama počinje da se javlja efekat kompresibilnosti. Posebno je izražen njegov uticaj na supersonik. Ovo je posebna oblast ​​aerodinamike i tema za poseban članak :-).

Pa, čini se da je to sve za sada... Vrijeme je da završimo ovo pomalo zamorno nabrajanje, koje se, međutim, ne može mimoići :-). Zemljina atmosfera, njegovi parametri, fizičke osobine vazduha Za avion su važni koliko i parametri samog aparata i bilo ih je nemoguće ne spomenuti.

Za sada, do narednih susreta i još zanimljivih tema 🙂…

P.S. Za desert predlažem da pogledate video snimljen iz kokpita MIG-25PU blizanca tokom leta u stratosferu. Snimio, po svemu sudeći, turista koji ima para za takve letove :-). Snimano uglavnom kroz vjetrobransko staklo. Obratite pažnju na boju neba...

Atmosfera je ono što omogućava život na Zemlji. Dobijamo prve informacije i činjenice o atmosferi osnovna škola. U srednjoj školi ovaj koncept nam je već više poznat na časovima geografije.

Koncept Zemljine atmosfere

Atmosfera nije samo na Zemlji, već i na drugim nebeska tela. Ovo je naziv gasovitog omotača koji okružuje planete. Sastav ovog gasnog sloja različitih planeta značajno se razlikuje. Pogledajmo osnovne informacije i činjenice o inače zvanom zrak.

Njegova najvažnija komponenta je kiseonik. Neki pogrešno misle da je Zemljina atmosfera u potpunosti napravljena od kiseonika, ali vazduh je zapravo mešavina gasova. Sadrži 78% azota i 21% kiseonika. Preostalih jedan posto uključuje ozon, argon, ugljični dioksid, vodenu paru. Neka je postotak ovih plinova mali, ali oni obavljaju važnu funkciju - apsorbiraju značajan dio sunčeve energije zračenja, čime sprječavaju svjetiljku da sav život na našoj planeti pretvori u pepeo. Osobine atmosfere se menjaju sa visinom. Na primjer, na visini od 65 km dušik je 86%, a kisik 19%.

Sastav Zemljine atmosfere

• Ugljen-dioksid neophodna za ishranu biljaka. U atmosferi se pojavljuje kao rezultat procesa disanja živih organizama, truljenja, gorenja. Njegovo odsustvo u sastavu atmosfere onemogućilo bi postojanje bilo koje biljke.
• Kiseonik je vitalna komponenta atmosfere za ljude. Njegovo prisustvo je uslov za postojanje svih živih organizama. On čini oko 20% ukupne zapremine atmosferskih gasova.
• Ozon Prirodni je apsorber sunčevog ultraljubičastog zračenja, koje negativno utiče na žive organizme. Većina formira poseban sloj atmosfere - ozonski ekran. AT novije vrijeme ljudska aktivnost dovodi do toga da počinje postepeno da se urušava, ali kako je od velike važnosti, aktivno se radi na njegovom očuvanju i restauraciji.
• vodena para određuje vlažnost vazduha. Njegov sadržaj može varirati u zavisnosti od različitih faktora: temperature zraka, teritorijalna lokacija, sezona. Na niskim temperaturama u vazduhu ima vrlo malo vodene pare, možda i manje od jedan odsto, a na visokim temperaturama njena količina dostiže 4%.
• Pored svega navedenog, u sastavu zemljine atmosfere uvijek postoji određeni postotak čvrste i tečne nečistoće. To su čađ, pepeo, morska so, prašina, kapi vode, mikroorganizmi. U zrak mogu doći i prirodnim i antropogenim putem.

Slojevi atmosfere

I temperatura, i gustina, i kvalitativni sastav zraka nisu isti na različitim visinama. Zbog toga je uobičajeno razlikovati različite slojeve atmosfere. Svaki od njih ima svoje karakteristike. Hajde da saznamo koji se slojevi atmosfere razlikuju:

• Troposfera je sloj atmosfere najbliži Zemljinoj površini. Njegova visina je 8-10 km iznad polova i 16-18 km u tropima. Ovdje se nalazi 90% sve vodene pare koja je dostupna u atmosferi, tako da dolazi do aktivnog stvaranja oblaka. Takođe u ovom sloju postoje procesi kao što su kretanje vazduha (vetar), turbulencija, konvekcija. Temperatura se kreće od +45 stepeni u podne u toploj sezoni u tropima do -65 stepeni na polovima.
• Stratosfera je drugi najudaljeniji sloj od atmosfere. Nalazi se na nadmorskoj visini od 11 do 50 km. U donjem sloju stratosfere temperatura je približno -55, prema udaljenosti od Zemlje raste do +1˚S. Ovo područje se naziva inverzija i predstavlja granicu između stratosfere i mezosfere.
• Mezosfera se nalazi na nadmorskoj visini od 50 do 90 km. Temperatura na njegovoj donjoj granici je oko 0, na gornjoj dostiže -80...-90 ˚S. Meteoriti koji ulaze u Zemljinu atmosferu u potpunosti sagorevaju u mezosferi, što uzrokuje pojavu zraka u zraku.
• Debljina termosfere je oko 700 km. U ovom sloju atmosfere pojavljuje se sjeverno svjetlo. Pojavljuju se zbog djelovanja kosmičkog zračenja i zračenja koje dolazi sa Sunca.
• Egzosfera je zona disperzije vazduha. Ovdje je koncentracija plinova mala i dolazi do njihovog postepenog izlaska u međuplanetarni prostor.

Granicom između Zemljine atmosfere i svemira smatra se linija od 100 km. Ova linija se zove Karmanova linija.

atmosferski pritisak

Slušajući vremensku prognozu, često čujemo očitanja barometarskog pritiska. Ali šta znači atmosferski pritisak i kako može uticati na nas?

Shvatili smo da se vazduh sastoji od gasova i nečistoća. Svaka od ovih komponenti ima svoju težinu, što znači da atmosfera nije bestežinska, kako se vjerovalo do 17. stoljeća. Atmosferski pritisak je sila kojom svi slojevi atmosfere pritiskaju površinu Zemlje i sve objekte.

Naučnici su izvršili složene proračune i to dokazali kvadratnom metru područje, atmosfera pritiska silom od 10.333 kg. znači, ljudsko tijelo podložan pritisku zraka, čija je težina 12-15 tona. Zašto to ne osetimo? Štedi nam svoj unutrašnji pritisak, koji uravnotežuje spoljašnji. Pritisak atmosfere možete osjetiti dok ste u avionu ili visoko u planinama, kao Atmosferski pritisak mnogo manje na visini. U tom slučaju moguća je fizička nelagoda, začepljene uši, vrtoglavica.

Mnogo toga se može reći o atmosferi oko nas. Znamo puno o njoj. zanimljivosti, a neki od njih mogu izgledati iznenađujuće:

• Težina Zemljine atmosfere je 5.300.000.000.000.000 tona.
• Doprinosi prenosu zvuka. Na visini većoj od 100 km ovo svojstvo nestaje zbog promjena u sastavu atmosfere.
• Kretanje atmosfere je izazvano neravnomjernim zagrijavanjem Zemljine površine.
• Termometar se koristi za mjerenje temperature zraka, a barometar se koristi za mjerenje atmosferskog pritiska.
• Prisustvo atmosfere spašava našu planetu od 100 tona meteorita dnevno.
• Sastav vazduha bio je fiksiran nekoliko stotina miliona godina, ali je počeo da se menja sa početkom brze industrijske aktivnosti.
• Vjeruje se da se atmosfera proteže do visine od 3000 km.

Vrijednost atmosfere za ljude

Fiziološka zona atmosfere je 5 km. Na visini od 5000 m nadmorske visine, osoba počinje pokazivati ​​gladovanje kisikom, što se izražava u smanjenju njegovog radnog kapaciteta i pogoršanju dobrobiti. To pokazuje da čovjek ne može preživjeti u prostoru gdje ne postoji ova čudesna mješavina plinova.

Sve informacije i činjenice o atmosferi samo potvrđuju njenu važnost za ljude. Zahvaljujući njegovom prisustvu, pojavila se mogućnost razvoja života na Zemlji. I danas, procjenjujući razmjere štete koju je čovječanstvo sposobno nanijeti svojim djelovanjem životvornom zraku, treba razmišljati o daljim mjerama za očuvanje i obnovu atmosfere.

). Nakon dostizanja vrijednosti od oko 273 K (skoro 0 °C) na visini od oko 40 km, temperatura ostaje konstantna do visine od oko 55 km. Ovo područje konstantna temperatura naziva se stratopauza i predstavlja granicu između stratosfere i mezosfere. Gustina zraka u stratosferi je desetine i stotine puta manja nego na nadmorskoj visini.

Upravo u stratosferi se nalazi sloj ozonosfere („ozonski sloj“) (na nadmorskoj visini od 15-20 do 55-60 km), koji određuje gornju granicu života u biosferi. Ozon (O 3) nastaje kao rezultat fotografije hemijske reakcije najintenzivnije na nadmorskoj visini od ~30 km. Ukupna masa O 3 bi bila at normalan pritisak sloj debljine 1,7-4,0 mm, ali i to je dovoljno da apsorbuje ultraljubičasto zračenje sunca koje je štetno za život. Uništavanje O 3 nastaje kada je u interakciji sa slobodnim radikalima, spojevima koji sadrže halogene (uključujući "freone").

Većina kratkotalasnog dela ultraljubičastog zračenja (180-200 nm) zadržava se u stratosferi i energija kratkih talasa se transformiše. Pod uticajem ovih zraka, magnetna polja, molekule se razbijaju, dolazi do jonizacije, stvaranja novih gasova i drugo hemijska jedinjenja. Ovi procesi se mogu posmatrati u obliku sjevernog svjetla, munja i drugih sjaja.

U stratosferi i višim slojevima, pod uticajem sunčevog zračenja, molekuli gasa se disociraju - na atome (iznad 80 km, CO 2 i H 2 disociraju, iznad 150 km - O 2, iznad 300 km - N 2). Na visini od 200-500 km dolazi do jonizacije gasova i u jonosferi; na visini od 320 km koncentracija naelektrisanih čestica (O + 2, O - 2, N + 2) iznosi ~ 1/300 koncentracija neutralnih čestica. U gornjim slojevima atmosfere nalaze se slobodni radikali - OH, HO 2 itd.

U stratosferi gotovo da nema vodene pare.

Let u stratosferi

Letovi u stratosferu počeli su 1930-ih. Nadaleko je poznat let na prvom stratosferskom balonu (FNRS-1), koji su Auguste Picard i Paul Kipfer izveli 27. maja 1931. godine na visinu od 16,2 km. Moderni borbeni i nadzvučni komercijalni avioni lete u stratosferi na visinama uglavnom do 20 km (iako dinamički plafon može biti mnogo veći). Meteorološki baloni na velikim visinama dižu se do 40 km; rekord za balon bez posade je 51,8 km.

U posljednje vrijeme, u vojnim krugovima Sjedinjenih Država, velika se pažnja poklanja razvoju slojeva stratosfere iznad 20 km, koji se često nazivaju "predprostor" (eng. blizu svemira ). Pretpostavlja se da će bespilotne zračne brodove i letjelice na solarni pogon (poput NASA Pathfindera) moći dugo ostati na visini od oko 30 km i pružiti opservaciju i komunikaciju vrlo velike teritorije, dok je ostao nisko ranjiv na sisteme protivvazdušne odbrane; takvi uređaji će biti višestruko jeftiniji od satelita.

vidi takođe

Bilješke

Wikimedia fondacija. 2010 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "Stratosphere" u drugim rječnicima:

Stratosfera... Pravopisni rječnik

stratosfera- uh. stratosfera lat. slojeviti pod, sloj. + gr. sfera. Sloj atmosfere koji se nalazi iznad troposfere, na nadmorskoj visini od 8-12 do 80 km. iznad nivoa mora. BAS 1. Ustanovio postojanje stratosfere i predložio njeno ime fr. meteorolog ... ... Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika

- (od latinskog stratum layer and sphere) sloj atmosfere koji leži iznad troposfere od 8 10 km na visokim geografskim širinama i od 16 18 km blizu ekvatora do 50 55 km. Stratosferu karakteriše porast temperature sa visinom od 40 .S (80 .S) do temperatura blizu… Veliki enciklopedijski rječnik

STRATOSFERA, dio Zemljine ATMOSFERE, koji se nalazi između TROPOSFERE i MEZOSFERE. Na visini od 10 km, na kojoj temperatura oko polovine ovog sloja ostaje konstantna. Stratosfera sadrži većinu ozonskog omotača atmosfere... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

STRATOSFERA, stratosfera, pl. ne, žensko (od latinskog stratum flooring i grčkog sphaira ball). Gornji sloj atmosfere nalazi se iznad troposfere na nadmorskoj visini od 11 do 75 km. Rječnik Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Objašnjavajući Ušakovljev rječnik

STRATOSFERA, s, žene. (specijalista.). Gornji sloj Zemljine atmosfere koji leži iznad troposfere. | adj. stratosferski, oh, oh. Objašnjavajući Ožegovov rječnik. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Objašnjavajući Ožegovov rječnik

- (od latinskog sloja sloja i grčkog sphaira ball) vidi članak Atmosfera Zemlje. Vazduhoplovstvo: Enciklopedija. M.: Bolshaya Russian Encyclopedia. Glavni urednik G.P. Svishchev. 1994... Enciklopedija tehnologije

Sloj atmosfere između troposfere i mezosfere. Donja granica S. tropopauze nalazi se u polarni umjerenim geografskim širinama na nadmorskoj visini od z 8 12 km, u tropima na z 16 18 km. Od zime do ljeta, tropopauza raste u cf. za 12 km. Gornja granica S...... Physical Encyclopedia

Atmosferski sloj koji se nalazi iznad 11 km je veoma razrijeđen, sa vrlo niskom atmosferom; Donji sloj atmosfere naziva se troposfera. Nema vertikalnih strujanja i nema formiranja oblaka u S. S. studiranje ima praktična vrijednost za zrakoplovstvo, ... ... Pomorski rječnik

Gasni omotač koji okružuje našu planetu Zemlju, poznat kao atmosfera, sastoji se od pet glavnih slojeva. Ovi slojevi nastaju na površini planete, od nivoa mora (ponekad niže) i uzdižu se do vanjski prostor u sljedećem redoslijedu:

• Troposfera;
• Stratosphere;
• mezosfera;
• Thermosphere;
• Egzosfera.

Dijagram glavnih slojeva Zemljine atmosfere

Između svakog od ovih glavnih pet slojeva nalaze se prijelazne zone koje se nazivaju "pauze" gdje se javljaju promjene temperature, sastava i gustoće zraka. Zajedno sa pauzama, Zemljina atmosfera uključuje ukupno 9 slojeva.

Troposfera: gdje se dešava vrijeme

Od svih slojeva atmosfere, troposfera nam je najpoznatija (shvatali vi to ili ne), budući da živimo na njenom dnu - površini planete. Omotava površinu Zemlje i proteže se prema gore nekoliko kilometara. Riječ troposfera znači "promjena lopte". Veoma prikladan naziv, jer je ovaj sloj mjesto gdje se naše svakodnevne vremenske prilike dešavaju.

Počevši od površine planete, troposfera se uzdiže do visine od 6 do 20 km. Donja trećina nama najbližeg sloja sadrži 50% svih atmosferskih gasova. To je jedini dio cjelokupne kompozicije atmosfere koji diše. Zbog činjenice da se zrak zagrijava odozdo zemljine površine upijajući toplotnu energiju Sunce, sa povećanjem visine, temperatura i pritisak troposfere se smanjuju.

Na vrhu je tanak sloj nazvan tropopauza, koji je samo tampon između troposfere i stratosfere.

Stratosfera: dom ozona

Stratosfera je sljedeći sloj atmosfere. Prostire se od 6-20 km do 50 km iznad površine zemlje. Ovo je sloj u kojem većina komercijalnih aviona leti i baloni putuju.

Ovde vazduh ne struji gore-dole, već se kreće paralelno sa površinom u veoma brzim vazdušnim strujama. Temperature rastu kako se penjete, zahvaljujući obilju prirodnog ozona (O3), nusproizvoda sunčevog zračenja i kiseonika, koji ima sposobnost da apsorbuje štetne sunčeve ultraljubičaste zrake (svaki porast temperature sa visinom poznat je u meteorologija kao "inverzija").

Budući da stratosfera ima toplije temperature na dnu i hladnije na vrhu, konvekcija (vertikalni pokreti vazdušne mase) je rijetkost u ovom dijelu atmosfere. U stvari, iz stratosfere možete vidjeti oluju koja bjesni u troposferi, jer sloj djeluje kao "kapa" za konvekciju, kroz koju olujni oblaci ne prodiru.

Stratosferu ponovo prati tampon sloj, ovaj put nazvan stratopauza.

Mezosfera: srednja atmosfera

Mezosfera se nalazi otprilike 50-80 km od površine Zemlje. Gornja mezosfera je najhladnije prirodno mjesto na Zemlji, gdje temperature mogu pasti ispod -143°C.

Termosfera: gornja atmosfera

Nakon mezosfere i mezopauze slijedi termosfera, smještena između 80 i 700 km iznad površine planete i koja sadrži manje od 0,01% ukupnog zraka u atmosferskom omotaču. Temperature ovdje dosežu i do +2000°C, ali zbog jakog razrjeđivanja zraka i nedostatka molekula plina za prijenos topline, ove visoke temperature doživljavaju kao veoma hladne.

Egzosfera: granica atmosfere i prostora

Na visini od oko 700-10.000 km iznad površine zemlje nalazi se egzosfera - vanjski rub atmosfere, koji graniči sa svemirom. Ovdje se meteorološki sateliti okreću oko Zemlje.

Šta je sa jonosferom?

Jonosfera nije poseban sloj, a zapravo se ovaj izraz koristi za označavanje atmosfere na visini od 60 do 1000 km. Uključuje najgornje dijelove mezosfere, cijelu termosferu i dio egzosfere. Ionosfera je dobila ime jer se u ovom dijelu atmosfere Sunčevo zračenje ionizira kada prođe kroz Zemljina magnetna polja na i . Ovaj fenomen se posmatra sa zemlje kao severno svetlo.

Svi koji su letjeli avionom navikli su na ovakvu poruku: "naš let je na visini od 10.000 m, temperatura iznad palube je 50°C." Čini se ništa posebno. Što je dalje od površine Zemlje koju grije Sunce, to je hladnije. Mnogi ljudi misle da opadanje temperature sa visinom ide kontinuirano i postepeno temperatura opada, približavajući se temperaturi prostora. Inače, naučnici su tako mislili sve do kraja 19. veka.

Pogledajmo pobliže raspodjelu temperature zraka na Zemlji. Atmosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, koji prvenstveno odražavaju prirodu temperaturnih promjena.

Donji sloj atmosfere se naziva troposfera, što znači "sfera rotacije". Sve promjene vremena i klime su rezultat fizičkih procesa koji se odvijaju u ovom sloju. Gornja granica ovog sloja se nalazi gdje se smanjenje temperature sa visinom zamjenjuje njenim povećanjem - otprilike na nadmorskoj visini od 15-16 km iznad ekvatora i 7-8 km iznad polova.Kao i sama Zemlja, atmosfera pod uticajem rotacije naše planete je takođe donekle spljoštena iznad polova i nabubri nad ekvatorom.Međutim, ovo efekat je mnogo jači u atmosferi nego u čvrstom omotaču Zemlje.U pravcu od površine Zemlje ka gornjoj granici troposfere temperatura vazduha opada.Iznad ekvatora minimalna temperatura vazduha je oko -62°C, a iznad polova oko -45°C. U umjerenim geografskim širinama, više od 75% mase atmosfere nalazi se u troposferi. U tropima, oko 90% mase atmosfere nalazi se u troposferi.

Godine 1899. pronađen je minimum u vertikalnom temperaturnom profilu na određenoj nadmorskoj visini, a zatim je temperatura malo porasla. Početak ovog povećanja znači prelazak na sljedeći sloj atmosfere - na stratosfera, što znači "slojna sfera". Termin stratosfera označava i odražava nekadašnju ideju ​​jedinstvenosti sloja koji leži iznad troposfere. Stratosfera se prostire do visine od oko 50 km iznad površine Zemlje. Njena karakteristika je , posebno, nagli porast temperature zraka.Ovo povećanje temperature se objašnjava reakcijom stvaranja ozona - jedne od glavnih kemijskih reakcija koje se odvijaju u atmosferi.

Najveći dio ozona koncentrisan je na visinama od oko 25 km, ali općenito ozonski omotač je školjka koja je jako rastegnuta po visini, koja pokriva gotovo cijelu stratosferu. Interakcija kiseonika sa ultraljubičastim zracima jedan je od povoljnih procesa u zemljinoj atmosferi koji doprinose održavanju života na Zemlji. Apsorpcija ove energije ozonom onemogućava njeno prekomjerno oticanje na površinu zemlje, gdje se stvara upravo takav nivo energije koji je pogodan za postojanje zemaljskih oblika života. Ozonosfera apsorbira dio energije zračenja koja prolazi kroz atmosferu. Kao rezultat, u ozonosferi se uspostavlja vertikalni gradijent temperature vazduha od približno 0,62 °C na 100 m, odnosno temperatura raste sa visinom do gornje granice stratosfere - stratopauze (50 km), dostižući, prema neki podaci, 0°C.

Na visinama od 50 do 80 km nalazi se sloj atmosfere tzv mezosfera. Reč "mezosfera" znači "srednja sfera", ovde temperatura vazduha nastavlja da opada sa visinom. Iznad mezosfere, u sloju tzv termosfera, temperatura ponovo raste sa visinom do oko 1000°C, a zatim vrlo brzo pada na -96°C. Međutim, ne pada u nedogled, onda temperatura ponovo raste.

Termosfera je prvi sloj jonosfera. Za razliku od prethodno navedenih slojeva, jonosfera se ne razlikuje po temperaturi. Jonosfera je područje električne prirode koje omogućava mnoge vrste radio komunikacija. Jonosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, označavajući ih slovima D, E, F1 i F2. Ovi slojevi također imaju posebna imena. Podjela na slojeve uzrokovana je više razloga, među kojima je najvažniji nejednak utjecaj slojeva na prolazak radio valova. Najniži sloj, D, uglavnom apsorbuje radio talase i na taj način sprečava njihovo dalje širenje. Najbolje proučavan sloj E nalazi se na nadmorskoj visini od oko 100 km iznad površine zemlje. Naziva se i Kennelly-Heaviside sloj po imenima američkih i engleskih naučnika koji su ga istovremeno i nezavisno otkrili. Sloj E, poput ogromnog ogledala, reflektuje radio talase. Zahvaljujući ovom sloju, dugi radio talasi putuju dalje udaljenosti nego što bi se očekivalo da se šire samo pravolinijski, a da se ne reflektuju od sloja E. F sloj takođe ima slična svojstva. Naziva se i Appletonov sloj. Zajedno sa slojem Kennelly-Heaviside, on reflektuje radio talase do zemaljskih radio stanica.Takva refleksija se može desiti pod različitim uglovima. Appletonov sloj se nalazi na nadmorskoj visini od oko 240 km.

Najudaljeniji dio atmosfere, drugi sloj jonosfere, često se naziva egzosfera. Ovaj izraz ukazuje na postojanje periferije svemira u blizini Zemlje. Teško je tačno odrediti gdje završava atmosfera i počinje prostor, budući da se gustoća atmosferskih plinova postupno smanjuje s visinom, a sama atmosfera postepeno se pretvara u gotovo vakuum, u kojem se susreću samo pojedinačni molekuli. Već na visini od oko 320 km, gustina atmosfere je toliko niska da molekuli mogu putovati više od 1 km bez sudara. Kao njena gornja granica služi najudaljeniji dio atmosfere, koji se nalazi na visinama od 480 do 960 km.

Više informacija o procesima u atmosferi možete pronaći na web stranici "Klima Zemlje"