Kék bolygó...

Ennek a témának az elsők között kellett volna megjelennie az oldalon. Végül is a helikopterek légköri repülőgépek. Föld légköre- úgymond élőhelyük :-). DE fizikai tulajdonságok levegő csak határozza meg ennek az élőhelynek a minőségét :-). Szóval ez az egyik alap. És mindig az alapot írják először. De erre csak most jöttem rá. Azonban, mint tudod, jobb későn, mint soha... Érintse meg ezt a kérdést, de a vadonba kerülés és a felesleges nehézségek nélkül :-).

Így… Föld légköre. Ez kék bolygónk gáznemű héja. Mindenki ismeri ezt a nevet. Miért kék? Egyszerűen azért, mert a "kék" (valamint a kék és lila) komponens napfény(spektrum) a legjobban szétszóródik a légkörben, így kékes-kékes, néha ibolyás árnyalattal színeződik (persze napsütéses napon :-)).

A Föld légkörének összetétele.

A légkör összetétele meglehetősen széles. Nem sorolom fel az összes komponenst a szövegben, erre van egy jó szemléltetés, ezeknek a gázoknak az összetétele szinte állandó, a szén-dioxid (CO 2 ) kivételével. Ezenkívül a légkör szükségszerűen tartalmaz vizet gőzök, lebegő cseppek vagy jégkristályok formájában. A víz mennyisége nem állandó, függ a hőmérséklettől és kisebb mértékben a légnyomástól. Ráadásul a Föld légköre (főleg a jelenlegi) tartalmaz bizonyos mennyiséget, mondhatnám "mindenféle mocskot" :-). Ezek SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, ezen kívül vannak még Hg higanygőzök. Igaz, mindez ott van kis mennyiségben, hál' istennek :-).

Föld légköre Szokásos több, a felszín feletti magasságban egymást követő zónára osztani.

Az első, a Földhöz legközelebb eső a troposzféra. Ez a legalacsonyabb és úgyszólván fő réteg az élethez. másfajta. A teljes tömeg 80%-át tartalmazza légköri levegő(bár térfogatát tekintve a teljes légkörnek csak körülbelül 1%-át teszi ki) és a teljes légkör körülbelül 90%-át légköri víz. A legtöbb szél, felhő, eső és hó 🙂 onnan jön. A troposzféra körülbelül 18 km-es magasságig terjed. trópusi szélességi körök a sarkiban pedig 10 km-ig. A levegő hőmérséklete 100 m-enként körülbelül 0,65º-kal csökken.

légköri zónák.

A második zóna a sztratoszféra. Azt kell mondanom, hogy a troposzféra és a sztratoszféra között egy másik szűk zóna is megkülönböztethető - a tropopauza. Megállítja a hőmérséklet csökkenését a magassággal. A tropopauza átlagos vastagsága 1,5-2 km, határai azonban nem egyértelműek, és a troposzféra gyakran átfedi a sztratoszférát.

Tehát a sztratoszféra átlagos magassága 12-50 km. A hőmérséklet 25 km-ig változatlan marad (körülbelül -57 ° C), majd valahol 40 km-ig körülbelül 0 ° C-ra emelkedik, és tovább 50 km-ig változatlan marad. A sztratoszféra a Föld légkörének viszonylag csendes része. Kedvezőtlen időjárás gyakorlatilag hiányzik. A híres ózonréteg a sztratoszférában található 15-20 km-től 55-60 km-ig.

Ezt egy kis határréteg sztratopauza követi, amelyben a hőmérséklet 0ºС körül marad, majd következő zóna mezoszféra. 80-90 km magasságig terjed, és körülbelül 80ºС-ra csökken benne a hőmérséklet. A mezoszférában általában kis meteorok válnak láthatóvá, amelyek izzani kezdenek benne, és ott kiégnek.

A következő szűk rés a mezopauza és azon túl a termoszféra zóna. Magassága eléri a 700-800 km-t. Itt a hőmérséklet ismét emelkedni kezd, és körülbelül 300 km-es magasságban elérheti az 1200ºС nagyságrendű értéket. Ezt követően állandó marad. Az ionoszféra körülbelül 400 km magasságig a termoszférában található. Itt a levegő erősen ionizált az ütközés miatt napsugárzásés nagy az elektromos vezetőképessége.

A következő és általában az utolsó zóna az exoszféra. Ez az úgynevezett szórási zóna. Itt főleg nagyon ritka hidrogén és hélium (a hidrogén túlsúlyával) van jelen. Körülbelül 3000 km-es magasságban az exoszféra a közeli űrvákuumba kerül.

Valahol így van. Miért kb? Mivel ezek a rétegek meglehetősen feltételesek. Különféle változások lehetségesek a magasságban, a gázok összetételében, a vízben, a hőmérsékletben, az ionizációban stb. Ezen túlmenően még sok olyan kifejezés létezik, amely meghatározza a föld légkörének szerkezetét és állapotát.

Például homoszféra és heteroszféra. Az elsőben a légköri gázok jól elegyednek, és összetételük meglehetősen homogén. A második az első felett található, és ott gyakorlatilag nincs ilyen keveredés. A gázokat a gravitáció választja el egymástól. E rétegek közötti határ 120 km-es magasságban található, és ezt turbopauzának nevezik.

Talán befejezzük a kifejezésekkel, de mindenképpen hozzáteszem, hogy hagyományosan feltételezik, hogy a légkör határa 100 km-es tengerszint feletti magasságban található. Ezt a határt Karman-vonalnak nevezik.

Mellékelek még két képet a légkör szerkezetének illusztrálására. Az első viszont németül van, de teljes és elég könnyen érthető :-). Nagyítható és jól átgondolható. A második a légköri hőmérséklet változását mutatja a magasság függvényében.

A Föld légkörének szerkezete.

A levegő hőmérsékletének változása a magassággal.

A modern emberes orbitális űrhajók körülbelül 300-400 km magasságban repülnek. Ez azonban már nem repülés, bár a terület persze bizonyos értelemben szorosan összefügg, és erről még biztosan szó lesz :-).

A repülési zóna a troposzféra. A modern légköri repülőgépek a sztratoszféra alsóbb rétegeiben is képesek repülni. Például a MIG-25RB praktikus mennyezete 23000 m.

Repülés a sztratoszférában.

És pontosan a levegő fizikai tulajdonságai a troposzférák határozzák meg, hogy milyen lesz a repülés, mennyire lesz hatékony a repülőgép vezérlőrendszere, hogyan hat rá a légkör turbulenciája, hogyan működnek majd a hajtóművek.

Az első fő tulajdonság az levegő hőmérséklet. A gázdinamikában a Celsius-skálán vagy a Kelvin-skálán határozható meg.

Hőfok t1 adott magasságban H a Celsius-skálán meghatározzák:

t 1 \u003d t - 6,5N, ahol t a levegő hőmérséklete a talajon.

A Kelvin-skála szerinti hőmérsékletet ún abszolút hőmérséklet A nulla ezen a skálán abszolút nulla. Nál nél abszolút nulla a molekulák hőmozgása leáll. Abszolút nulla a Kelvin-skálán a Celsius-skála -273º-nak felel meg.

Ennek megfelelően a hőmérséklet T magasan H a Kelvin-skála szerint:

T = 273K + t - 6,5H

Levegő nyomás. A légköri nyomást Pascalban (N / m 2), a régi mérési rendszerben atmoszférában (atm.) mérik. Létezik olyan, hogy légnyomás. Ez a nyomás milliméterben mérve higanyoszlop higanybarométer segítségével. légköri nyomás(tengerszinti nyomás) 760 Hgmm. Művészet. szabványnak nevezik. A fizikában 1 atm. csak 760 Hgmm.

Légsűrűség. Az aerodinamikában a leggyakrabban használt fogalom a levegő tömegsűrűsége. Ez a levegő tömege 1 m3 térfogatban. A levegő sűrűsége a magassággal változik, a levegő ritkább lesz.

A levegő páratartalma. A levegőben lévő víz mennyiségét mutatja. Van egy koncepció" relatív páratartalom ". Ez a vízgőz tömegének az adott hőmérsékleten lehetséges maximumához viszonyított aránya. A 0% fogalma, vagyis amikor a levegő teljesen száraz, általában csak a laboratóriumban létezhet. Másrészt a 100%-os páratartalom egészen valóságos. Ez azt jelenti, hogy a levegő elnyelte az összes vizet, amit fel tudott venni. Valami olyan, mint egy teljesen "teli szivacs". A magas relatív páratartalom csökkenti a levegő sűrűségét, míg az alacsony relatív páratartalom ennek megfelelően növeli.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a repülőgépek repülései különböző időpontokban történnek légköri viszonyok, akkor repülési és aerodinamikai paramétereik egy repülési módban eltérőek lehetnek. Ezért ezen paraméterek helyes értékelése érdekében bevezettük Nemzetközi szabványos légkör (ISA). A levegő állapotának változását mutatja a magasság növekedésével.

A levegő állapotának fő paraméterei nulla páratartalom mellett a következők:

nyomás P = 760 Hgmm. Művészet. (101,3 kPa);

hőmérséklet t = +15°C (288 K);

tömegsűrűség ρ \u003d 1,225 kg / m 3;

Az ISA esetében azt feltételezzük (ahogy fentebb említettük :-)), hogy a troposzférában a hőmérséklet 0,65º-kal csökken minden 100 méter magasságban.

Normál légkör (például 10000 m-ig).

Az ISA táblázatokat műszerek kalibrálására, valamint navigációs és műszaki számításokra használják.

A levegő fizikai tulajdonságai olyan fogalmakat is tartalmaznak, mint a tehetetlenség, viszkozitás és összenyomhatóság.

A tehetetlenség a levegő azon tulajdonsága, amely a nyugalmi állapot változásának vagy az egyenletes egyenes vonalú mozgásnak ellenálló képességét jellemzi. . A tehetetlenség mértéke a levegő tömegsűrűsége. Minél magasabb, annál nagyobb a közeg tehetetlenségi és húzóereje, amikor a repülőgép mozog benne.

Viszkozitás. Meghatározza a levegővel szembeni súrlódási ellenállást a repülőgép mozgása során.

Az összenyomhatóság a levegő sűrűségének változását méri a nyomás változásával. Alacsony sebességnél repülőgép(450 km/h-ig) nem változik a nyomás, ha körülötte áramlik a légáramlás, de nagy sebességnél kezd megjelenni az összenyomhatóság hatása. A szuperszonikusra gyakorolt ​​hatása különösen kifejezett. Ez az aerodinamika külön területe és egy külön cikk témája :-).

Nos, úgy tűnik, egyelőre ennyi... Ideje befejezni ezt a kissé unalmas felsorolást, amitől azonban nem lehet eltekinteni :-). Föld légköre, paraméterei, a levegő fizikai tulajdonságai ugyanolyan fontosak a repülőgép számára, mint maga az apparátus paraméterei, és nem lehetett nem említeni őket.

Egyelőre a következő találkozásokig és további érdekes témákig 🙂…

P.S. Desszertként azt javaslom, hogy nézzen meg egy videót, amely egy MIG-25PU iker pilótafülkéjéből készült, miközben a sztratoszférába repült. Nyilvánvalóan egy turista filmezte, akinek van pénze ilyen járatokra :-). Leginkább a szélvédőn keresztül készült. Figyeld meg az ég színét...

A légkör az, ami lehetővé teszi az életet a Földön. Visszatérve megkapjuk a legelső információkat és tényeket a légkörről Általános Iskola. Középiskolában már jobban ismerjük ezt a fogalmat a földrajzórákon.

A Föld légkörének fogalma

A légkör nem csak a Földön van, hanem másokon is égitestek. Ez a neve a bolygókat körülvevő gáznemű héjnak. A különböző bolygók gázrétegének összetétele jelentősen eltér. Nézzük meg az alapvető információkat és tényeket az egyébként levegővel kapcsolatban.

Legfontosabb összetevője az oxigén. Egyesek tévesen azt gondolják, hogy a Föld légköre teljes egészében oxigénből áll, de a levegő valójában gázok keveréke. 78% nitrogént és 21% oxigént tartalmaz. A maradék egy százalék ózont, argont, szén-dioxidot, vízgőzt tartalmaz. Legyen kicsi ezeknek a gázoknak a százalékos aránya, de fontos funkciót töltenek be - elnyelik a nap sugárzó energiájának jelentős részét, ezáltal megakadályozzák, hogy a világítótest hamuvá változtassa bolygónkon az összes életet. A légkör tulajdonságai a magassággal változnak. Például 65 km-es magasságban a nitrogén 86%, az oxigén pedig 19%.

A Föld légkörének összetétele

• Szén-dioxid nélkülözhetetlen a növények táplálkozásához. A légkörben az élő szervezetek légzési folyamata, rothadás, égés eredményeként jelenik meg. Ennek hiánya a légkör összetételében lehetetlenné tenné a növények létezését.
• Oxigén az ember számára a légkör létfontosságú összetevője. Jelenléte minden élő szervezet létezésének feltétele. A légköri gázok teljes térfogatának körülbelül 20%-át teszi ki.
• Ózon A nap ultraibolya sugárzásának természetes elnyelője, amely károsan hat az élő szervezetekre. Legtöbbször a légkör külön rétegét képezi - az ózonszűrőt. NÁL NÉL mostanában az emberi tevékenység oda vezet, hogy fokozatosan összeomlani kezd, de mivel nagy jelentősége van, aktív munka folyik a megőrzése és helyreállítása érdekében.
• vízpára meghatározza a levegő páratartalmát. Tartalma különböző tényezőktől függően változhat: levegő hőmérséklet, területi elhelyezkedés, évad. Alacsony hőmérsékleten nagyon kevés vízgőz van a levegőben, talán kevesebb, mint egy százalék, magas hőmérsékleten pedig eléri a 4%-ot.
• A fentiek mellett a föld légkörének összetételében mindig van egy bizonyos százalék szilárd és folyékony szennyeződések. Ezek korom, hamu, tengeri só, por, vízcseppek, mikroorganizmusok. Természetes úton és antropogén úton is a levegőbe kerülhetnek.

A légkör rétegei

És a levegő hőmérséklete, sűrűsége és minőségi összetétele nem azonos különböző magasságokban. Emiatt a légkör különböző rétegeit szokás megkülönböztetni. Mindegyiknek megvan a maga sajátossága. Nézzük meg, hogy a légkör mely rétegei különböztethetők meg:

• A troposzféra a légkörnek a Föld felszínéhez legközelebb eső rétege. Magassága a sarkok felett 8-10 km, a trópusokon 16-18 km. Itt található a légkörben elérhető összes vízgőz 90%-a, tehát aktív felhőképződés zajlik. Ebben a rétegben is vannak olyan folyamatok, mint a levegő mozgása (szél), turbulencia, konvekció. A hőmérséklet a meleg évszak déli +45 fokától a trópusokon és a sarkokon -65 fokig terjed.
• A sztratoszféra a második legtávolabbi réteg a légkörtől. 11-50 km magasságban található. A sztratoszféra alsó rétegében a hőmérséklet körülbelül -55, a Földtől való távolság felé +1˚С-ra emelkedik. Ezt a régiót inverziónak nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között.
• A mezoszféra 50-90 km magasságban helyezkedik el. Alsó határán 0 körül van a hőmérséklet, felsőn -80...-90 ˚С. A Föld légkörébe kerülő meteoritok teljesen kiégnek a mezoszférában, ami miatt itt légizzás lép fel.
• A termoszféra körülbelül 700 km vastag. Az északi fény a légkör ezen rétegében jelenik meg. A kozmikus sugárzás és a Napból kiáramló sugárzás hatására jelennek meg.
• Az exoszféra a levegő diszperziós zónája. Itt a gázok koncentrációja kicsi, és fokozatosan kijutnak a bolygóközi térbe.

A Föld légköre és a világűr határvonala 100 km-es vonalnak tekinthető. Ezt a vonalat Karman-vonalnak nevezik.

légköri nyomás

Az időjárás-előrejelzést hallgatva gyakran hallunk légnyomásértékeket. De mit jelent a légköri nyomás, és hogyan hathat ránk?

Rájöttünk, hogy a levegő gázokból és szennyeződésekből áll. Mindegyik összetevőnek megvan a maga súlya, ami azt jelenti, hogy a légkör nem súlytalan, ahogyan azt a 17. századig hitték. A légköri nyomás az az erő, amellyel az atmoszféra minden rétege a Föld felszínére és minden tárgyra nyomást gyakorol.

A tudósok összetett számításokat végeztek, és ezt bizonyították négyzetméter területen 10 333 kg-os erővel nyom a légkör. Eszközök, emberi test légnyomásnak kitéve, amelynek tömege 12-15 tonna. Miért nem érezzük? Megkímél minket a belső nyomástól, ami kiegyenlíti a külsőt. Repülőgépen vagy magasan a hegyekben érezheti a légkör nyomását, mint Légköri nyomás magasságban sokkal kevésbé. Ebben az esetben fizikai kényelmetlenség, füldugás, szédülés lehetséges.

Sok mindent el lehet mondani a környező légkörről. Sokat tudunk róla. Érdekes tények, és néhányuk meglepőnek tűnhet:

• A Föld légkörének tömege 5 300 000 000 000 000 tonna.
• Hozzájárul a hangátvitelhez. 100 km-nél nagyobb magasságban ez a tulajdonság eltűnik a légkör összetételének változásai miatt.
• A légkör mozgását a Föld felszínének egyenetlen felmelegedése váltja ki.
• A levegő hőmérsékletének mérésére hőmérőt, a légköri nyomás mérésére barométert használnak.
• A légkör jelenléte naponta 100 tonna meteorittól kíméli meg bolygónkat.
• A levegő összetétele több száz millió éven át rögzült, de a gyors ipari tevékenység beindulásával megváltozni kezdett.
• Úgy tartják, hogy a légkör felfelé nyúlik 3000 km magasságig.

A légkör értéke az ember számára

A légkör élettani zónája 5 km. 5000 m tengerszint feletti magasságban az ember oxigén éhezést kezd tapasztalni, ami munkaképességének csökkenésében és közérzetének romlásában fejeződik ki. Ez azt mutatja, hogy az ember nem tud túlélni olyan térben, ahol nem létezik ez a csodálatos gázkeverék.

A légkörrel kapcsolatos minden információ és tény csak megerősíti annak fontosságát az emberek számára. Jelenlétének köszönhetően megjelent az élet kialakulásának lehetősége a Földön. Már ma, miután felmértük, hogy az emberiség mekkora kárt képes cselekedeteivel az éltető levegőben okozni, el kell gondolkodnunk a légkör megőrzését és helyreállítását célzó további intézkedéseken.

). A körülbelül 273 K (majdnem 0 °C) értéket elérve körülbelül 40 km-es magasságban a hőmérséklet körülbelül 55 km-es magasságig állandó marad. Ez a terület állandó hőmérséklet sztratopauzának nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között. A sztratoszférában a levegő sűrűsége tízszer és százszor kisebb, mint a tengerszint felett.

A sztratoszférában található az ózonszféra réteg („ózonréteg”) (15-20-55-60 km magasságban), amely meghatározza az élet felső határát a bioszférában. A fénykép hatására ózon (O 3) képződik kémiai reakciók~30 km-es magasságban a legintenzívebb. Az O 3 össztömege kb normál nyomás 1,7-4,0 mm vastagságú réteg, de még ez is elég ahhoz, hogy elnyelje a nap életre káros ultraibolya sugárzását. Az O 3 pusztulása akkor következik be, amikor szabad gyökökkel, halogéntartalmú vegyületekkel (beleértve a "freonokat") kölcsönhatásba lép.

Az ultraibolya sugárzás rövid hullámhosszú részének (180-200 nm) nagy része a sztratoszférában marad, és a rövidhullámok energiája átalakul. E sugarak hatására mágneses mezők, a molekulák felbomlanak, ionizáció lép fel, új gázok képződése és egyéb kémiai vegyületek. Ezek a folyamatok északi fények, villámok és egyéb izzások formájában figyelhetők meg.

A sztratoszférában és a magasabb rétegekben a napsugárzás hatására a gázmolekulák disszociálnak - atomokká (80 km felett CO 2 és H 2 disszociál, 150 km felett - O 2, 300 km felett - N 2). 200-500 km magasságban a gázok ionizációja is megtörténik az ionoszférában, 320 km-es magasságban a töltött részecskék (O + 2, O - 2, N + 2) koncentrációja ~ 1/300 semleges részecskék koncentrációja. A légkör felső rétegeiben szabad gyökök vannak - OH, HO 2 stb.

A sztratoszférában szinte nincs vízgőz.

Repülés a sztratoszférában

A sztratoszférába történő repülések az 1930-as években kezdődtek. Széles körben ismert az első sztratoszférikus léggömbön (FNRS-1) végzett repülés, amelyet Auguste Picard és Paul Kipfer 1931. május 27-én hajtott végre 16,2 km-es magasságba. A modern harci és szuperszonikus kereskedelmi repülőgépek általában 20 km-es magasságig repülnek a sztratoszférában (bár a dinamikus plafon sokkal magasabb is lehet). A nagy magasságú időjárási léggömbök akár 40 km-re emelkednek; a pilóta nélküli léggömb rekordja 51,8 km.

Az utóbbi időben az Egyesült Államok katonai köreiben nagy figyelmet szentelnek a sztratoszféra 20 km feletti rétegeinek kialakulásának, amelyeket gyakran "előtérnek" neveznek (Eng. közeli tér ). Feltételezhető, hogy a pilóta nélküli léghajók és a napenergiával működő repülőgépek (mint például a NASA Pathfinder) képesek lesznek hosszú ideig körülbelül 30 km-es magasságban maradni, és nagyon jó megfigyelést és kommunikációt biztosítanak. nagy területek, miközben kevésbé sebezhetőek a légvédelmi rendszerekkel szemben; az ilyen eszközök sokszor olcsóbbak lesznek, mint a műholdak.

Lásd még

Megjegyzések

Wikimédia Alapítvány. 2010 .

Szinonimák:

Nézze meg, mi a "Stratosphere" más szótárakban:

Sztratoszféra... Helyesírási szótár

sztratoszféra- uh. sztratoszféra lat. rétegpadló, réteg. + gr. szféra. A légkör troposzféra feletti rétege, 8-12-80 km magasságban. tengerszint felett. BAS 1. Megállapította a sztratoszféra létezését és javasolta a nevét fr. meteorológus...... Az orosz nyelv gallicizmusainak történeti szótára

- (latin rétegréteg és gömb) a légkör troposzféra feletti rétege a magas szélességeken 8 10 km-től és az Egyenlítő közelében 16 18 km-től 50 55 km-ig. A sztratoszférát a hőmérséklet 40 .С-ról (80 .С) közeli hőmérsékletre történő emelkedése jellemzi. Nagy enciklopédikus szótár

SZTRATOSZFÉRA, a Föld légkörének része, a TROPOSZFÉRA és a MEZOZFÉRA között helyezkedik el. 10 km magasságban, ahol ennek a rétegnek körülbelül a felének a hőmérséklete állandó marad. A sztratoszféra tartalmazza a légkör ózonrétegének nagy részét... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár

SZTRATOSZFÉRA, sztratoszféra, pl. nem, nő (a latin rétegpadló és a görög sphaira ball szóból). A légkör felső rétege a troposzféra felett helyezkedik el, 11-75 km tengerszint feletti magasságban. Szótár Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940... Usakov magyarázó szótára

SZTRATOSZFÉRA, s, nők. (szakember.). A föld légkörének felső rétege, amely a troposzféra felett fekszik. | adj. sztratoszférikus, ó, ó. Ozhegov magyarázó szótára. S.I. Ozhegov, N. Yu. Shvedova. 1949 1992... Ozhegov magyarázó szótára

- (a latin rétegrétegből és a görög sphaira ballból) lásd a Föld légköre című cikket. Repülés: Enciklopédia. M.: Bolsaya Orosz Enciklopédia. Főszerkesztő G.P. Szviscsov. 1994... Technológia enciklopédiája

A troposzféra és a mezoszféra közötti légköri réteg. A S. tropopause alsó határa a sarkiban található mérsékelt övi szélességi körök z 8 12 km magasságban, a trópusokon z 16 18 km magasságban. Télről nyárra a tropopauza emelkedik vö. 12 km-en keresztül. Az S felső határa ... ... Fizikai Enciklopédia

A 11 km felett elhelyezkedő légköri réteg erősen ritka, nagyon alacsony atmoszférájú; A légkör alsó rétegét troposzférának nevezzük. D-en nincsenek függőleges áramlatok és felhőképződés. S. tanul gyakorlati érték repüléshez, ... ... Tengerészeti szótár

A Föld bolygónkat körülvevő gáznemű burok, más néven légkör, öt fő rétegből áll. Ezek a rétegek a bolygó felszínén származnak, a tengerszintről (néha alacsonyabbról) és felemelkednek világűr a következő sorrendben:

• Troposzféra;
• Sztratoszféra;
• mezoszféra;
• Termoszféra;
• Exoszféra.

A Föld légkörének főbb rétegeinek diagramja

Ezen fő öt réteg mindegyike között átmeneti zónák vannak, amelyeket "szüneteknek" neveznek, ahol a levegő hőmérséklete, összetétele és sűrűsége megváltozik. A szünetekkel együtt a Föld légköre összesen 9 réteget foglal magában.

Troposzféra: ahol az időjárás történik

A légkör összes rétege közül a troposzférát ismerjük a legjobban (akár észreveszi, akár nem), mivel az alján élünk - a bolygó felszínén. Beborítja a Föld felszínét, és több kilométeren keresztül felfelé nyúlik. A troposzféra szó jelentése "labdacsere". Nagyon találó név, hiszen ez a réteg az, ahol a mindennapi időjárásunk történik.

A bolygó felszínétől kiindulva a troposzféra 6-20 km magasra emelkedik. A hozzánk legközelebb eső réteg alsó harmadában található az összes légköri gáz 50%-a. Ez az egyetlen része a légkör teljes összetételének, amely lélegzik. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a levegőt alulról melegítik a Föld felszíne elnyelő hőenergia A Nap a magasság növekedésével a troposzféra hőmérséklete és nyomása csökken.

A tetején van egy vékony réteg, az úgynevezett tropopauza, amely csak puffer a troposzféra és a sztratoszféra között.

Sztratoszféra: az ózon otthona

A sztratoszféra a légkör következő rétege. 6-20 km-től 50 km-ig terjed a földfelszín felett. Ez az a réteg, amelyben a legtöbb kereskedelmi repülőgép repül és léggömbök utaznak.

Itt a levegő nem fel-le áramlik, hanem nagyon gyors légáramlatok során a felszínnel párhuzamosan mozog. A hőmérséklet emelkedéssel emelkedik, köszönhetően a rengeteg természetesen előforduló ózonnak (O3), amely a napsugárzás mellékterméke, és az oxigénnek, amely képes elnyelni a nap káros ultraibolya sugarait (bármilyen hőmérséklet-emelkedés a magassággal a meteorológia mint "inverzió") .

Mivel a sztratoszférának alul melegebb, felül hidegebb a hőmérséklete, a konvekció (függőleges mozgások) légtömegek) ritka a légkör ezen részén. Valójában a troposzférában tomboló vihart a sztratoszférából tekinthetjük meg, mivel a réteg a konvekció "sapkájaként" működik, amelyen keresztül a viharfelhők nem hatolnak át.

A sztratoszférát ismét egy pufferréteg követi, amelyet ezúttal sztratopauzának neveznek.

Mezoszféra: középső légkör

A mezoszféra körülbelül 50-80 km-re található a Föld felszínétől. A felső mezoszféra a leghidegebb természetes hely a Földön, ahol a hőmérséklet -143°C alá süllyedhet.

Termoszféra: felső légkör

A mezoszférát és a mezopauzát a termoszféra követi, amely 80-700 km-rel a bolygó felszíne felett helyezkedik el, és a légkör teljes levegőjének kevesebb mint 0,01%-át tartalmazza. A hőmérséklet itt eléri a + 2000 °C-ot is, de a levegő erős ritkulása és a hőátadó gázmolekulák hiánya miatt ezek magas hőmérsékletek nagyon hidegnek érzékelik.

Exoszféra: a légkör és a tér határa

Körülbelül 700-10 000 km-es magasságban a földfelszín felett található az exoszféra - a légkör külső széle, amely a teret határolja. Itt meteorológiai műholdak keringenek a Föld körül.

Mi a helyzet az ionoszférával?

Az ionoszféra nem különálló réteg, és valójában ezt a kifejezést a 60-1000 km magasságban lévő légkörre használják. Magában foglalja a mezoszféra legfelső részeit, a teljes termoszférát és az exoszféra egy részét. Az ionoszféra a nevét azért kapta, mert a légkörnek ezen a részén a Nap sugárzása ionizálódik, amikor a Föld mágneses mezei mellett halad el. Ezt a jelenséget a Földről északi fényként figyelik meg.

Mindenki, aki repült repülőgépen, megszokta ezt a fajta üzenetet: "repülésünk 10 000 m magasságban van, a fedélzeten 50 °C a hőmérséklet." Úgy tűnik, semmi különös. Minél távolabb van a Nap által felmelegített Föld felszínétől, annál hidegebb. Sokan azt gondolják, hogy a hőmérséklet magasságcsökkenése folyamatosan megy végbe, és fokozatosan csökken a hőmérséklet, megközelítve a tér hőmérsékletét. A tudósok egyébként egészen a 19. század végéig így gondolták.

Nézzük meg közelebbről a levegő hőmérsékletének eloszlását a Föld felett. A légkör több rétegre oszlik, amelyek elsősorban a hőmérséklet-változások természetét tükrözik.

A légkör alsó rétegét ún troposzféra, ami „forgási gömböt” jelent. Az időjárás és az éghajlat minden változása pontosan ebben a rétegben lezajló fizikai folyamatok eredménye. Ennek a rétegnek a felső határa ott található, ahol a hőmérséklet magassággal való csökkenését felváltja annak növekedése - kb. az egyenlítő felett 15-16 km-es, a sarkok felett 7-8 km-es magasságban.Maga a Földhöz hasonlóan a bolygónk forgásának hatására a légkör is kissé ellapul a sarkok felett, és megduzzad az Egyenlítő felett. ez a hatás sokkal erősebb a légkörben, mint a Föld szilárd héjában.A Föld felszínétől a troposzféra felső határáig terjedő irányban a levegő hőmérséklete csökken.Az Egyenlítő felett minimális hőmérséklet a levegő körülbelül -62 °C, a pólusok felett pedig körülbelül -45 °C. A mérsékelt övi szélességeken a légkör tömegének több mint 75%-a a troposzférában található. A trópusokon a légkör tömegének körülbelül 90%-a a troposzférán belül van.

1899-ben a függőleges hőmérsékleti profilban egy bizonyos magasságban minimumot találtak, majd a hőmérséklet kissé emelkedett. Ennek a növekedésnek a kezdete a légkör következő rétegébe való átmenetet jelenti - a sztratoszféra, ami "réteggömböt" jelent. A sztratoszféra kifejezés a troposzféra felett elhelyezkedő réteg egyediségéről alkotott korábbi elképzelést jelenti és tükrözi. A sztratoszféra a földfelszín felett kb. 50 km-es magasságig terjed. Jellemzője: Ez a hőmérséklet-emelkedés az ózonképződési reakcióval magyarázható, amely a légkörben lezajló egyik fő kémiai reakció.

Az ózon nagy része körülbelül 25 km-es magasságban koncentrálódik, de általában az ózonréteg a magasság mentén erősen megfeszített héj, amely szinte az egész sztratoszférát lefedi. Az oxigén és az ultraibolya sugárzás kölcsönhatása a földi légkör egyik kedvező folyamata, amely hozzájárul a földi élet fenntartásához. Ennek az energiának az ózon általi elnyelése megakadályozza annak túlzott kiáramlását a föld felszínére, ahol pontosan olyan szintű energia jön létre, amely alkalmas a földi életformák létezésére. Az ózonoszféra elnyeli a légkörön áthaladó sugárzó energia egy részét. Ennek eredményeként az ozonoszférában 100 m-enként hozzávetőleg 0,62 °C-os függőleges léghőmérséklet gradiens jön létre, azaz a hőmérséklet a magassággal emelkedik a sztratoszféra felső határáig - a sztratopauzáig (50 km), elérve a néhány adat, 0 °C.

50-80 km magasságban van a légkör egy rétege, az ún mezoszféra. A "mezoszféra" szó "köztes szférát" jelent, itt a levegő hőmérséklete a magassággal tovább csökken. A mezoszféra felett egy rétegben, ún termoszféra, a hőmérséklet ismét megemelkedik kb. 1000°C-ig, majd nagyon gyorsan -96°C-ra csökken. Azonban nem esik a végtelenségig, akkor ismét emelkedik a hőmérséklet.

Termoszféra az első réteg ionoszféra. A korábban említett rétegekkel ellentétben az ionoszférát nem különbözteti meg a hőmérséklet. Az ionoszféra egy elektromos természetű régió, amely sokféle rádiókommunikációt tesz lehetővé. Az ionoszféra több rétegre tagolódik, ezeket D, E, F1 és F2 betűkkel jelöljük, ezeknek a rétegeknek külön neve is van. A rétegekre osztást több ok is okozza, amelyek közül a legfontosabb a rétegek egyenlőtlen befolyása a rádióhullámok áthaladására. A legalsó réteg, a D, főként elnyeli a rádióhullámokat, és így megakadályozza azok további terjedését. A legjobban vizsgált E réteg a földfelszín felett körülbelül 100 km-es magasságban található. Kennelly-Heaviside rétegnek is nevezik azon amerikai és angol tudósok nevéről, akik egyszerre és egymástól függetlenül fedezték fel. Az E réteg, mint egy óriási tükör, visszaveri a rádióhullámokat. Ennek a rétegnek köszönhetően a hosszú rádióhullámok nagyobb távolságokat tesznek meg, mint az várható lenne, ha csak egyenes vonalban terjednének, anélkül, hogy az E rétegről visszaverődnének. Hasonló tulajdonságokkal rendelkezik az F réteg is, Appleton rétegnek is nevezik. A Kennelly-Heaviside réteggel együtt visszaveri a rádióhullámokat a földi rádióállomásokra. különböző szögekből. Az Appleton-réteg körülbelül 240 km-es magasságban található.

A légkör legkülső régióját, az ionoszféra második rétegét gyakran nevezik exoszféra. Ez a kifejezés az űr külterületeinek létezését jelzi a Föld közelében. Nehéz pontosan meghatározni, hol végződik a légkör és hol kezdődik a tér, mivel a légköri gázok sűrűsége a magassággal fokozatosan csökken, és maga a légkör fokozatosan szinte vákuummá alakul, amelyben csak az egyes molekulák találkoznak. Már körülbelül 320 km-es magasságban a légkör sűrűsége olyan alacsony, hogy a molekulák több mint 1 km-t képesek megtenni anélkül, hogy egymásnak ütköznének. A légkör legkülső része a felső határa, amely 480-960 km magasságban található.

A légkörben zajló folyamatokról bővebb információ a "Földklíma" weboldalon található.