eu sunt cea mai frumoasa

Ce este stratosfera? Înălțimea stratosferei. Atmosfera și lumea fenomenelor atmosferice

24.04.2019
Ce este stratosfera? Înălțimea stratosferei. Atmosfera și lumea fenomenelor atmosferice

Planeta albastra...

Acest subiect ar fi trebuit să fie unul dintre primele apărute pe site. La urma urmei, elicopterele sunt aeronave atmosferice. Atmosfera Pământului– habitatul lor, ca să spunem așa:-). O proprietăți fizice aer Tocmai asta determină calitatea acestui habitat :-). Adică acesta este unul dintre elementele de bază. Și ei scriu întotdeauna despre bază mai întâi. Dar mi-am dat seama de asta abia acum. Totuși, după cum știți, este mai bine mai târziu decât niciodată... Să atingem această problemă, fără a intra în buruieni și complicații inutile :-).

Aşa… Atmosfera Pământului. Aceasta este învelișul gazos al planetei noastre albastre. Toată lumea știe acest nume. De ce albastru? Pur și simplu pentru că componenta „albastru” (și albastru și violet). lumina soarelui(spectrul) este cel mai bine împrăștiat în atmosferă, colorându-l astfel albăstrui-albăstrui, uneori cu o nuanță de violet (într-o zi însorită, desigur :-)).

Compoziția atmosferei Pământului.

Compoziția atmosferei este destul de largă. Nu voi enumera toate componentele din text, există o ilustrare bună pentru aceasta. Compoziția tuturor acestor gaze este aproape constantă, cu excepția dioxidului de carbon (CO 2 ). În plus, atmosfera conține în mod necesar apă sub formă de vapori, picături în suspensie sau cristale de gheață. Cantitatea de apă nu este constantă și depinde de temperatură și, într-o măsură mai mică, de presiunea aerului. În plus, atmosfera Pământului (în special cea actuală) conține o anumită cantitate de, aș spune, „tot felul de lucruri urâte” :-). Acestea sunt SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, în plus există vapori de mercur Hg. Adevărat, toate acestea sunt acolo în cantități mici, slavă Domnului :-).

Atmosfera Pământului Se obișnuiește să-l împarți în mai multe zone succesive în înălțime deasupra suprafeței.

Prima, cea mai apropiată de pământ, este troposfera. Acesta este cel mai de jos și, ca să spunem așa, stratul principal al vieții. diferite tipuri. Conține 80% din masa totală aerul atmosferic(deși în volum constituie doar aproximativ 1% din întreaga atmosferă) și aproximativ 90% din întreaga apa atmosferica. Cea mai mare parte a tuturor vânturilor, norilor, ploii și zăpezii 🙂 provin de acolo. Troposfera se extinde la altitudini de aproximativ 18 km la latitudini tropicaleși până la 10 km în regiunile polare. Temperatura aerului din acesta scade odată cu creșterea înălțimii cu aproximativ 0,65º la fiecare 100 m.

Zonele atmosferice.

Zona a doua - stratosferă. Trebuie spus că între troposferă și stratosferă există o altă zonă îngustă - tropopauza. Oprește scăderea temperaturii odată cu înălțimea. Tropopauza are o grosime medie de 1,5-2 km, dar limitele sale sunt neclare, iar troposfera se suprapune adesea cu stratosfera.

Deci stratosfera are o înălțime medie de 12 km până la 50 km. Temperatura din el rămâne neschimbată până la 25 km (aproximativ -57ºС), apoi undeva până la 40 km se ridică la aproximativ 0ºС și apoi rămâne neschimbată până la 50 km. Stratosfera este o parte relativ calmă a atmosferei pământului. Nefavorabil conditiile meteo este practic absent. În stratosferă se află celebrul strat de ozon la altitudini de la 15-20 km până la 55-60 km.

Aceasta este urmată de o mică stratopauză a stratului limită, temperatura în care rămâne în jurul valorii de 0ºС, apoi zona următoare mezosferă. Se extinde la altitudini de 80-90 km, iar în el temperatura scade la aproximativ 80ºC. În mezosferă, meteoriți mici devin de obicei vizibili, care încep să strălucească în ea și ard acolo.

Următorul interval îngust este mezopauza și dincolo de ea zona termosferei. Înălțimea sa este de până la 700-800 km. Aici temperatura începe să crească din nou și la altitudini de aproximativ 300 km pot atinge valori de ordinul a 1200ºС. Apoi rămâne constantă. În interiorul termosferei, până la o altitudine de aproximativ 400 km, se află ionosfera. Aici aerul este puternic ionizat din cauza expunerii radiatia solarași are o conductivitate electrică ridicată.

Următoarea și, în general, ultima zonă este exosfera. Aceasta este așa-numita zonă de împrăștiere. Aici, există în principal hidrogen și heliu foarte rarefiat (cu o predominanță a hidrogenului). La altitudini de aproximativ 3000 km, exosfera trece în vidul spațial apropiat.

Ceva de genul acesta. De ce aproximativ? Pentru că aceste straturi sunt destul de convenționale. Sunt posibile diferite modificări ale altitudinii, compoziției gazelor, apei, temperaturii, ionizării și așa mai departe. În plus, există mult mai mulți termeni care definesc structura și starea atmosferei pământului.

De exemplu, homosferă și heterosferă. În primul, gazele atmosferice sunt bine amestecate și compoziția lor este destul de omogenă. Al doilea este situat deasupra primului și practic nu există o astfel de amestecare acolo. Gazele din el sunt separate prin gravitație. Limita dintre aceste straturi este situată la o altitudine de 120 km și se numește turbopauză.

Să terminăm cu termenii, dar cu siguranță voi adăuga că este convențional acceptat că limita atmosferei este situată la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării. Această graniță se numește Linia Karman.

Voi adăuga încă două imagini pentru a ilustra structura atmosferei. Prima, insa, este in germana, dar este completa si destul de usor de inteles :-). Poate fi mărită și văzută clar. Al doilea arată schimbarea temperaturii atmosferice cu altitudinea.

Structura atmosferei Pământului.

Temperatura aerului se modifică odată cu altitudinea.

Navele spațiale orbitale moderne cu echipaj zboară la altitudini de aproximativ 300-400 km. Totuși, aceasta nu mai este aviație, deși zona, desigur, este strâns legată într-un anume sens și despre asta cu siguranță vom vorbi mai târziu :-).

Zona de aviație este troposfera. Avioanele moderne atmosferice pot zbura și în straturile inferioare ale stratosferei. De exemplu, plafonul practic al MIG-25RB este de 23.000 m.

Zbor în stratosferă.

Și exact proprietățile fizice ale aerului Troposfera determină cum va fi zborul, cât de eficient va fi sistemul de control al aeronavei, cum îl vor afecta turbulențele din atmosferă și cum vor funcționa motoarele.

Prima proprietate principală este temperatura aerului. În dinamica gazelor, acesta poate fi determinat pe scara Celsius sau pe scara Kelvin.

Temperatură t 1 la o înălțime dată N pe scara Celsius este determinată de:

t1 = t - 6,5N, Unde t– temperatura aerului în apropierea solului.

Temperatura pe scara Kelvin se numește temperatura absolută, zero pe această scară este zero absolut. La zero absolut Mișcarea termică a moleculelor se oprește. Zero absolut pe scara Kelvin corespunde cu -273º pe scara Celsius.

În consecință, temperatura T deasupra N pe scara Kelvin este determinată de:

T = 273K + t-6,5H

Presiunea aerului. Presiunea atmosferică se măsoară în pascali (N/m2), în vechiul sistem de măsurare în atmosfere (atm.). Există, de asemenea, presiunea barometrică. Aceasta este presiunea măsurată în milimetri Mercur folosind un barometru cu mercur. Presiunea barometrică(presiune la nivelul mării) egală cu 760 mm Hg. Artă. numit standard. La fizica 1 atm. exact egal cu 760 mm Hg.

Densitatea aerului. În aerodinamică, conceptul cel mai des folosit este densitatea masei aerului. Aceasta este masa de aer în 1 m3 de volum. Densitatea aerului se modifică odată cu altitudinea, aerul devine mai rarefiat.

Umiditate. Afișează cantitatea de apă din aer. Există un concept" umiditatea relativa " Acesta este raportul dintre masa vaporilor de apă și maximul posibil la o anumită temperatură. Conceptul de 0%, adică atunci când aerul este complet uscat, poate exista doar în laborator. Pe de altă parte, 100% umiditate este destul de posibilă. Aceasta înseamnă că aerul a absorbit toată apa pe care ar putea-o absorbi. Ceva de genul unui „burete complet”. Umiditatea relativă ridicată reduce densitatea aerului, în timp ce umiditatea relativă scăzută o crește.

Datorită faptului că zborurile cu aeronave au loc la diferite conditiile atmosferice, atunci parametrii lor de zbor și aerodinamici în același mod de zbor pot fi diferiți. Prin urmare, pentru a estima corect acești parametri, am introdus Atmosferă standard internațională (ISA). Arată schimbarea stării aerului odată cu creșterea altitudinii.

Parametrii de bază ai condiției aerului la umiditate zero sunt luați după cum urmează:

presiunea P = 760 mm Hg. Artă. (101,3 kPa);

temperatura t = +15°C (288 K);

densitatea masei ρ = ​​1,225 kg/m 3 ;

Pentru ISA se acceptă (cum s-a menționat mai sus :-)) că temperatura scade în troposferă cu 0,65º la fiecare 100 de metri de altitudine.

Atmosferă standard (de exemplu până la 10.000 m).

Tabelele MSA sunt utilizate pentru calibrarea instrumentelor, precum și pentru calcule de navigație și inginerie.

Proprietățile fizice ale aerului include, de asemenea, concepte precum inerția, vâscozitatea și compresibilitatea.

Inerția este o proprietate a aerului care îi caracterizează capacitatea de a rezista modificărilor stării sale de repaus sau mișcării liniare uniforme. . O măsură a inerției este densitatea masei aerului. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare forța de inerție și rezistență a mediului atunci când aeronava se deplasează în el.

Viscozitate Determină rezistența la frecarea aerului atunci când aeronava este în mișcare.

Compresibilitatea determină modificarea densității aerului cu modificările presiunii. La viteze mici aeronave(până la 450 km/h) nu există nicio modificare a presiunii atunci când aerul curge în jurul lui, dar la viteze mari începe să apară efectul de compresibilitate. Influența sa este vizibilă mai ales la viteze supersonice. Aceasta este o zonă separată de aerodinamică și un subiect pentru un articol separat :-).

Ei bine, asta pare a fi tot deocamdata... E timpul sa terminam aceasta enumerare usor plictisitoare, care insa nu poate fi evitata :-). Atmosfera Pământului, parametrii săi, proprietățile fizice ale aerului sunt la fel de importanți pentru aeronavă ca și parametrii dispozitivului în sine și nu pot fi ignorați.

Pa, până la următoarele întâlniri și subiecte mai interesante :)...

P.S.

Pentru desert, vă sugerez să vizionați un videoclip filmat din cabina unui geamăn MIG-25PU în timpul zborului său în stratosferă. Se pare ca a fost filmat de un turist care are bani pentru astfel de zboruri :-). În mare parte, totul a fost filmat prin parbriz. Atentie la culoarea cerului... Atmosfera este cea care face posibilă viața pe Pământ. Primim primele informații și fapte despre atmosfera din nou scoala elementara

. În liceu, ne familiarizăm mai mult cu acest concept la lecțiile de geografie.

Conceptul atmosferei pământului Nu numai Pământul are o atmosferă, ci și alta corpuri cerești

. Acesta este numele dat învelișului gazos care înconjoară planetele. Compoziția acestui strat de gaz variază semnificativ între planete. Să ne uităm la informațiile de bază și la faptele despre altfel numit aer.

Componenta sa cea mai importantă este oxigenul. Unii oameni cred în mod eronat că atmosfera pământului este formată în întregime din oxigen, dar, de fapt, aerul este un amestec de gaze. Conține 78% azot și 21% oxigen. Restul de unu procent include ozon, argon, dioxid de carbon și vapori de apă. Chiar dacă procentul acestor gaze este mic, ele îndeplinesc o funcție importantă - absorb o parte semnificativă din energia radiantă solară, împiedicând astfel luminarul să transforme toată viața de pe planeta noastră în cenuşă. Proprietățile atmosferei se modifică în funcție de altitudine. De exemplu, la o altitudine de 65 km, azotul este de 86%, iar oxigenul este de 19%.

Straturi ale atmosferei

Temperatura, densitatea și compoziția calitativă a aerului nu sunt aceleași la diferite altitudini. Din acest motiv, se obișnuiește să se distingă diferite straturi ale atmosferei. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici. Să aflăm ce straturi ale atmosferei se disting:

  • Troposfera - acest strat al atmosferei este cel mai apropiat de suprafața Pământului. Înălțimea sa este de 8-10 km deasupra polilor și de 16-18 km la tropice. 90% din toți vaporii de apă din atmosferă se află aici, așa că are loc formarea activă a norilor. De asemenea, în acest strat se observă procese precum mișcarea aerului (vânt), turbulența și convecția. Temperaturile variază de la +45 de grade la amiază în sezonul cald la tropice până la -65 de grade la poli.
  • Stratosfera este al doilea cel mai îndepărtat strat al atmosferei. Situat la o altitudine de 11 până la 50 km. În stratul inferior al stratosferei temperatura este de aproximativ -55, îndepărtându-se de Pământ, aceasta crește la +1˚С. Această regiune se numește inversiune și este limita stratosferei și mezosferei.
  • Mezosfera este situată la o altitudine de 50 până la 90 km. Temperatura la limita sa inferioară este de aproximativ 0, la cea superioară ajunge la -80...-90 ˚С. Meteoriții care intră în atmosfera Pământului ard complet în mezosferă, determinând aici să apară străluciri de aer.
  • Termosfera are o grosime de aproximativ 700 km. Aurora boreală apar în acest strat al atmosferei. Ele apar datorită influenței radiațiilor cosmice și radiațiilor emanate de Soare.
  • Exosfera este zona de dispersie a aerului. Aici concentrația de gaze este mică și ele scapă treptat în spațiul interplanetar.

Limita dintre atmosfera pământului și spațiul cosmic este considerată a fi de 100 km. Această linie se numește linia Karman.

Presiunea atmosferică

Când ascultăm prognoza meteo, auzim adesea citiri ale presiunii barometrice. Dar ce înseamnă presiunea atmosferică și cum ne poate afecta?

Ne-am dat seama că aerul este format din gaze și impurități. Fiecare dintre aceste componente are propria greutate, ceea ce înseamnă că atmosfera nu este lipsită de greutate, așa cum se credea până în secolul al XVII-lea. Presiunea atmosferică este forța cu care toate straturile atmosferei apasă pe suprafața Pământului și asupra tuturor obiectelor.

Oamenii de știință au efectuat calcule complexe și l-au dovedit metru pătrat zona în care atmosfera presează cu o forță de 10.333 kg. Mijloace, corpul uman expus la presiunea aerului, a cărui greutate este de 12-15 tone. De ce nu simțim asta? Presiunea noastră internă este cea care ne salvează, care echilibrează exteriorul. Puteți simți presiunea atmosferică în timp ce vă aflați într-un avion sau sus, în munți, pentru că presiunea atmosferică mult mai putin la altitudine. În acest caz, sunt posibile disconfort fizic, urechi blocate și amețeli.

Se pot spune multe despre atmosfera din jur. Știm multe despre ea fapte interesante, iar unele dintre ele pot părea surprinzătoare:

  • Greutatea atmosferei pământului este de 5.300.000.000.000.000 de tone.
  • Promovează transmisia sunetului. La o altitudine de peste 100 km, această proprietate dispare din cauza modificărilor în compoziția atmosferei.
  • Mișcarea atmosferei este provocată de încălzirea neuniformă a suprafeței Pământului.
  • Un termometru este folosit pentru a determina temperatura aerului, iar un barometru este folosit pentru a determina presiunea atmosferei.
  • Prezența unei atmosfere salvează planeta noastră de 100 de tone de meteoriți în fiecare zi.
  • Compoziția aerului a fost fixată timp de câteva sute de milioane de ani, dar a început să se schimbe odată cu debutul activității industriale rapide.
  • Se crede că atmosfera se extinde în sus până la o înălțime de 3000 km.

Importanța atmosferei pentru oameni

Zona fiziologică a atmosferei este de 5 km. La o altitudine de 5000 m deasupra nivelului mării, o persoană începe să sufere de foamete de oxigen, care se exprimă printr-o scădere a performanței sale și o deteriorare a bunăstării. Acest lucru arată că o persoană nu poate supraviețui într-un spațiu în care nu există acest amestec uimitor de gaze.

Toate informațiile și faptele despre atmosferă nu fac decât să confirme importanța acesteia pentru oameni. Datorită prezenței sale, a devenit posibilă dezvoltarea vieții pe Pământ. Deja astăzi, după ce am evaluat amploarea prejudiciului pe care umanitatea este capabilă să-l provoace prin acțiunile sale aerului dătător de viață, ar trebui să ne gândim la măsuri suplimentare pentru conservarea și restabilirea atmosferei.

). Atinsă o valoare de aproximativ 273 K (aproape 0 °C) la o altitudine de aproximativ 40 km, temperatura rămâne constantă până la o altitudine de aproximativ 55 km. Această zonă temperatura constanta numită stratopauză și este limita dintre stratosferă și mezosferă. Densitatea aerului în stratosferă este de zeci și sute de ori mai mică decât la nivelul solului.

În stratosferă se află stratul de ozon („stratul de ozon”) (la o altitudine de 15-20 până la 55-60 km), ceea ce determină limita superioară a vieții în biosferă. Ozonul (O 3) se formează ca rezultat al fotografiei reactii chimice cel mai intens la o altitudine de ~30 km. Masa totală de O 3 ar fi la presiune normală un strat de 1,7-4,0 mm grosime, dar acesta este suficient pentru a absorbi radiațiile ultraviolete care distrug viața de la Soare. Distrugerea O 3 are loc atunci când interacționează cu radicalii liberi, compuși care conțin halogen (inclusiv „freoni”).

În stratosferă, cea mai mare parte a undelor scurte a radiației ultraviolete (180-200 nm) este reținută, iar energia undelor scurte este transformată. Sub influența acestor raze se schimbă câmpuri magnetice, moleculele se dezintegrează, are loc ionizarea, formarea nouă de gaze și altele compuși chimici. Aceste procese pot fi observate sub formă de aurore boreale, fulgere și alte străluciri.

În stratosferă și în straturile superioare, sub influența radiației solare, moleculele de gaz se disociază în atomi (peste 80 km CO 2 și H 2 se disociază, peste 150 km - O 2, peste 300 km - N 2). La o altitudine de 200-500 km, ionizarea gazelor are loc și în ionosferă la o altitudine de 320 km, concentrația de particule încărcate (O + 2, O − 2, N + 2) este de ~ 1/300 din; concentrația de particule neutre. În straturile superioare ale atmosferei există radicali liberi - OH, HO 2 etc.

Aproape că nu există vapori de apă în stratosferă.

Zboruri în stratosferă

Zborurile în stratosferă au început în anii 1930. Zborul pe primul balon stratosferic (FNRS-1), care a fost realizat de Auguste Picard și Paul Kipfer la 27 mai 1931 la o altitudine de 16,2 km, este larg cunoscut. Avioanele comerciale moderne de luptă și supersonice zboară în stratosferă la altitudini în general de până la 20 km (deși plafonul dinamic poate fi mult mai mare). Baloanele meteorologice de mare altitudine se ridică până la 40 km; recordul pentru un balon fără pilot este de 51,8 km.

Recent, în cercurile militare americane, s-a acordat multă atenție dezvoltării straturilor stratosferei de peste 20 km, adesea numite „pre-spațiu”. "aproape de spatiu" ). Se presupune că dirijabilele fără pilot și aeronavele alimentate cu energie solară (cum ar fi NASA Pathfinder) vor putea rămâne la o altitudine de aproximativ 30 km pentru o lungă perioadă de timp și vor asigura supraveghere și comunicații foarte mult. suprafețe mari, rămânând în același timp ușor vulnerabil la sistemele de apărare aeriană; Astfel de dispozitive vor fi de multe ori mai ieftine decât sateliții.

Vezi de asemenea

Note


Fundația Wikimedia.

2010.:

Sinonime

Învelișul gazos care înconjoară planeta noastră Pământ, cunoscut sub numele de atmosferă, este format din cinci straturi principale. Aceste straturi își au originea pe suprafața planetei, de la nivelul mării (uneori mai jos) și se ridică până la spațiul cosmicîn următoarea secvență:

  • troposfera;
  • Stratosferă;
  • Mezosfera;
  • Termosferă;
  • Exosfera.

Diagrama principalelor straturi ale atmosferei terestre

Între fiecare dintre aceste cinci straturi principale se află zone de tranziție numite „pauze” unde apar modificări ale temperaturii, compoziției și densității aerului. Împreună cu pauzele, atmosfera Pământului include un total de 9 straturi.

Troposfera: unde apare vremea

Dintre toate straturile atmosferei, troposfera este cea cu care suntem cel mai familiar (fie că îți dai seama sau nu), din moment ce trăim pe fundul ei - suprafața planetei. Acesta învăluie suprafața Pământului și se extinde în sus pe câțiva kilometri. Cuvântul troposferă înseamnă „schimbarea globului”. Un nume foarte potrivit, deoarece acest strat este locul unde apare vremea noastră de zi cu zi.

Pornind de la suprafața planetei, troposfera se ridică la o înălțime de 6 până la 20 km. Treimea inferioară a stratului, cea mai apropiată de noi, conține 50% din toate gazele atmosferice. Aceasta este singura parte din întreaga atmosferă care respiră. Datorită faptului că aerul este încălzit de jos suprafata pamantului, absorbant energie termică Soarele, cu creșterea altitudinii, temperatura și presiunea troposferei scad.

În partea de sus există un strat subțire numit tropopauză, care este doar un tampon între troposferă și stratosferă.

Stratosfera: casa ozonului

Stratosfera este următorul strat al atmosferei. Se întinde de la 6-20 km până la 50 km deasupra suprafeței Pământului. Acesta este stratul în care zboară majoritatea avioanelor comerciale și călătoresc baloanele cu aer cald.

Aici aerul nu curge în sus și în jos, ci se mișcă paralel cu suprafața în curenți de aer foarte mari. Pe măsură ce te ridici, temperatura crește, datorită abundenței de ozon natural (O3), un produs secundar al radiației solare și al oxigenului, care are capacitatea de a absorbi razele ultraviolete dăunătoare ale soarelui (orice creștere a temperaturii cu altitudinea este cunoscută în meteorologie). ca o „inversie”).

Deoarece stratosfera are temperaturi mai calde în partea de jos și temperaturi mai reci în partea de sus, convecția (mișcări verticale). masele de aer) este rar în această parte a atmosferei. De fapt, din stratosferă puteți vedea o furtună care dezlănțuie în troposferă, deoarece stratul acționează ca un capac de convecție care împiedică pătrunderea norilor de furtună.

După stratosferă există din nou un strat tampon, numit de data aceasta stratopauză.

Mezosfera: atmosfera mijlocie

Mezosfera este situată la aproximativ 50-80 km de suprafața Pământului. Mezosfera superioară este cel mai rece loc natural de pe Pământ, unde temperaturile pot scădea sub -143°C.

Termosfera: atmosfera superioara

După mezosferă și mezopauză vine termosfera, situată între 80 și 700 km deasupra suprafeței planetei, și conține mai puțin de 0,01% din aerul total din învelișul atmosferic. Temperaturile aici ajung până la +2000° C, dar din cauza rarefării puternice a aerului și a lipsei moleculelor de gaz pentru a transfera căldura, acestea temperaturi ridicate sunt percepute ca fiind foarte reci.

Exosfera: granița dintre atmosferă și spațiu

La o altitudine de aproximativ 700-10.000 km deasupra suprafeței pământului se află exosfera - marginea exterioară a atmosferei, învecinată cu spațiul. Aici sateliții meteo orbitează în jurul Pământului.

Dar ionosfera?

Ionosfera nu este un strat separat, dar de fapt termenul este folosit pentru a se referi la atmosfera între 60 și 1000 km altitudine. Include părțile superioare ale mezosferei, întreaga termosferă și o parte a exosferei. Ionosfera își primește numele deoarece în această parte a atmosferei radiația de la Soare este ionizată atunci când trece prin câmpurile magnetice ale Pământului la și. Acest fenomen este observat de la sol ca aurora boreală.

Toți cei care au zburat într-un avion sunt obișnuiți cu acest tip de mesaj: „zborul nostru are loc la o altitudine de 10.000 m, temperatura de afară este de 50 ° C”. Nu pare nimic deosebit. Cu cât este mai departe de suprafața Pământului încălzită de Soare, cu atât este mai rece. Mulți oameni cred că temperatura scade continuu odată cu altitudinea și că temperatura scade treptat, apropiindu-se de temperatura spațiului. Apropo, oamenii de știință au crezut așa până la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra distribuției temperaturii aerului pe Pământ. Atmosfera este împărțită în mai multe straturi, care reflectă în primul rând natura schimbărilor de temperatură.

Stratul inferior al atmosferei se numește troposfera, care înseamnă „sferă de rotație.” Toate schimbările de vreme și de climă sunt rezultatul proceselor fizice care au loc tocmai în acest strat. Limita superioară a acestui strat este înlocuită cu creșterea acesteia o altitudine de 15-16 km deasupra ecuatorului și 7-8 km deasupra polilor Ca și Pământul însuși, atmosfera, sub influența rotației planetei noastre, este și ea oarecum aplatizată deasupra polilor și se umflă deasupra ecuatorului. Cu toate acestea, acest efect este mult mai pronunțat în atmosferă decât în ​​învelișul solid al Pământului în direcția de la suprafața Pământului până la limita superioară a troposferei, temperatura aerului scade deasupra ecuatorului. temperatura minima aerul este de aproximativ -62°C, iar deasupra polilor aproximativ -45°C. La latitudini temperate, peste 75% din masa atmosferei se află în troposferă. La tropice, aproximativ 90% din masa atmosferei este situată în troposferă.

În 1899, s-a găsit un minim în profilul vertical de temperatură la o anumită altitudine, iar apoi temperatura a crescut ușor. Începutul acestei creșteri înseamnă trecerea la următorul strat al atmosferei - la stratosferă, care înseamnă „sfera stratului.” Termenul stratosferă înseamnă și reflectă ideea anterioară a unicității stratului care se află deasupra troposferei Particularitatea este, în special, o creștere bruscă a temperaturii aerului. Această creștere a temperaturii este explicată de reacția de formare a ozonului este una dintre principalele reacții chimice care au loc în atmosferă.

Cea mai mare parte a ozonului este concentrată la altitudini de aproximativ 25 km, dar, în general, stratul de ozon este o înveliș foarte extins, care acoperă aproape toată stratosfera. Interacțiunea oxigenului cu razele ultraviolete este unul dintre procesele benefice din atmosfera pământului care contribuie la menținerea vieții pe Pământ. Absorbția acestei energii de către ozon previne curgerea excesivă a acesteia la suprafața pământului, unde se creează exact nivelul de energie care este potrivit pentru existența formelor de viață terestre. Ozonosfera absoarbe o parte din energia radiantă care trece prin atmosferă. Ca urmare, în ozonosferă se stabilește un gradient vertical de temperatură a aerului de aproximativ 0,62°C la 100 m, adică temperatura crește odată cu altitudinea până la limita superioară a stratosferei - stratopauza (50 km), ajungând, conform unele date, 0°C.

La altitudini de la 50 la 80 km există un strat al atmosferei numit mezosferă. Cuvântul „mezosferă” înseamnă „sferă intermediară”, unde temperatura aerului continuă să scadă odată cu înălțimea. Deasupra mezosferei, într-un strat numit termosferă, temperatura crește din nou cu altitudinea până la aproximativ 1000°C, iar apoi scade foarte repede la -96°C. Cu toate acestea, nu scade la infinit, apoi temperatura crește din nou.

Termosferă este primul strat ionosferă. Spre deosebire de straturile menționate anterior, ionosfera nu se distinge prin temperatură. Ionosfera este o zonă de natură electrică care face posibile multe tipuri de comunicații radio. Ionosfera este împărțită în mai multe straturi, desemnate prin literele D, E, F1 și F2. Aceste straturi au și denumiri speciale. Separarea în straturi este cauzată de mai multe motive, printre care cel mai important este influența inegală a straturilor asupra trecerii undelor radio. Stratul cel mai de jos, D, absoarbe în principal undele radio și astfel împiedică propagarea lor ulterioară. Cel mai bine studiat stratul E este situat la o altitudine de aproximativ 100 km deasupra suprafeței pământului. Este numit și stratul Kennelly-Heaviside după numele oamenilor de știință americani și englezi care l-au descoperit simultan și independent. Stratul E, ca o oglindă uriașă, reflectă undele radio. Datorită acestui strat, undele radio lungi parcurg distanțe mai mari decât ar fi de așteptat dacă s-ar propaga doar în linie dreaptă, fără a fi reflectate de stratul E. Stratul F are proprietăți similare. Împreună cu stratul Kennelly-Heaviside, reflectă undele radio către stațiile radio terestre unghiuri diferite. Stratul Appleton este situat la o altitudine de aproximativ 240 km.

Regiunea cea mai exterioară a atmosferei, al doilea strat al ionosferei, este adesea numită exosfera. Acest termen se referă la existența periferiei spațiului în apropierea Pământului. Este dificil de determinat exact unde se termină atmosfera și unde începe spațiul, deoarece odată cu altitudinea densitatea gazelor atmosferice scade treptat, iar atmosfera însăși se transformă treptat într-un vid, în care se găsesc doar molecule individuale. Deja la o altitudine de aproximativ 320 km, densitatea atmosferei este atât de scăzută încât moleculele pot călători mai mult de 1 km fără să se ciocnească între ele. Partea cea mai exterioară a atmosferei servește drept graniță superioară, care este situată la altitudini de la 480 la 960 km.

Mai multe informații despre procesele din atmosferă pot fi găsite pe site-ul „Earth Climate”

S-ar putea să fiți interesat