Završiti. Furnitura. Popravke. Instalacija. Izbor. Otvaranje
Atmosfera je počela zajedno sa formiranjem zemlje. U procesu evolucije planete i, kako se njegovi parametri pristupi, dogodio se u osnovi kvalitativne promjene u njenom hemijskom sastavu i fizičkim svojstvima. Prema evolucijskom modelu, u ranoj fazi Zemlja je bila u rastopljenoj državi, a prije 4,5 milijardi godina formirala se kao čvrsto tijelo. Ova granica je prihvaćena za početak geološkog ljeta. Od ovog trenutka počela je usporena evolucija atmosfere. Neki geološki procesi (na primjer, izlivanje lave za vrijeme vulkanskih erupcija) bili su praćeni emisijama plina iz dubine zemlje. Sadržali su dušik, amonijak, metane, vodenu paru, rashladno sredstvo oksida i 2 ugljičnog dioksida. Pod utjecajem solarnog ultraljubičastog zračenja vodene pare raspoređene na vodik i kisik, ali oslobođeni kisik unesen u reakciju ugljičnim oksidom, formirajući ugljični dioksid. Amonijak se nagnuo preko dušika i vodonika. Vodonik u difuzijskom procesu porastao je i napustio atmosferu, a teži azot nije mogao uništiti i postepeno nakupljati, postati glavna komponenta, iako su neki njegov dio obvezali na molekule kao rezultat hemijskih reakcija ( cm. Hemijska atmosfera). Pod utjecajem ultraljubičastih zraka i električnih pražnjenja, mješavina gasova prisutna u početnoj atmosferi Zemlje upisala je kemijske reakcije, što je rezultiralo stvaranjem organskih tvari, posebno aminokiselinama. Počelo je sa pojavom primitivnih biljaka, proces fotosinteze u pratnji puštanja kisika, započeo je. Ovaj plin, posebno nakon difuzije u gornjim slojevima atmosfere, počeo je zaštititi svoje donje slojeve i površinu zemlje iz opasnog ultraljubičastog i rendgenskih zračenja. Prema teorijskim procjenama, sadržaj kisika, 25.000 puta manje nego sada, mogao bi već dovesti do formiranja sloja ozona sa samo dvostruko manjim nego sada, koncentracije. Međutim, to je već dovoljno da se osigura vrlo značajna zaštita organizama iz destruktivnog učinka ultraljubičastih zraka.
Vjerojatno je da je u primarnoj atmosferi sadržavalo puno ugljičnog dioksida. Potrošen je tokom fotosinteze, a njegova koncentracija bila je smanjenje kao evolucija svijeta biljaka, kao i zbog apsorpcije tokom određenih geoloških procesa. Ukoliko efekat staklenika povezan sa prisustvom ugljičnog dioksida u atmosferi, fluktuacije u njegovoj koncentraciji jedna su od važnih uzroka sličnih klimatskih promjena u istoriji Zemlje, kao periodi leda.
Prisutna u modernoj atmosferi helijuma uglavnom je proizvod radioaktivnog propadanja uranijuma, torijuma i radijuma. Ovi radioaktivni elementi emitiraju čestice, koje su jezgre atoma helijuma. Od, tokom radioaktivnog propadanja, električni naboj se ne formira i ne nestaje, sa formiranjem svake a-čestice pojavljuju se dva elektrona koja, rekombiniranje sa česticama, formiraju neutralne atome helijuma. Radioaktivni elementi nalaze se u mineralima raštrkanim u debljim stijenama, stoga je u njima sačuvan značajan dio helija koji se formira kao rezultat radioaktivnog propadanja, vrlo sporo nestaju u atmosferi. Neki helijum zbog difuzije poraste u egzosferu, ali zbog stalnog priliva sa Zemljine površine, zapremina ovog plina u atmosferi se gotovo ne mijenja. Na osnovu spektralne analize svjetlosti zvijezda i proučavanja meteoriteta, može se procijeniti relativni sadržaj različitih hemijskih elemenata u svemiru. Neonna koncentracija u prostoru iznosi oko deset milijardi puta veća nego na Zemlji, kriptonu - deset miliona puta i ksenon - milion puta. Iz toga slijedi da je koncentracija tih inertnih gasova, očigledno, prvobitno prisutna u Zemljinoj atmosferi i nije nadopunjena u procesu kemijskih reakcija, uvelike odbijena, vjerovatno čak i u fazi gubitka zemlje svoje primarne atmosfere. Izuzetak je argonski inertni gas, jer se u obliku izotopa od 40 ar, sada formira u procesu radioaktivnog propadanja kalijuma i izotopa.
Barometrijska distribucija pritiska.
Ukupna težina atmosferne gasove iznosi oko 4,5 × 10 15 tona. Dakle, "težina" atmosfere po jedinici površine ili atmosferskog pritiska, iznosi oko 11 t / m 2 \u003d 1,1 kg / cm 2 na razini mora. Pritisak jednak p 0 \u003d 1033,23 g / cm 2 \u003d 1013,250 mbar \u003d 760 mm RT. Art. \u003d 1 bankomat se uzima kao standardni prosječni atmosferski tlak. Za atmosferu u stanju hidrostatske ravnoteže imamo: D P. \u003d -Rgd. h., To znači da se u rasponu visine od h. prije h.+ D. h.događa se jednakost između promjene atmosferskog pritiska D P. i vaganje odgovarajućeg elementa atmosfere s jednim područjem, gustoćom r i gustog d h.Kao omjer između pritiska R i temperature T.koristi se dovoljno primjenjiv za Zemljinu atmosferu. Jednadžba stanja idealnog plina sa gustoćom R: P. \u003d R R. T./ m, gdje je m molekularna težina, a r \u003d 8,3 j / (u krticu) je univerzalna konstanta gasa. Tada D dnevnik. P. \u003d - (m g / rt.) D. h. \u003d - BD. h.\u003d - D. h./ H, gdje je gradijent pritiska u logaritamskom skali. Obrnuta vrijednost toga treba nazvati nazivom visine atmosfere.
Prilikom integriranja ove jednadžbe za izotermnu atmosferu ( T. \u003d Const) ili za svoj dio, gdje je takva aproksimacija dopuštena, dobija se barometrijski pritisak raspodjele tlaka visine visine: P. = P. 0 Exp (- h./H. 0) gdje je odbrojavanje visine h. proizvedeno sa nivoa okeana, gdje je standardni prosječni pritisak P. 0. Izraz H. 0 \u003d R. T. / Mg se naziva skalom visine, što karakterizira dužinu atmosfere, pod uvjetom da temperatura u njemu bude svuda (izotermna atmosfera). Ako atmosfera nije izotermalna, onda je potrebno integrirati s promjenom temperature u visini i parametar N.- neke lokalne karakteristike slojeva atmosfere, ovisno o njihovoj temperaturi i svojstvima srednjeg.
Standardna atmosfera.
Model (tabela vrijednosti osnovnih parametara) odgovara standardnom pritisku u podnožju atmosfere R 0 i hemijski sastav naziva se standardna atmosfera. Tačnije, ovo je model uvjetnog atmosfere za koji se daje prosječna temperatura, pritisak, gustoća, viskoznost itd. Za širinu temperature, pritiska, gustoće, viskoznosti itd. Karakteristike visine od 2 km ispod razine mora do vanjske granice Zemljine atmosfere. Parametri srednje atmosfere na svim visinama izračunavaju se prema jednadžbi stanja idealnog plina i barometrijskog zakona pod pretpostavkom da na nivou mora, pritisak je 1013,25 GPA (760 mm Hg. Art.) I temperatura 288,15 K (15,0 ° C). Priroda vertikalne distribucije temperature, prosječna atmosfera sastoji se od nekoliko slojeva, u svakoj od kojih se temperatura aproksimira linearnom visinom. Na najnižem od slojeva - troposfera (H 1 11 km) pada temperatura za 6,5 \u200b\u200b° C svaki kilometar podizanja. Na visokim visinama, vrijednost i znak vertikalnog gradijenta temperature varira od sloja do sloja. Iznad 790 km, temperatura je oko 1000 k, a praktično se ne mijenja visinom.
Standardna atmosfera periodično je rafinirana, legalizirana standardom proizvedenom u obliku tablica.
| Tabela 1. Standardna model zemlje Zemlje. Tabela prikazuje: h.- Visina sa razine mora, R - pritisak, T. - temperatura, r - gustoća, N. - broj molekula ili atoma po volumenu jedinice, H. - Vaga visine, l. - Dužina slobodne trke. Pritisak i temperatura na nadmorskoj visini od 80-250 KM, dobiveni podacima projektila, imaju niže vrijednosti. Vrijednosti za visinu veće od 250 km, dobivene ekstrapolacijom, nisu baš precizne. | ||||||
| h.(km) | P.(mbar) | T.(° k) | r. (g / cm 3) | N.(CM -3) | H.(km) | l.(cm) |
| 0 | 1013 | 288 | 1,22 · 10 -3 | 2.55 · 10 19 | 8,4 | · 10 -6 |
| 1 | 899 | 281 | 1,11 · 10 -3 | 2.31 · 10 19 | 8.1 · 10 -6 | |
| 2 | 795 | 275 | 1,01 · 10 -3 | 2,10 · 10 19 | 8.9 · 10 -6 | |
| 3 | 701 | 268 | 9.1 · 10 -4 | 1,89 · 10 19 | · 10 -6 | |
| 4 | 616 | 262 | 8.2 · 10 -4 | 1,70 · 10 19 | 1.1 · 10 -5 | |
| 5 | 540 | 255 | · 10 -4 | 1,53 · 10 19 | 7,7 | · 10 -5 |
| 6 | 472 | 249 | · 10 -4 | 1,37 · 10 19 | 1.4 · 10 -5 | |
| 8 | 356 | 236 | · 10 -4 | 1,09 · 10 19 | 1.7 · 10 -5 | |
| 10 | 264 | 223 | 4.1 · 10 -4 | 8,6 · 10 18 | 6,6 | · 10 -5 |
| 15 | 121 | 214 | 1,93 · 10 -4 | 4.0 · 10 18 | 4.6 · 10 -5 | |
| 20 | 56 | 214 | 8.9 · 10 -5 | 1,85 · 10 18 | 6,3 | 1.0 · 10 -4 |
| 30 | 12 | 225 | 1.9 · 10 -5 | 3.9 · 10 17 | 6,7 | 4.8 · 10 -4 |
| 40 | 2,9 | 268 | 3.9 · 10 -6 | 7,6 · 10 16 | 7,9 | 2.4 · 10 -3 |
| 50 | 0,97 | 276 | 1,15 · 10 -6 | 2.4 · 10 16 | 8,1 | · 10 -3 |
| 60 | 0,28 | 260 | · 10 -7 | · 10 15 | 7,6 | 0,025 |
| 70 | 0,08 | 219 | 1.1 · 10 -7 | 2.5 · 10 15 | 6,5 | 0,09 |
| 80 | 0,014 | 205 | 2.7 · 10 -8 | 5.0 · 10 14 | 6,1 | 0,41 |
| 90 | 2.8 · 10 -3 | 210 | 5.0 · 10 -9 | 9 · 10 13 | 6,5 | 2,1 |
| 100 | · 10 -4 | 230 | 8.8 · 10 -10 | 1.8 · 10 13 | 7,4 | 9 |
| 110 | 1.7 · 10 -4 | 260 | 2.1 · 10 -10 | 5,4 · 10 12 | 8,5 | 40 |
| 120 | 6 · 10 -5 | 300 | · 10 -11 | 1.8 · 10 12 | 10,0 | 130 |
| 150 | · 10 -6 | 450 | 3,2 · 10 -12 | 9 · 10 10 | 15 | 1.8 · 10 3 |
| 200 | · 10 -7 | 700 | 1.6 · 10 -13 | · 10 9 | 25 | 3 · 10 4 |
| 250 | · 10 -8 | 800 | 3 · 10 -14 | 8 · 10 8 | 40 | 3 · 10 5 |
| 300 | 4 · 10 -8 | 900 | · 10 -15 | 3 · 10 8 | 50 | |
| 400 | · 10 -9 | 1000 | 1 · 10 -15 | · 10 7 | 60 | |
| 500 | 2 · 10 -9 | 1000 | 2 · 10 -16 | 1 · 10 7 | 70 | |
| 700 | 2 · 10 -10 | 1000 | 2 · 10 -17 | 1 · 10 6 | 80 | |
| 1000 | 1 · 10 -11 | 1000 | 1 · 10 -18 | 1 · 10 5 | 80 | |
Troposfera.
Najniži i najstrašniji sloj atmosfere, u kojoj se temperatura brzo smanjuje s visinom naziva se troposferom. Sadrži do 80% cjelokupne mase atmosfere i prostire se na polarne i srednje širine do visine od 8-10 km, a u tropima do 16-18 km. Gotovo svi procesi oblikovanja vremenskih oblikovanja vremena ovdje se pojavljuju, termalna i mjenjač vlage javlja između zemlje i njegove atmosfere, formiraju se oblaci, nastaju razni meteorološki fenomeni, proizilaze, magle i padavine. Ovi slojevi Zemljine atmosfere su u konvektivnoj ravnoteži i zbog aktivnog miješanja, imaju homogeni hemijski sastav, uglavnom iz molekularnog dušika (78%) i kisika (21%). U troposferi koncentrirana je ogromna količina prirodnog i tehnološkog zagađivača aerosola i plina. Dinamika donjeg dijela troposfere s debljinom do 2 km snažno ovisi o svojstvima temeljne zemlje zemlje, koja određuje horizontalno i vertikalno kretanje zraka (vjetrovi) zbog prijenosa topline iz grijanog sušija, Kroz IR zračenje Zemljine površine koja se apsorbira u troposferi, uglavnom parovima vode i ugljični dioksid (efekt staklene bašte). Distribucija temperature sa visinom uspostavlja se kao rezultat burbulentnog i konvektivnog miješanja. U prosjeku odgovara padu temperature s visinom od oko 6,5 do / km.
Brzina vjetra u površinskom graničnom sloju prvo brzo raste visine, a iznad njega se i dalje povećava za 2-3 km / s po kilometru. Ponekad postoje uski planetarni potoci u troposferi (brzinom više od 30 km / s), zapadne u srednjim širinama i u blizini ekvatora - Istočni. Nazivaju ih inkjet trendovi.
Tropopausus.
Na gornjoj granici troposfere (Tropopause) temperatura dostiže minimalnu vrijednost za donju atmosferu. Ovo je prelazni sloj između troposfere i nalazi se iznad stratosfere. Debljina tropopauze iz stotina metara do 1,5-2 km, te temperature i visine, u rasponu od 190 do 220 do i od 8 do 18 km, ovisno o geografskoj širini i sezoni. U umjerenim i visokim širinama zimi je niže nego ljeti za 1-2 km i 8-15 za toplije. U tropima se sezonske promjene značajno manje (visina 16-18 km, temperatura 180-200 k). Preko mlazni tokovi Moguće proboj Tropopause.
Voda u atmosferi zemlje.
Najvažnija karakteristika atmosfere Zemlje prisustvo je značajne količine vodene pare i vode u obrascu za pad, što je najlakše promatrati u obliku oblaka i oblačnih struktura. Stupanj pokrivenosti neba sa oblacima (u određenom trenutku ili u prosjeku određeno vrijeme) izraženo u skali od 10 bodova ili postotak, naziva se Cloud. Oblik oblaka određuje se međunarodnom klasifikacijom. U prosjeku, oblaci pokrivaju oko polovine svijeta. Oblačno je važan faktor koji karakterizira vrijeme i klima. Zimi i noću, oblačnost sprečava smanjenje temperature Zemljine površine i površinskog sloja zraka, ljeti i tokom dana - slabi zagrijavanje Zemljine površine sa sunčevim mjestima, ublažavajući klimu unutar kontinenta.
Oblaci.
Oblaci - klasteri suspendovani u atmosferi vodenih kapljica (vodenih oblaka), ledenih kristala (ledeni oblaci) ili - oni i drugi zajedno (miješani oblaci). Kada povećane kapljice i kristale, oni padaju iz oblaka u obliku padavina. Oblaci se formiraju uglavnom u troposferi. Nastaju kao rezultat kondenzacije vodene pare sadržane u zraku. Promjer oblaka kapi za redoslijed nekoliko mikrona. Sadržaj tečne vode u oblacima - iz djelića do nekoliko grama po m 3. Oblaci se razlikuju u visini: Prema međunarodnoj klasifikaciji, postoji 10 klasa oblaka: cigareta, perista-kumulus, peristo-slojeviti, visokotehnološka, \u200b\u200bvisoko-allumiznu, slojevita kiša, slojevljena, slojevljena, kumulativna, kumulativna.
Parlamentalni oblaci se takođe primećuju u stratosferi, a u mezosferi - srebrnim oblacima.
Cutter Oblaci su prozirni oblaci u obliku tankih bijelih niti ili peleta sa svilenim sjajem, ne daju sjene. Oblaci za rezanje sastoje se od kristala leda, formirani su u gornjim slojevima troposfere na vrlo niskim temperaturama. Neke vrste stogodišnjih oblaka služe kao prekursori vremenskih pomaka.
Peristo-kumulusni oblaci - grebeni ili slojevi tankih bijelih oblaka gornje troposfere. Peristo-kumulusni oblaci izgrađeni su od malih elemenata koji imaju svojevrsne pahuljice, valove, male kuglice bez sjene i sastoje se uglavnom od ledenih kristala.
Peristo slojeviti oblaci bjelkaste prozirne veslo u gornjoj troposferi, obično vlaknastim, ponekad zamagljujući, koji se sastoje od malih iglica ili vezanih kristala.
Visokim oblacima su bijeli, sivi ili bijeli i sivi oblaci donjih i srednjih slojeva troposfere. Visokotehnološki oblaci imaju izgled slojeva i raznolikost, kao da su izgrađene ploče, zaobljene mase, drveće, žitarice izgrađene jedna od druge. Visoko tehnološki oblaci formirani su pod intenzivnim konvektivnim aktivnostima i obično se sastoje od kapljica za nadzemne vodene kapljice.
Visoko sam oblaci su sivkasti ili plavkasti oblaci vlaknaste ili homogene strukture. U srednjoj troposferi primijećeni su se vrlo sami, protežu se nekoliko km u visinu, a ponekad i hiljade KM u vodoravnom smjeru. Tipično, vrlo aluminozni oblaci dio su frontalnih sustava oblaka povezanih s uzlaznim pokretima zračnih masa.
Slojevi kišnih oblaka - niska (od 2 i više KM) Amorfni sloj oblaka monotone sive boje, koji stvara lanac kišu ili snijega. Slojene kišne kapi - visoko razvijeni okomito (do nekoliko km) i vodoravne (nekoliko hiljada km), sastoje se od superhladnih kapljica vode u smjesi sa snježnim pahuljicama obično su povezane sa atmosferskim frontovima.
Slojevi oblačno - oblaci donjeg nivoa u obliku homogenog sloja bez određenih obrisa, sive boje. Visina slojevitih oblaka iznad površine tla je 0,5-2 km. Povremeno iz slojevitih oblaka pada smrznut.
Kuch Oblaci su gusti, dnevno bijeli oblaci sa značajnim vertikalnim razvojem (do 5 km ili više). Vrhovi kumulativnih oblaka imaju vrstu kupola ili kula sa zaobljenim obrisima. Obično se kumulusni oblaci nastaju kao konvekcijski oblaci u misama hladno zraka.
Slojeni kumulusni oblaci - niski (ispod 2 km) oblaci u obliku sivih ili bijelih nevladinih slojeva ili raznim okruglim velikim blokovima. Vertikalna snaga slojevitih kumulusnih oblaka je mala. Povremeno, slojevito-kumulativni oblaci daju male padavine.
Kuchevo-Kišni oblaci su moćni i gusti oblaci s jakim vertikalnim razvojem (do visine 14 km), dajući obilne kiše oborine s grmljavinskim ostrvskim, hvaljoštima. Kuchevo-kišni oblaci se razvijaju od moćnih kumulativnih oblaka, koji se razlikuju od njih gornji dio koji se sastoji od ledenih kristala.
Stratosfera.
Kroz tropopauzu u prosjeku na visinama od 12 do 50 km, troposfera ulazi u stratosferu. Na dnu, za oko 10 km, I.E. To je oko 20 km do visine, to je izotermič (oko 220 k temperature). Tada raste visine, dosežući maksimalno oko 270 K na nadmorskoj visini od 50-55 km. Evo granice između stratosfere i iznad ležećeg mezosfere, zvanog Stratouauz .
Stratosfera je znatno manja od vodene pare. Ipak se ponekad opaža - tanki prozirni biserni oblaci, povremeno nastaju u stratosferi na nadmorskoj visini od 20-30 km. Biserni oblaci vidljivi su na tamnom nebu nakon zalaska sunca i prije izlaska sunca. Preko oblika bisera podseća na dimenzije i peristo-kumulusni oblaci.
Prosječna atmosfera (mezosfera).
Na nadmorskoj visini od oko 50 km od maksimalnog maksimuma široke temperature počinje mezosfera . Razlog za povećanje temperature u ovom maksimumu je egzotermičan (i.e. popraćen izdanju toplote) fotohemijska reakcija ozonskog raspadanja: oko 3 + hV ® O 2 + O. Ozon događa se kao rezultat fotohemijskog raspada molekularnog kisika O 2
O 2 +. hV ® O + O i naknadna reakcija trostrukog sudara atoma i molekula kisika sa nekim trećim molekulom M.
O + O 2 + M ® O 3 + M
Ozon željno upija ultraljubičasto zračenje u regiji od 2000 do 3000Å, a ovo zračenje zagrijava atmosferu. Ozon, smješten u gornjoj atmosferi, služi kao vrsta štita koji nas čuvaju iz djelovanja ultraljubičastog zračenja sunca. Bez ovog štita teško bi bio razvoj života na Zemlji u svojim modernim oblicima.
Općenito, u cijeloj mezosferi temperatura atmosfere smanjuje se na minimalnu vrijednost od oko 180 K na gornjoj granici mezosfere (nazvana Mesopause, visina je oko 80 km). U okolini mesopauze, na visinama 70-90 km, može doći do vrlo tankog sloja ledenih kristala i čestica vulkanske i meteoritne prašine, može se pojaviti kao prekrasan spektakl srebrnih oblaka. ubrzo nakon zalaska sunca.
U mezosferi, male čvrste čestice meteorita koje uzrokuju meteore koji izazivaju meteore uglavnom su spaljene.
Meteori, meteoriti i automobili.
Treperi i ostale pojave u gornjoj atmosferi zemljišta uzrokovane invazijom na njoj na stopi od 11 km / s i iznad čvrstih kosmičkih čestica ili tijela nazivaju se meteoroidima. Primjećeni svijetli jarko meteor nastaje; Nazivaju se najmoćnije pojave koje su često praćene padom meteoriteta, nazivaju se bollians; Pojava meteorova povezana je sa meteorom.
Meteor protok:
1) fenomen višestrukih padova meteorova nekoliko sati ili dana od jednog blistavog.
2) roj meteoroida pomicali jednu orbitu oko sunca.
Sistemski izgled meteora u određenom području neba i u određenim danima u godini uzrokovan raskrižjom Zemljine orbite sa općom orbitom mnoštvom tijela meteorita koji se kreću s istim i jednako usmjerenim brzinama, Zbog kojih se čini da su njihovi putevi na nebu izvan jedne zajedničke tačke (blistave). Naziva se imenom sazviježde gdje se radi u zračenju.
Meteorske kiše proizvode dubok utisak svojim svjetlosnim efektima, ali pojedinačni meteori su vidljivi prilično rijetko. Mnogobrojni nevidljivi meteori, premali da se razlikuju u vrijeme njihove atmosfere apsorpcije. Neki od najmanjih meteorova vjerovatno nisu u potpunosti zagrijani, već samo zarobljene atmosfere. Ove male čestice dimenzijama iz nekoliko milimetara do deset hiljada milimetara nazivaju se mikrometeoritsi. Iznos dnevne meteorske supstance iz meteora iznosi od 100 do 10.000 tona, a većina ove supstance pada na mikrometeorit.
Budući da je meso supstanca djelomično u kombinaciji u atmosferi, njegov kompozicija gasa puni se tragovima različitih hemijskih elemenata. Na primjer, kameni meteori donose litijum u atmosferu. Izgaranje metalnih meteora dovodi do stvaranja najmanjih sfernog željeza, željeznog telefona i drugih kapljica koji prolaze kroz atmosferu i deponuju se na Zemljinoj površini. Mogu se naći u Grenlandu i Antarktici, gdje su navlake za led sačuvani gotovo nepromijenjenim godinama. Oceanolozi ih pronalaze u donjim okeanskim sedimentima.
Većina čestica meteora upisana u atmosferu deponovana je oko 30 dana. Neki naučnici vjeruju da ova kosmička prašina igra važnu ulogu u formiranju takvih atmosferskih pojava, kao kiše, jer služi kao jezgra kondenzacije vodene pare. Stoga se pretpostavlja da su padavine statistički povezane s glavnim meteorskim kišama. Međutim, neki stručnjaci vjeruju da, budući da su ukupni protok meteorske supstance u mnogim desetak puta više od njegove primitka, čak i sa najvećim meteorom, promjenom u ukupnom iznosu ove supstance, kao rezultat jedne takve kiše, mogu se zanemariti.
Međutim, nesumnjivo je da najveći mikrometeorit i vidljivi meteoriti ostavljaju dugo usklađivanje ionizacije u visokim atmosferskim slojevima, uglavnom u ionosfu. Takvi se tragovi mogu koristiti za daleki radio, jer odražavaju visokofrekventne radio talase.
Energija meteora u kojima ulazi u atmosferu uglavnom se troše, a možda u potpunosti, na njenom grijanju. Ovo je jedna od sekundarnih komponenti toplotne ravnoteže atmosfere.
Meteorit je čvrsto tijelo prirodnog porijekla, pada na površinu zemlje iz prostora. Tipično je ugledan kamen, željezni kamen i meteoriti gvožđa. Potonji se uglavnom sastoji od željeza i nikla. Među pronađenim meteoritima većina ima težinu od nekoliko grama do nekoliko kilograma. Najveći pronađeni, - željezni meteorit Gob teži oko 60 tona i još uvijek nalazi na istom mjestu gdje je otkrivena u Južnoj Africi. Većina meteoriteta su fragmenti asteroida, ali neki meteoriti su možda mogli pasti u zemlju od Mjeseca, pa čak i od Marsa.
Automobil je vrlo svijetao meteor, ponekad se uočen i po danu, koji često odlazi nakon sama i sama dimnog traga i popraćenim zvučnim pojavom; Često završava padom meteoritica.
Termosnački.
Iznad temperaturne minimalne mesopauze započinje termosferu, u kojem temperatura, prvo polako, a zatim brzo počinje rasti. Razlog je apsorpcija ultraljubičastog, zračenja sunca na visinama od 150-300 km, zbog ionizacije atomskog kisika: O + hV® O + + + e.
U termosferi se temperatura neprestano raste do visine od oko 400 km, gdje doseže dan u eri maksimum solarne aktivnosti od 1800 K. u minimalnoj eri, ova granična temperatura može biti manja od 1000 k . Iznad 400 km atmosfere ulazi u izotermnu egzosferu. Kritični nivo (osnova egzopske) nalazi se na nadmorskoj visini od oko 500 km.
Polar Radijance i mnoge orbite umjetnih satelita, kao i srebrne oblake - svi ti se pojavi događaju u mezosferi i termosferi.
Polar Radijance.
Na visokim širinama tokom poremećaja magnetskog polja se primećuju polarna sjaja. Mogu trajati nekoliko minuta, ali često vidljive u roku od nekoliko sati. Polar Radijacija se uvelike razlikuju u obliku, boju i intenzitetu, sve ove karakteristike se ponekad mijenjaju vrlo brzo. Spektar polarnog sjaja sastoji se od emisija i traka. Neke od emisija noćnog neba intenzivirane su u sjaj Shine, prije svega zelene i crvene linije L 5577 Å i L 6300 Å kisik. Dešava se da je jedna od tih linija mnogo puta intenzivnija od druge, a određuje vidljivu boju zračenja: zelena ili crvena. Magnetne poljske poljske poljske su takođe popraćene kršenjem radio komunikacija u polarnim područjima. Uzrok povrede su promjene u ionosfu, što znači da je za vrijeme magnetnih oluja moćan izvor jonizacije. Utvrđeno je da jake magnetne oluje događaju u prisustvu velikih grupa mrlja u blizini centra solarnog diska. Promatranja su pokazala da oluje nisu povezane sa samim spotovima, ali sa solarnim bljeskovima koji se pojavljuju tokom razvoja grupe mrlja.
Polar Radijance su svjetlosni raspon promjene intenziteta brzim pokretima, promatranim u visokim područjima zemlje. Visual Polar Shine sadrži zelenu 5577å) i crvenu (6300 / 6364Å) emisijske linije atomskog kisika i molekularne trake n 2, koje su uzbuđene energetskim česticama solarne i magnetosferskog porijekla. Ove emisije obično su istaknute na nadmorskoj visini od oko 100 km i više. Izraz optička polarna greda koristi se za označavanje vizualnih polarnih greda i njihovog spektra emisije iz infracrvenog do ultraljubičastog područja. Radiacijska energija u infracrvenom dijelu spektra značajno prelazi energiju vidljivog područja. Sa izgledom polarnih greda primijećene su emisije u UNG rasponu (
Teški su pravi oblici polarnih radijaca; Sljedeći su pojmovi najčešći:
1. Smirite homogene lukove ili pruge. Luk se obično proteže i na ~ 1000 km u smjeru geomagnetskih paralela (u smjeru sunca u polarnim regijama) i ima širinu od jednog do nekoliko desetina kilometara. Bend je generalizacija koncepta luka, obično nema pravilno lupanje, već se savija u obliku slova s \u200b\u200bili u obliku spirala. Lukovi i trake nalaze se na visinama 100-150 km.
2. zrake polarne sjaju . Ovaj se pojam odnosi na auroralnu strukturu koja se proteže duž magnetnih snaga, sa vertikalnom dužinom od nekoliko desetaka do nekoliko stotina kilometara. Dužina zraka vodoravno je mala, od nekoliko desetina metara do nekoliko kilometara. Obično se zrake promatraju u luku ili kao zasebnim strukturama.
3. Spot ili površina . Ovo je izolirana površina luminecencija koja nema određeni oblik. Mogu se međusobno povezati zasebne mrlje.
4. Veo. Neobičan oblik polarnog sjaja, koji je homogeni sjaj koji pokriva velike površine neba.
Po strukturi, polarnim sjajem podijeljeni su u homogeni, užasni i blistavi. Koriste se razni uvjeti; Pulsirajući lučni luk, pulsirajući površina, difuzna površina, blistavo traka, draperija itd. Postoji klasifikacija polarnih redaka u njihovoj boji. Za ovu klasifikaciju, polarne sjajne tipove Ali. Gornji ili u potpunosti imaju crveno (6300-6364 Å). Obično se pojavljuju na visinama od 300-400 km sa visokom geomagnetnom aktivnošću.
Tip polarne sjaja U Oslikana na dnu crvenom bojom i povezani su sa luminomenom bendova prvog pozitivnog sistema N 2 i prvog negativnog sistema O 2. Takvi kalijevi zračenja pojavljuju se tokom najaktivnijih faza polarne sjaja.
Zone polar Siands – to su zone maksimalne frekvencije zračenja noću, navodi se posmatrači u fiksnom mjestu na površini zemlje. Zone se nalaze na 67 ° sjevernoj i južnoj širini, a njihova širina je oko 6 °. Maksimalni nastupi polarnih greda koji odgovaraju ovoj točki geomagnetskog lokalnog vremena javlja se u pojasevima nalik na jastuk (oval polarnog sjaja) koji se nalaze asimetrično oko sjevernih i južnih geomagnetskih stupova. Polarnim gredama su fiksirani u koordinate širine - vrijeme, a zona polarnih greda je geometrijska točka točaka ponoćnog područja u koordinatama širine - dužine - dužine. Ovalni pojas nalazi se otprilike 23 ° od geomagnetskog pola u noćnom sektoru i 15 ° u dnevnom sektoru.
Oval Polarna zračenja i Polarna zona zračenja. Lokacija ovalnog polarnog sjaja ovisi o geomagnetskoj aktivnosti. Oval postaje širi sa visokom geomagnetnom aktivnošću. Zone polarnih greda ili granica ovalnog polarnih redaka bolje su predstavljene vrijednosti L 6,4 od koordinata Dipola. Geomagnetske dalekovode na granici dnevnog sektora Oval od polarnog sjajnog poklapanja sa magnetopauza. Postoji promjena položaja ovalnog polarnih greda, ovisno o uglu između geomagnetske osi i smjera zemlje - Sunce. Polarna zraka utvrđuje se i na temelju podataka o osip česticama (elektrona i protona) određenih energija. Njegova pozicija može biti nezavisno određena prema kaspahna dnevnoj strani i u repu magnetosfere.
Dnevne varijacije učestalosti pojave polarnih greda u Polarskoj zoni sjaj ima maksimalno geomagnetsku ponoć i minimum geomagnetskog podne. Na antvatornoj strani, frekvencija izgleda polarnih greda oštro se smanjuje, ali je oblik dnevnih varijacija sačuvan. Na polarnoj strani, učestalost pojave polarnih radijaca se smanjuje postepeno i karakteriziraju ih složene dnevne promjene.
Intenzitet polarne sjaja.
Intenzitet polarne sjajne određeno mjerenjem prividne površine svjetline. Površina površine I.polarna zraka u određenom smjeru određuje se ukupnim emisijama 4P I.foton / (vidi 2 s). Budući da ta vrijednost nije prava površinska svjetlina, ali je emisija iz stupa, obično foton / (cm 2 · stub · s) koristi se u studiji polarne sjaja. Obična jedinica za mjerenje ukupne emisije - Ralle (RL) je 10 6 fotona / (cm 2 · stup. · C). Više praktičnih polarnih jedinica intenziteta sjaja određene su emisijama zasebne linije ili trake. Na primjer, intenzitet polarnih greda određena je međunarodnim koeficijentima svjetline (MCA) prema intenzitetu zelene linije (5577 Å); 1 klk \u003d i mka, 10 klk \u003d II MKA, 100 CBL \u003d III MKI, 1000 CRV \u003d IV MCA (maksimalni polarni intenzitet svjetlosti). Ova klasifikacija se ne može koristiti za zračenje crvene boje. Jedan od otvora ERA (1957-1958) bio je uspostavljanje prostorno-radne raspodjele polarnih greda u obliku ovalnog, poremećaja u odnosu na magnetni pol. Od jednostavnih ideja o kružnom obliku distribucije polarnog sjaja u odnosu na magnetni pol poboljšanje prelaska na moderna fizika magnetosfere. Čast otkrića pripada O. Horoshevu, a intenzivan razvoj ideja ovalnog polarnih greda izveo je Grad Starkov, I.feldstein, C-i. Aakasof i brojnih drugih istraživača. Oval od polarnih greda je područje najintenzivnijih efekata solarnog vjetra na gornjoj atmosferi Zemlje. Intenzitet polarnih redaka je najveći u ovalnom, a kontinuirana zapažanja su u toku svojom dinamikom pomoću satelita.
Održivi avrelski crveni lukovi.
Stabilan avrelski crveni luk, inače se naziva srednji crveni luk ili M-DougayaTo je sub-komunikacijski (ispod granice podizanja oka) širok luk, ispružen od istočnog zapada do hiljadu kilometara i zumiranje, eventualno svu zemlju. Šatikus luka je 600 km. Zračenje stabilnog auroralnog crvenog luka praktično je jednobojno u crvenim linijama L 6300 Å i L 6364 Å. Nedavno izviještena i o slabim linijama emisije L 5577 Å (OI) i L 4278 Å (N + 2). Održivi Crveni lukovi klasificirani su kao polarne grede, ali očituju se u mnogo većim visinama. Donja granica nalazi se na nadmorskoj visini od 300 km, gornjoj granici od oko 700 km. Intenzitet mirnog auroralnog crvenog luka u emisiji L 6300 Å je od 1 do 10 KRQ (tipična vrijednost 6 kll). Prag osjetljivosti na oči na ovoj talasnoj dužini od oko 10 KLK, tako da su lukovi rijetko vizualno primijećeni. Međutim, zapažanja su pokazala da je njihova svjetlina\u003e 50 kll na 10% noći. Uobičajeni život luka je oko jednog dana, a rijetko se pojavljuju u sljedećim danima. Radio valovi sa satelita ili radio izvora koji prelaze stabilne avrejske crvene lukove podliježu treperu, što ukazuje na postojanje nehomogenosti gustine elektrona. Teorijsko objašnjenje crvenih lukova je da su grijani elektroni regije F.ionosfera uzrokuje porast atoma kisika. Satelitska zapažanja pokazuju porast temperature elektrona duž geomagnetskih polja geomagnetskih polja koja se presijecaju stabilne avrejske crvene lukove. Intenzitet tih lukova pozitivno se udružuje sa geomagnetskom aktivnošću (oluje), a učestalost izgleda lukova je sa solarnim aktivnostima bojenja.
Promjena Polarskog sjaja.
Neki oblici polarnih greda testiraju se kvazirijskim i koherentnim privremenim varijacijama u intenzitetu. Ove polarne grede s otprilike stacionarne geometrije i brze periodične varijacije koje se javljaju u fazi nazivaju se različitim polarnim gredama. Klasificirani su kao polarne sjajne oblici r Prema međunarodnom atlasu polarne lampica, detaljnije podjele promjene polarnih greda:
r 1 (pulsirajući polarni snop) je sjaj sa homogenim faznim varijacijama svjetline nad svim oblikom polarne zračenja. Po definiciji, u idealnom pulsiranom polarnom snopu, prostornog i vremenskog dijela pulsacije mogu se odvojiti, tj. svjetlost I.(r, T.) \u003d I S.(r.)· I T.(t.). U tipičnom polarne sjaju r 1 Pulsacije se pojavljuju sa frekvencijom od 0,01 do 10 Hz niskog intenziteta (1-2 KRQ). Većina polarnih greda r 1 je mrlja ili lukovi, pulsiraju s periodom od nekoliko sekundi.
r 2 (vatreno polarno sjaj). Ovaj se pojam obično koristi za označavanje pokreta sličnih jezicima plamena koji ispunjavaju nebo, a ne da opisuju poseban oblik. Radijacije imaju lučni oblik i obično se kreću prema visini od 100 km. Ove polarne grede su relativno rijetke i češće se javljaju izvan polarnog sjaja.
r 3 (treperi polarni sjaj). Ovo su polarne grede s brze, nepravilne ili redovne varijacije svjetline koje stvaraju dojam treperenja plamena na nebu. Pojavljuju se ubrzo prije kolapsa Polar Laiance. Obično, uočena učestalost varijacija r 3 je jednaka 10 ± 3 Hz.
Izraz tekući polarnu zračenje, koristi se za drugu klasu pulsirajućih polarnih greda, odnosi se na nepravilne varijacije svjetline, brzo se kreću vodoravno u luku i pruge polarnog sjaja.
Promjena polarnog snopa jedan je od solarno-zemaljskih pojava, prateći pulsacije geomagnetskog polja i zračno rendgensko zračenje uzrokovano osip česticama solarne i magnetosferskog porijekla.
Sjaj polarnog poklopca karakteriše veliki intenzitet trake prvog negativnog sistema N + 2 (L 3914 Å). Obično su ovi bendovi N + 2 intenzivno zelena linija OI L 5577 Å pet puta, apsolutni intenzitet sjaja polarnog poklopca iznosi od 0,1 do 10 KLK (obično 1-3 KRQ). S tim sjajem koji se pojavljuju u periodima PPS-a, homogeni sjaj pokriva čitavu polarnu kapu do geomagnetske širine od 60 ° po visini od 30 do 80 km. Uglavnom ga generiraju solarni protoni i D-čestice s energijom od 10-100 MEV, stvarajući maksimalnu jonizuju na tim visinama. Postoji još jedna vrsta sjaja u područjima polarnih greda, nazvana mantle Polar Shine. Za ovu vrstu avroralnog sjaja, svakodnevni maksimalni intenzitet koji dolazi u jutarnjim satima je 1-10 Krl, a minimum intenziteta je pet puta slabiji. Primjedbe od mantle polarne grede su malo, njihov intenzitet ovisi o geomagnetskoj i solarnom aktivnoj aktivnosti.
Sjaj atmosfere Definirana kao zračenje formirano i emitirano atmosferom planete. Ovo nije koordinirano zračenje atmosfere, s izuzetkom emisije polarnog sjaja, gromobranskog pražnjenja i zračenja meteorskih tragova. Ovaj se pojam koristi u odnosu na zemaljsku atmosferu (noćni sjaj, užas i dan sjaja svjetlosti). Luminescence atmosfere je samo dio svjetlosti koji je dostupan u atmosferi. Ostali izvori su svjetla zvijezda, zodijačkog svjetla i dnevnog difuznog svjetla sunca. Ponekad, sjaj atmosfere može biti i do 40% od ukupne količine svjetlosti. Atmosferski sjaj javlja se u atmosferskim slojevima promjene visine i debljine. Spektar luminomenica atmosfere pokriva talasne dužine od 1000 Å do 22,5 mikrona. Glavna linija zračenja u luminomenicama atmosfere - L 5577 Å, koja se pojavljuje na nadmorskoj visini od 90-100 km u sloju debljine 30-40 km. Pojava sjaja posljedica je najmanjim mehanizmom zasnovanim na rekombinaciji atoma kisika. Ostale linije za emisiju su L 6300 Å, pojavljujući se u slučaju disocijativnog rekombinacije O + 2 i emisiju NI L 5198/5201 Å i NI L 5890/5896 Å.
Atmosferski intenzitet sjaja mjeri se u Rayleighsu. Svjetlina (u Rayleigh) je 4 RV, gdje je B kutna površina, svjetlina zračenja u jedinicama 10 6 foton / (cm 2 · er). Intenzitet sjaja ovisi o širini (drugačije za različite emisije), a također se mijenja tokom dana s maksimalnom blizu ponoći. Pozitivna korelacija primijećena je za luminomenica atmosfere u emisiji L 5577 Å sa brojem solarnih tačaka i protoku solarnog zračenja na talasnoj dužini od 10,7 cm. Primjećuje se sjaj atmosfere tokom satelitskih eksperimenata. Iz vanjskog prostora izgleda kao prsten svjetlosti oko zemlje i ima zelenkastu boju.
Ozonosfere.
Na visinama od 20-25 km, dostiže se maksimalna koncentracija beznačajnog iznosa ozona o 3 (do 2 H10 -7 iz sadržaja kisika koja se događa pod djelovanjem solarnog ultraljubičastog zračenja na visinama od oko 10 do 50 KM, štiti planetu od jonizalnog sunčevog zračenja. Uprkos izuzetno malom broju molekula ozona, oni štite sve žive na zemlji iz destruktivnog učinka kratkog talasa (ultraljubičastog i rendgenskog) sunčanog zračenja. Ako položite sve molekule u bazu atmosfere, onda ispada sloj, ne više od 3-4 mm debljine! Na visinama više od 100 km, udio lakih plinova je uzgajao, a helijum i vodik dominiraju na vrlo velikim visinama; Mnogi molekuli se diskuti u zasebne atome, koji, ioniziraju pod djelovanjem krutog zračenja sunca, formiraju ionosferu. Pritisak i gustoća zraka u zemljinoj atmosferi s smanjenjem visine. Ovisno o raspodjeli temperature, atmosfera zemlje podijeljena je u troposferu, stratosferu, mezosferu, termosferu i egzosferu. .
Na nadmorskoj visini od 20-25 km nalazi se ozonski sloj. Ozon se formira zbog propadanja molekula kisika prilikom apsorpcije ultraljubičastog zračenja sunca s talasnim duljinama u kratkom, 0,1-0,2 μm. Besplatni kisik koji se povezuje s molekulama oko 2 i obrasci ozon oko 3, što pohlepno apsorbira čitav ultraljubičast ukratko, 0,29 mikrona. Ozonski molekuli o 3 se lako uništavaju pod djelovanjem zračenja kratkog talasa. Stoga, uprkos svojim poslovima, destinacijski sloj učinkovito apsorbira ultraljubičasto zračenje sunca, koje je prolazilo kroz veće i transparentne atmosferske slojeve. Zbog toga su živi organizmi na zemlji zaštićeni od destruktivnih efekata ultraljubičastog svjetla sunca.
Ionosfera.
Zračenje sunce jonuizira atome i atmosferske molekule. Stupanj jonizacije postaje značajan na nadmorskoj visini od 60 kilometara i neprestano raste s uklanjanjem sa zemlje. Na raznim visinama u atmosferi, dosljedni su procesi disocijacije različitih molekula i naknadne ionizacije različitih atoma i jona. To su uglavnom molekuli kisika O 2, azot n 2 i njihovi atomi. Ovisno o intenzitetu tih procesa, različiti slojevi atmosfere u osnovi 60 kilometara nazivaju se ionosferski slojevi. , i njihov ukupnost ionosfere . Donji sloj, čija je ionizacija neznatna, naziva se neutrosfera.
Maksimalna koncentracija nabijenih čestica u ionosfu postiže se na visinama od 300-400 km.
Istorija proučavanja ionosfere.
Hipoteza o postojanju provodljivog sloja u gornjoj atmosferi izražena je u Britantskom naučniku Stewart da bi objasnio značajke geomagnetskog polja. Tada je 1902. godine, neovisno jedno drugo, Kennedy u Sjedinjenim Državama i HEBISIDu u Engleskoj pokazalo je da objasniti širenje radio talasa na velike udaljenosti, potrebno je pretpostaviti postojanje u visokim slojevima atmosfere područja s velikom provodljivošću. 1923., akademik M.V.SusUleikin, s obzirom na specifičnosti širenja radio talasa različitih frekvencija, zaključio je da najmanje dva reflektivna sloja u ionosfu. Zatim je 1925. godine Eplov i Barnet-ovi istraživači i barneci, kao i Bretet i Tew, prvi put eksperimentalno dokazali postojanje područja koja odražavaju radio talase i obilježile njihovu sistematsku studiju. Od tada se provodi sistematsko istraživanje svojstava ovih slojeva, a općenito se naziva ionosferom, igrajući značajnu ulogu u velikom broju geofizičkih pojava koji određuju refleksiju i apsorpciju radio talasa, što je vrlo važno za praktično Namjerne svrhe, posebno kako bi se osigurala pouzdana radio komunikacija.
U 1930-ima su pokrenuta sustavna zapažanja države Ionosfere. U našoj zemlji, na inicijativu MA Bonch-Bruyvič, postavljene su instalacije za senziranje impulsa. Istražene su mnoga uobičajena svojstva ionosfere, visine i koncentracije elektrona njegovih glavnih slojeva.
Na visinama 60-70 km nalazi se sloj d, na visinama od 100-120 km sloja E., na visinama, na visinama 180-300 km dvosložni sloj F. 1 I. F. 2. Glavni parametri ovih slojeva prikazani su u tablici 4.
| Tabela 4. | ||||||
| Ionosfere područje | Visoka visina, km | T I. , K. | Dan | Noću n E. , sM -3. | a, ρm 3 sa – 1 | |
| min. n E. , sM -3. | max n E. , sM -3. | |||||
| D. | 70 | 20 | 100 | 200 | 10 | 10 –6 |
| E. | 110 | 270 | 1.5 · 10 5 | 3 · 10 5 | 3000 | 10 –7 |
| F. 1 | 180 | 800–1500 | 3 · 10 5 | · 10 5 | – | 3 · 10 -8 |
| F. 2 (zima) | 220–280 | 1000–2000 | 6 · 10 5 | 25 · 10 5 | ~10 5 | 2 · 10 -10 |
| F. 2 (ljeto) | 250–320 | 1000–2000 | 2 · 10 5 | · 10 5 | ~ 3 · 10 5 | 10 –10 |
| n E. - Elektronska koncentracija, E - Naplata elektrona, T I.- Temperatura Iona, A - komponenta rekombinacije (koja određuje vrijednost n E.i njegovu promjenu na vrijeme) | ||||||
Prosječne vrijednosti date su kako se mijenjaju za različite širine, ovisno o doba dana i sezona. Takvi podaci su neophodni kako bi se osigurala dugačka radio komunikacija. Koriste se prilikom odabira radnih frekvencija za različite radio-linije kratkotrajne val. Znajući njihove promjene ovisno o stanju ionosfere u različitim vremenima i u različitim sezonama izuzetno je važno osigurati pouzdanost radio komunikacija. Ionosfera se naziva kombinacijom joniziranih slojeva Zemljine atmosfere, koja započinje visine od oko 60 km i produže se na visine u desetinama hiljada hiljada KM. Glavni izvor jonizacije zemaljske atmosfere je ultraljubičast i rendgenski zračenje sunca, koji se javlja uglavnom u sunčevoj kromosferi i kruni. Pored toga, stepen jonizacije gornje atmosfere utječe na solarne koorsularne tokove koji nastaju tokom izbijanja u suncem, kao i kosmičkim zracima i česticama meteora.
Ionosferski slojevi
- To su područja u atmosferi, u kojoj se postignu maksimalne vrijednosti koncentracije slobodnih elektrona (to je njihov broj po jedinici zapremine). Električno napunjeni besplatni elektroni i (u manjim mjerima manje mobilnih jona) koji proizlaze iz ionizacije atoma atmosferskih gasova, interakcija sa radio talasima (tj. Elektromagnetske oscilacije), mogu promijeniti svoj smjer, reflektirati ili refrakciju i upiti njihovu energiju. Kao rezultat toga, tokom prijema dalekih radio stanica mogu se pojaviti različiti efekti, odanost radio komunikacija, jačanje izbrisanih stanica, bileti itd. Fenomena.
Metode istraživanja.
Klasične metode za proučavanje ionosfere sa zemlje svode se na senziranje impulsa - parcele radio impulsa i posmatraju njihove refleksije iz različitih slojeva ionosfere sa mjerenim vremenom odgode i proučavanja izređenih signala i oblika reflektirajućeg signala. Mjerenje visine odbijanja radio impulsa na različitim frekvencijama, određivanje kritičnih frekvencija različitih područja (kritična se naziva prevoznom frekvencijom radio pulsa za koji ovo područje ionosfere postaje transparentno), moguće je odrediti Vrijednost koncentracije elektrona u slojevima i aktivne visine za navedene frekvencije, odaberite optimalne frekvencije za navedene radio. Sa razvojem raketne tehnologije i sa početkom kosmičke ere umjetnih satelita Zemlje (USS) i ostalih svemirskih brodova postojala je mogućnost direktnog mjerenja parametara skoroljetne plazme, donjeg dijela što je ionosfera.
Merenja elektroničkih koncentracija izvedenih sa strane posebno pokrenute rakete i na tragovima letova USS-a, potvrđene su i pojašnjene podatke o strukturi ionosfere prethodno dobivene zemaljskim metodama, distribuciji elektrona sa visinom iznad različitih područja Zemlje i dozvoljeno je dobiti vrijednosti koncentracije elektrona iznad glavnog maksimuma - sloja F.. Prije toga bilo je nemoguće napraviti metode osjetljivosti za zapažanja reflektiranog kratkog talasnog pulsa. Utvrđeno je da u nekim područjima svijeta nalazi se prilično održiva područja sa smanjenom koncentracijom elektrona, redovnim "ionosherskim vjetrovima", u ionosferi postoje osebujni valni procesi koji imaju lokalne poremećaje ionosfere hiljadama kilometara, i još mnogo toga . Stvaranje posebno vrlo osjetljivih prijemnih uređaja omogućilo je obavljanje unosa pulsnih signala, djelomično se odražavalo od najnižih regija ionosfere (djelomičnih refleksija) na stanicama pulsa zvuka ionosfere. Upotreba moćnih pulsiranih postavki u mjerač i decimetrom valovima raspona koristeći antene, omogućujući izvršavanje visoke koncentracije emitirane energije, omogućilo je promatrati signale razbacane ionosferom na raznim visinama. Studiranje karakteristika spektra ovih signala nisu koherentni elektroni i joni ionospečke plazme (za to, korištene su stanice ne-koherentnog rasipanja radima) omogućilo je utvrđivanje koncentracije elektrona i jona, njihove ekvivalentne temperature na raznim visinama do visine od nekoliko hiljada kilometara. Pokazalo se da su za ionosferu korištene frekvencije prilično transparentne.
Koncentracija električnih naboja (koncentracija elektrona jednaka je ioni) u zemljinoj ionosferi na nadmorskoj visini od 300 km iznosi oko 10 6 cm -3. Plazma takve gustoće odražava duljinu radio talasa više od 20 m, a kraći prolazi.
Tipična vertikalna raspodjela elektroničkih koncentracija u ionosfu za dnevne i noćne uvjete.
Distribucija radio talasa u ionosfu.
Stabilni prijem stanice za radiodifuzne stanice ovisi o korištenim frekvencijama, kao i povremeno u dan, sezonu i, pored toga, iz solarne aktivnosti. Solarna aktivnost značajno utječe na stanje ionosfere. Radio valovi koji emitiraju prizemna stanica su jednostavni, poput svih vrsta elektromagnetskih oscilacija. Međutim, treba napomenuti da je površina zemlje i jonizirani slojevi njegove atmosfere, služe kao da su koverte ogromnog kondenzatora, utječući na njih poput akcije ogledala. Reflecting iz njih, radio talasi mogu prevladati mnogo tisuća kilometara, bogata sjajnu kuglu s ogromnim skokovima u stotinama i tisućama KM, koji se odražavaju naizmjenično od sloja joniziranog plina i sa površine zemlje ili vode.
U 20-ima prošlog stoljeća vjerovalo se da su radio talasi kraći od 200 m uopće nisu prikladni za dugoročnu komunikaciju zbog snažne apsorpcije. Prvi eksperimenti na dalekom rezervoaru kratkih talasa širom Atlantika između Evrope i Amerike održao je engleski fizičar Oliver Haviside i američki inženjer električara Arthur Kennelie. Bez obzira na drugo, predložili su da negdje oko Zemlje postoji ionizirani sloj atmosfere koji može odražavati radio talase. Nazvan ga je sloj Haviside - Kenneli, a onda - ionosfere.
Prema modernim idejama, ionosfera se sastoji od negativno nabijenih besplatnih elektrona i pozitivno napunjenih jona, uglavnom molekularnog kisika O + i azot oksid br. Ioni i elektroni nastaju kao rezultat disocijacije molekula i jonizacije neutralnih plinskih atoma sa solarnim rendgenskim rendgenskim i ultraljubičastom zračenjem. Da bi se ionizirali ATOM, da ga obavijestim energiju jonizacije, čiji je glavni izvor ultraljubičasti, rendgen i corpuskularno zračenje Sunca.
Dok se plinska membrana Zemlje svijetli od strane sunca, svi novi i novi elektroni kontinuirano su formirani u njemu, ali istovremeno dijelom elektrona, okrenutim ionima, rekombinacije, ponovno formiraju neutralne čestice. Nakon zalaska sunca, formiranje novih elektrona gotovo je zaustavljeno, a broj slobodnih elektrona se počinje smanjuje. Što više besplatnih elektrona u ionosfu, bolje se odražavaju visoki frekvencijski talasi. Sa smanjenjem koncentracije elektrona, odlomak radio talasa mogući je samo na niskim frekvencijskim opsezima. Zato je u noći, u pravilu, prijem dugih prevoda mogući samo u rasponu 75, 49, 41 i 31 m. Elektroni se distribuiraju u ionosferi. Na nadmorskoj visini od 50 do 400 km nalazi se nekoliko slojeva ili područja povišene koncentracije elektrona. Ova područja glatko prebacuju jednu na drugu i drugačije utječu na raspodjelu raspona radio filtra. Glavni sloj ionosfere označen je slovom F.. Ovdje je najviši stepen jonizacije (udio nabijenih čestica od oko 10 -4). Nalazi se na nadmorskoj visini više od 150 km iznad površine zemlje i igra osnovnu reflektirajuću ulogu u distribuciji na daljinu radio talasa visokofrekventnog raspona raspona raspona raspona raspona raspona raspona. U ljetnim mjesecima regija f probija se u dva sloja - F. 1 I. F. 2. Sloj F1 može zauzimati visinu od 200 do 250 km, a sloj F. 2, kao da "pluta" u rasponu visine od 300-400 km. Obično sloj F. 2 jonizirani značajno jači sloj F. jedan. Noću sloj F. 1 nestaje i sloj F. 2 ostaje polako gubitak do 60% svoje ionizacije. Ispod sloja F na visinama od 90 do 150 km, smješten je sloj E., čija se ionizacija događa pod utjecajem mekog rendgenskih zračenja sunca. Stupanj jonizacije sloja E manji je od sloja F., popodne, primanjem niskofrekventne kV stanice od 30 i 25 m javlja se kada se signali ogledaju od sloja E.. Obično su stanice koje se nalaze na udaljenosti od 1000-1500 KM. Noću u sloju E. Ionizacija se oštro smanjuje, ali u to vrijeme i dalje igra istaknuta ulogu u prijemnim signalima raspona raspona 41, 49 i 75 m.
Veliko interesovanje za primanje signala visokofrekventnih KV raspona 16, 13 i 11 m predstavljaju se u regiji E. Stripes (oblaci) snažno povećana ionizacija. Područje ovih oblaka može varirati od jedinica do stotine kvadratnih kilometara. Ovaj sloj povećane ionizacije nazvan je - sporadični sloj E. I označava Es. ES Oblaci se mogu pomaknuti u ionosfuru pod utjecajem vjetra i dosegnuti brzinu do 250 km / h. Ljeti u prosječnim širinama tokom dana, porijeklo radio talasa zbog ES oblaka za mjesec dana je 15-20 dana. U području ekvatora gotovo je uvijek prisutan, a u visokim širinama obično se pojavljuju noću. Ponekad, u godinama niske solarne aktivnosti, kada nema prolaza na visokofrekventnim KV opsezima, na rasponima 16, 13 i 11 m sa dobrom zapreminom naglo postoje stanice dugim dometom, čiji su signali koji više puta utječu na njih.
Najniža regija Ionosfere - područje D. Smješten na visinama između 50 i 90 km. Evo relativno malo besplatnih elektrona. Iz područja D. Dugi i srednji valovi su dobro odraženi, a raspon se snažno apsorbiraju niskofrekventni KV pojamani KV-a. Nakon zalaska sunca, ionizacija vrlo brzo nestaje i mogućnost primanja stanja dugim dometom u rasponima od 41, 49 i 75 m, čiji se signali ogledaju od slojeva F. 2 I. E.. Odvojeni slojevi ionosfere igraju važnu ulogu u distribuciji SV signala radio stanica. Uticaj na radio talase javlja se uglavnom zbog prisustva u ionossferi slobodnih elektrona, iako je mehanizam za širenje radio talasa povezan sa prisustvom velikih iona. Potonji su zanimanje i za proučavanje hemijskih svojstava atmosfere, jer su aktivniji od neutralnih atoma i molekula. Kemijske reakcije koje se javljaju u ionosferi igraju važnu ulogu u njegovoj energiji i električnom balansu.
Normalna ionosfera. Promatranja koja su provedena korištenjem geofizičkih raketa i satelita dala su puno novih informacija koje ukazuju na to da se ionizacija atmosfere dogodi pod utjecajem solarnog zračenja širokog spektra. Njegov glavni dio (više od 90%) koncentriran je u vidljivom dijelu spektra. Ultraljubičasto zračenje s manjom valnom dužinom i većom energijom od ljubičastih svjetlosnih zraka, emitira hidrogen unutarnjeg dijela atmosfere sunca (kromosfere) i rendgenskom zračenju sa još većom energijom - plinovi vanjske ljuske sunca ( kruna).
Normalno (znači) stanje ionosfere nastaje zbog stalnog snažnog zračenja. Redovne promjene se javljaju u normalnoj ionossferi pod utjecajem svakodnevne rotacije zemlje i sezonskih razlika u ugao pada sunčevih zraka u podne, ali se pojavljuju i nepredvidive i oštre promjene u stanju ionosfere.
Uznemirujuće u ionosfu.
Kao što znate, postoje snažne ciklično ponavljajuće manifestacije aktivnosti koje dostižu maksimalno svakih 11 godina. Zapažanja o međunarodnom geofizičkom programu (MG) poklopila su se sa razdobljem najviših solarnih aktivnosti za cijeli razdoblje sistematskih meteoroloških promatranja, I.E. Od početka 18. veka. Tokom razdoblja visoke aktivnosti, svjetlina nekih područja na sunce nekoliko puta se povećava, a moć ultraljubičastog i rendgenskog zračenja dramatično se povećava. Takve pojave nazivaju se izbijaju na suncu. Nastavljaju se od nekoliko minuta do jednog ili dva sata. Tijekom izbijanja, solarna plazma izbija (uglavnom protone i elektroni), a elementarne čestice su pojurene u vanjski prostor. Elektromagnetska i korpuskularna zračenja sunca u trenucima takvih bljeskalica ima snažan utjecaj na atmosferu Zemlje.
Početna reakcija označena je 8 minuta nakon izbijanja, kada intenzivni ultraljubičasti i rendgen stiže na zemlju. Kao rezultat toga, ionizacija se naglo povećava; X-zrake prodire u atmosferu do donje granice ionosfere; Broj elektrona u tim slojevima toliko se povećava da se radio signali gotovo u potpunosti apsorbiraju ("izlazi"). Dodatna apsorpcija radijacije uzrokuje grijanje na plin, što doprinosi razvoju vjetra. Ionizirani plin je električni dirigent, a kada se kreće u magnetskom polju zemlje, učinak dinamo mašine se manifestuje i pojavljuje se električna struja. Takve se struje mogu zauzvrat uzrokovati primjetne uznemirenosti magnetnog polja i očitovati se u obliku magnetskih oluja.
Struktura i dinamika gornje atmosfere u termodinamičkom smislu značajno određuje procese povezanih sa jonizacijom i disocijacijom solarnim zračenjem, hemijskim procesima, uzbuđenjem molekula i atoma, njihova deaktivacija, sudar i druge osnovne procese. Istovremeno, stupanj ne-ravnoteže povećava se sa visinom jer gustoća opada. Do visine od 500-1000 km, a često je gore, stupanj ne-ravnoteže za mnoge karakteristike gornje atmosfere, što omogućava korištenje klasične i hidromagnetske hidrodinamike da bi se opisali, uzimajući u obzir hemijske reakcije .
Exoshhere - vanjski sloj Zemljine atmosfere, počevši od visine od nekoliko stotina km od kojih pluća, brzo kreću atome vodika mogu pobjeći u vanjski prostor.
Edward Kononovich
Literatura:
Pudovkin m.i. Osnove Sun Fizike. Sankt Peterburg, 2001.
Eris Chaisson, Steve McMillan Astronomija danas.. Prentice-Hall, Inc. Gornja sedla rijeka, 2002
Internet materijali: http://ciencia.nasa.gov/
Točna veličina atmosfere je nepoznata, jer njegova velika granica nije jasno prati. Međutim, struktura atmosfere dovoljno je proučavana da bi dobili ideju o tome kako je raspoređena ljuska na našoj planeti.
Naučnici koji proučavaju atmosfersku fiziku određuju ga kao područje oko Zemlje, koje se rotira sa planetom. FAI daje sljedeće definicija:
- granica između prostora i atmosfere prolazi kroz džepnu liniju. Ova linija, po definiciji iste organizacije, nalazi se visina nadmorske visine, koja se nalazi na nadmorskoj visini od 100 km.
Sve to iznad ove linije je vanjski prostor. U međuplanetarnom prostoru atmosfera prolazi postepeno, zbog čega postoje različite ideje o njenoj veličini.
Uz donju granicu atmosfere, sve je mnogo jednostavnije - prolazi po površini zemljine kore i vodene površine zemlje - hidrosferu. Istovremeno, može se reći da se granica spoji sa zemljom i vodenom površinom, jer čestice postoje i rastvorene čestice zraka.
Koji su atmosferski slojevi uključeni u veličinu zemlje
Zanimljiva činjenica: Zimi je u nastavku, u ljeto - gore.
U ovom je sloju da postoji turbulencije, anticikli i cikloni, formiraju se oblaci. To je ova sfera odgovorna za formiranje vremena, to je oko 80% svih zračnih masa.
Tropopauza se naziva slojem u kojoj se temperatura ne smanjuje visina. Iznad tropopaze, na visini iznad 11 i do 50 km nalazi se. Stratosfera se nalazi sloj ozona, koji je, kao što je poznato, štiti planetu od ultraljubičastih zraka. Zrak u ovom sloju isprazni, ovi objašnjava karakterističnu ljubičastu nijansu neba. Brzina protoka zraka može dostići 300 km / h. Postoji stratosfera i mezosfera između stratosfere - granične sfere, u kojoj je temperatura maksimalna temperatura.
Sljedeći sloj je. Prostire se na visine od 85-90 kilometara. Boja neba u mezosferi je crna, pa se zvijezde mogu primijetiti čak i ujutro i dan. Postoje složeniji fotohemijski procesi, tokom kojih se pojavljuje sjaj atmosfere.
Između mezosfere i sljedećeg sloja je Mesopause. Definisan je kao sloj tranzicije u kojem se opaža temperatura. Iznad, na nadmorskoj visini od 100 kilometara nadmorske visine, nalazi se džepna linija. Gornja linija je termosfera (granica visine 800km) i egzote, koja se naziva i "zona disperzije". Na nadmorskoj visini od oko 2-3 hiljade kilometara ide u piezecamski vakuum.
S obzirom na činjenicu da gornji sloj atmosfere očito nije pronađen, njegova je točna veličina nemoguće izračunati. Pored toga, u različitim zemljama postoje organizacije koje se pridržavaju različitih mišljenja o tome. Treba napomenuti da linijski džep Može se smatrati granicom Zemljine atmosfere samo uvjetno, jer različiti izvori koriste različite tragove granica. Dakle, u nekim izvorima možete pronaći informacije da je velika granica na nadmorskoj visini od 2500-3000 km.
NASA za proračune koristi oznaku od 122 kilometara. Ne tako davno su provedeni eksperimenti koji su razjasnili granicu koja se nalazi na marki od 118km.
Atmosfera zemlje
Atmosfera (od.) dr. Grčki. Parovi i σφαῖρα - lopta) - gas školjka ( geosfera) okruženje planete Zemljište. Njegove unutarnje površinske navlake hydrosfera i dijelom korre., Vanjske granice sa blizinom dijela vanjskog prostora.
Kombinacija dijelova fizike i hemijske studije atmosfere, uobičajeno je atmosfera Fizika. Atmosfera određuje vrijeme Na površini zemlje je angažovana studija vremena meteorologijai duge varijacije klima - klimatologija.
Struktura atmosfere
Struktura atmosfere
Troposfera
Njena velika granica je na nadmorskoj visini od 8-10 km u polarnom, 10-12 km u umjerenom i 16-18 km u tropskim širinama; Zimi, niže nego ljeti. Nizhny, glavni sloj atmosfere. Sadrži više od 80% cjelokupne mase atmosferskog zraka i oko 90% ukupne vodene pare u atmosferi. U troposferi su snažno razvijeni turbulencija i konvekcija, nastati oblaci, razviti cikloni i anticiklivni. Temperatura se smanjuje sa povećanjem visine sa prosječnom vertikalnom gradijent 0.65 ° / 100 m
Za "normalne uvjete" na površini zemlje, gustina je 1,2 kg / m3, barometrijski tlak od 101,35 kPa, temperature plus 20 ° C i relativna vlažnost od 50%. Ovi uslovne pokazatelje imaju čisto inženjersku vrijednost.
Stratosfera
Sloj atmosfere smješten na nadmorskoj visini od 11 do 50 km. Karakteristično mala temperatura u sloju od 11-25 km (donji sloj stratosfere) i povećanje u njemu u sloju od 25-40 km od -56,5 do 0,8 ° Od (gornji sloj stratosfere ili regije inverzija). Dosegnuvši na nadmorskoj visini od oko 40 km vrijednosti od oko 273 K (gotovo 0 ° C), temperatura ostaje konstantna na visinu od oko 55 km. Ovo područje stalne temperature se zove stratouauzova i je li granica između stratosfere i mesosphere.
Stratouauusa
Granični sloj atmosfere između stratosfere i mezosfere. Distribucija vertikalne temperature javlja se maksimalno (oko 0 ° C).
Mesosphere
Atmosfera zemlje
Mesosphere Počinje na nadmorskoj visini od 50 km i prostire se na 80-90 KM. Temperatura s visinom smanjuje se prosječnom vertikalnom gradijentu (0,25-0,3) ° / 100 m. Glavni energetski postupak je zračna razmjena topline. Sofisticirani fotohemijski procesi koji uključuju slobodni radikali, energično uzbuđeni molekuli itd. Uzrok sjaj atmosfere.
Mesopause
Tranzicijski sloj između mezosfere i termosfere. U vertikalnoj distribuciji temperature postoji minimum (oko -90 ° C).
Pickline linija
Visina nadmorske visine, koja je uvjetno prihvaćena kao granica između atmosfere zemlje i prostora.
Termosfera
Glavni članak: Termosfera
Gornja granica je oko 800 km. Temperatura raste do visine od 200-300 KM, gdje dostiže vrijednosti narudžbe od 1500 k, nakon čega ostaje gotovo konstantno na velike visine. Pod djelovanjem ultraljubičastog i rendgenskog zraka i kosmičkog zračenja, zrak je jonizacija (" polar Siands») - Glavna područja ionosfera Ležeći unutar termosfere. Na visinama od preko 300 km prevladava atomski kisik.
Atmosferski sloj do visine od 120 km
Ecosfera (rasipanje)
Egzosfera - zona rasipanja, vanjski dio termosfere, koji se nalazi iznad 700 km. Plin u egzosferi snažno se riješi i otuda istjecanje njegovih čestica u međuplanetarni prostor ( rasipanje).
Do visine od 100 km, atmosfera je homogena dobro miješana mješavina gasova. U višim slojevima raspodjela gasova u visini ovisi o njihovim molekularnim masama, koncentracija teških gasova se brže smanjuje dok se uklanja sa površine zemlje. Zbog smanjenja gustine plina, temperatura se smanjuje sa 0 ° C u stratosferi na -110 ° C u mezosferi. Međutim, kinetička energija pojedinih čestica na visinama 200-250 KM odgovara temperaturi od ~ 1500 ° C. Iznad 200 km postoje značajne fluktuacije temperature i gustine plina tokom vremena i prostora.
Na nadmorskoj visini od oko 2000-3000 KM, ekosfera postepeno ide u tzv piidenoSmički vakuumkoji je ispunjen snažno rijetkim česticama međuplanetarnog plina, uglavnom atoma vodonika. Ali ovaj plin je samo dio međuplanetarne supstance. Drugi dio su čestice prašine kometa i meteorskog porijekla. Pored izuzetno rijetkih čestica prašine, elektromagnetski i korpuskularni zračenje solarnog i galaktičkog porijekla prodire u ovaj prostor.
Dječak troposfere čini oko 80% mase atmosfere, stratosfera je oko 20%; Masa mezosfere nije veća od 0,3%, termosfere su manje od 0,05% ukupne mase atmosfere. Na osnovu električnih svojstava u atmosferi, neutrosfera i ionosfera su izolirani. Trenutno se atmosfera prostire na visinu od 2000-3000 KM.
Ovisno o kompoziciji plina u atmosferi, dodijelite homosfere i heterosfon. Heterosfera - Ovo je područje u kojem gravitacija utječe na odvajanje gasova, jer je njihovo miješanje na takvoj visini malo. Otuda varijabilni sastav heterosfere. Ispod je dobro mešano, homogeni deo atmosfere, zvani homosfere. Granica između ovih slojeva se zove turboauzeLeži na nadmorskoj visini od oko 120 km.
Fizička svojstva
Atmosferska debljina - cca 2000 - 3000 km od površine zemlje. Ukupna masa zrak - (5.1-5.3) × 10 18 kg. Molarna masa Čisti suhi zrak je 28.966. Pritisak na 0 ° C na razini mora 101.325 kPA; kritična temperatura ? 140.7 ° C; Kritički tlak od 3,7 MPa; C. p. 1.0048 × 10 3 J / (kg · K) (na 0 ° C), C. v. 0.7159 × 10 3 J / (kg · K) (na 0 ° C). Rastvorljivost zraka u vodi na 0 ° C iznosi 0,036%, na 25 ° C - 0,22%.
Fiziološka i druga svojstva atmosfere
Već na nadmorskoj visini od 5 km iznad razine mora pojavljuje se neprevodna osoba staklovanje kisika I bez adaptacije, ljudske performanse značajno se smanjuju. Ovdje se završava fiziološka zona atmosfere. Ljudsko disanje postaje nemoguće na visini od 15 km, iako oko 115 km atmosfere sadrži kiseonik.
Atmosfera nas opskrbljuje potrebnim za disanje kisika. Međutim, zbog pada ukupnog pritiska atmosfere, kako se djelomični pritisak kisika smanjuje, djelomični pritisak kisika smanjuje se u skladu s tim.
U plućima osoba neprestano sadrži oko 3 litre alveolarnog zraka. Djelomični pritisak Kisik u alveolarnom zraku pri normalnom atmosferskom tlaku je 110 mm Hg. Art., Pritisak ugljičnog dioksida - 40 mm Hg. Umjetnost i vodena para - 47 mm Hg. Art. Uz povećanje visine pada kisika, a ukupni pritisak vodene pare i ugljičnog dioksida u plućima ostaje gotovo konstantno - oko 87 mm Hg. Art. Protok kiseonika u pluća u potpunosti će se zaustaviti kada okolni tlak zraka postane jednak ovoj veličini.
Na nadmorskoj visini od oko 19-20 KM, pritisak atmosfere je smanjen na 47 mm Hg. Art. Stoga, na toj visini počinje kuhati vodu i intersticijsku tekućinu u ljudskom tijelu. Izvan hermetičkog kokpita na tim visinama, smrt dolazi gotovo odmah. Dakle, sa stanovišta ljudske fiziologije "Cosmos" počinje na nadmorskoj visini od 15-19 KM.
Gusti slojevi zraka - troposfere i stratosfere - zaštitite nas od akcije zračenja. Sa dovoljnim zračnim lupama, na visinama više od 36 km, intenzivan utjecaj na tijelo ima ionizirajuće zračenje - Primarne kosmičke zrake; Na visinama više od 40 km, ultraljubičasti dio solarnog spektra važi za ljude.
Kako se veća visina podignuta iznad zemlje, postepeno oslabija, a zatim potpuno nestaju, pojave nam se poznata u donjim slojevima atmosfere kao širenje zvuka, pojavu aerodinamičkog sila za dizanje i otpornost, prenos topline konvekcija itd.
U razredu razreda zračnih slojeva zvuk Ispada da je nemoguće. I dalje je moguće koristiti otpornost i dizanje zrakoplovstva za kontrolirani aerodinamički let do visine 60-90 km. Ali počevši od visine od 100-130 km poznatog svakom pilotu brojevi M. i zvučna barijera Izgubivši značenje, postoji uvjetno Pickline linija Bender Počinje sfera čistog balističkog leta, koja se može kontrolirati samo pomoću jet sila.
Na visinama iznad 100 km atmosfere lišeno je još jednim izvanrednim svojstvima - sposobnost apsorbiranja, ponašanja i prenošenja energije topline konvekcijom (tj. Uz pomoć miješanja zraka). To znači da se razni elementi opreme, opremu orbitalne svemirske stanice neće moći ohladiti vani jer se obično radi u zrakoplovu - uz pomoć zračnih mlaznica i zračnih radijatora. Na takvoj visini, kao i u svemiru, jedini način za prenošenje vrućine je toplinsko zračenje.
Sastav atmosfere
Sastav suvog zraka
Atmosfera Zemlje sastoji se uglavnom od gasova i različitih nečistoća (prašine, kapi za vodu, kristale leda, morskih soli, proizvodi za izgaranje).
Koncentracija gasova koji čine atmosferu je praktično konstantna, osim vode (H 2 o) i ugljičnog dioksida (CO 2).
|
Sastav suvog zraka |
||
|
Nitrogen | ||
|
Kiseonik | ||
|
Argon | ||
|
Voda | ||
|
Ugljen-dioksid | ||
|
Neon | ||
|
Helijum | ||
|
Metan | ||
|
Krypton | ||
|
Vodonik | ||
|
Ksenon | ||
|
Azotni oksid | ||
Pored plinova navedenih u tablici, atmosfera sadrži tako 2, nh 3, co, ozon, ugljovodonici, HCl, HF., par Hg., I 2, kao i Ne br. I mnogi drugi plinovi u manjim količinama. Troposfera stalno sadrži veliku količinu suspendiranih čvrstih i tečnih čestica ( ne može).
Istorija oblika atmosfere
Prema najčešći teoriji, atmosfera zemlje na vrijeme bila je u četiri različite kompozicije. Prvobitno se sastojao od lakih gasova ( vodonik i helijum), zarobljeni iz međuplanetarnog prostora. Ovo je takozvani primarna atmosfera(oko četiri milijarde godina). U narednoj fazi aktivna vulkanska aktivnost dovela je do zasićenja atmosfere i drugih gasova, osim vodonika (ugljični dioksid, amonijak, trajekt vode). Tako formirano sekundarna atmosfera(oko tri milijarde godina do današnjeg dana). Ova atmosfera je bila restorativna. Dalje, proces Formos Formos određen je sljedećim faktorima:
svjetlosne plinove (vodonik i helij) u međuplanetarni prostor;
kemijske reakcije nastale u atmosferi pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, grmljavinskih pražnjenja i nekih drugih faktora.
Postepeno, ovi faktori doveli su do obrazovanja tercijarna atmosferaKarakterizirano mnogo nižim sadržajem vodonika i mnogo velikih - azot i ugljični dioksid (formiran kao rezultat hemijskih reakcija iz amonijaka i ugljikovodika).
Nitrogen
Formiranje velike količine N 2 nastaje zbog oksidacije amomolena i hidrogen atmonogene molekularnog o 2, što je počelo dolaziti sa površine planete kao rezultat fotosinteze, počevši od prije 3 milijarde godina. Takođe, N 2 se pušta u atmosferu kao rezultat denitrifikacije nitrata i drugih spojeva koji sadrže dušik. Dušik je oksidiran ozon na ni u gornjim slojevima atmosfere.
Azot N 2 ulazi u reakciju samo u određenim uvjetima (na primjer, kada se munja otpušta). Oksidacija molekularne azotne ozone s električnim pražnjenjem koristi se u industrijskoj proizvodnji dušičnih gnojiva. Oksidirati ga sa malom potrošnjom energije i prevedi u biološki aktivni oblik cijanobakterija (plave zelene alge) i bakterije nodule formiraju rizobiju simbioza od pasulj Biljke, tako dalje. Sidedes.
Kiseonik
Sastav atmosfere počeo se radikalno mijenjati sa izgledom na zemlji Živi organizmiKao rezultat fotosintezapopraćena izlučivanjem kisika i apsorpcije ugljičnog dioksida. U početku je kisik potrošio oksidacijom smanjenih spojeva - amonijaka, ugljikovodika, petlje žlijezdaNa kraju ove faze sadržane u oceanima, itd. Na kraju ove faze sadržaj kisika u atmosferi počeo je rasti. Postepeno je formirao modernu atmosferu koja ima oksidativna svojstva. Budući da je izazvao ozbiljne i oštre promjene u mnogim procesima koji se događaju u atmosfera, litosfera i biosfera, ovaj događaj je dobio ime Kiseonik katastrofa.
Za vrijeme puerozoa Sastav atmosfere i sadržaj kisika pretrpjeli su promjene. Korelirali su prvenstveno po stopi taloženja organskih sedimentnih stijena. Dakle, u periodima karbonakopiranja, sadržaj kisika u atmosferi, očigledno, značajno je premašio moderan nivo.
Ugljen-dioksid
Sadržaj u atmosferi CO 2 ovisi o vulkanskim aktivnostima i hemijskim procesima u Zemljinoj školjcima, ali većina od svega - od intenziteta biosinteze i raspadanje organskog biosfera zemlja. Gotovo cijela trenutna biomasa planete (oko 2,4 × 10 12 tona ) Formirana je zbog ugljičnog dioksida, azota i vodene pare sadržane u atmosferskom zraku. Sahranjen B. ocean, u močvare i B. Šuma Organizator se pretvara u ugljen, ulja i prirodni gas. (cm. Geohemijski ugljični ciklus)
Plemeniti plinovi
Izvor inertnih gasova - argon., helijum i krypton - vulkanske erupcije i raspad radioaktivnih elemenata. Zemljište u cjelini i atmosferu posebno se troše sa inertnim gasovima u odnosu na prostor. Vjeruje se da se razlog za to zaključuje u neprekidnom curenju gasova u međuplanetarni prostor.
Zagađenje zraka
Nedavno je evolucija atmosfere počela uticati čovjek. Rezultat njegovih aktivnosti bio je konstantno značajno povećanje sadržaja u atmosferi ugljičnog dioksida zbog sagorijevanja ugljikovodičnog goriva akumulirano u prethodnim geološkim epohama. Ogromne količine CO 2 konzumiraju se na fotosintezi i apsorbiraju ih svjetski ocean. Ovaj plin ulazi u atmosferu zbog raspada karbonata i organskih tvari biljnog i životinjskog porijekla, kao i zbog vulkanizma i aktivnosti ljudskih proizvodnih aktivnosti. U posljednjih 100 godina sadržaj CO 2 u atmosferi povećao je za 10%, a glavni dio (360 milijardi tona) nastao je kao rezultat sagorijevanja goriva. Ako stopa rasta gori goriva postoji, zatim u narednih 50 do 60 godina, iznos CO 2 u atmosferi će udvostručiti i može dovesti do globalne klimatske promjene.
Izgaranje goriva - glavni izvor i zagađujući gasovi ( Tako, Ne br., Dakle. 2 ). Sumporni dioksid je oksidiran zračnim kisikom Dakle. 3 u gornjim slojevima atmosfere, koja zauzvrat komunicira sa vinovima vode i amonijaka, te rezultirajuće sumporna kiselina (n 2 Dakle. 4 ) i amonijum sulfat ((nh) 4 ) 2 Dakle. 4 ) Povratak na površinu zemlje u obliku T.N. Kisela kiša. Upotreba motori sa unutrašnjim sagorevanjem dovodi do značajne kontaminacije atmosfere dušičnih oksida, ugljovodonika i olovnih priključaka ( tetraeetilswin PB (Ch 3 Ch 2 ) 4 ) ).
Zagađenje aerosol atmosfera je zbog prirodnih razloga (erupcija vulkana, oluja prašine, kapljice morske vode i polen biljaka, itd) i ljudskih ekonomske aktivnosti (vađenje ruda i građevinskog materijala, izgaranje goriva, proizvodnja cementa, itd.). Intenzivni veliki uklanjanje čvrstih čestica u atmosferu jedan je od mogućih uzroka planete klimatskih promjena.
Na razini mora 1013.25 GPA (oko 760 mm Merkury stub). Prosječna temperatura zraka na globusu na površini zemlje je 15 ° C, dok temperatura varira od oko 57 ° C u suptropskim pustinjama do -88 ° C na Antarktici. Gustoća zraka i pritisak se smanjuje visine zakona blizu eksponencijalne.
Struktura atmosfere. Vertikalna atmosfera ima slojevitu strukturu, koja uglavnom određuje osobitosti vertikalne distribucije temperature (crtež), što ovisi o geografskom položaju, sezoni, doba dana i tako dalje. Donji sloj atmosfere - troposfere - karakteriše pad temperature s visinom (otprilike 6 ° C po 1 km), njezina visina od 8-10 km na polarnim širinama do 16-18 km u tropima. Zbog brzog smanjenja gustoće zraka s visinom u troposferi, postoji oko 80% cijele mase atmosfere. Iznad troposfere je stratosfera - sloj, koji je karakterističan u općem porastu temperature sa visinom. Tranzicijski sloj između troposfere i stratosfere naziva se tropopauzom. U donjoj stratosferi do nivoa od oko 20 km, temperatura se malo mijenja visinom (takozvanom izotermnom regijom) i često se čak i lagano opada. Iznad temperature se povećava zbog apsorpcije UV zračenja ozona, u prvom sporo, i sa nivoa od 34-36 km - brže. Gornja granica Stratosfere - Stratopauza nalazi se na nadmorskoj visini od 50-55 km, što odgovara maksimalnoj temperaturi (260-270 k). Sloj atmosfere, smješten na nadmorskoj visini od 55-85 km, gdje se temperatura ponovo pasti s visinom, naziva se mezosferom, na njenoj gornjoj granici - mesopauuse - temperatura u ljeto 150-160 k, i Zimi 200-230 K. iznad mesopauze, termosfera započinje nadmetanje karakterističnim brzim povećanjem temperature na nadmorskoj visini od 250 km vrijednosti 800-1200 K. Apsorper se apsorbuje u obliku korpuskulara i Rendgenski zračenje sunca, meteori su kočnini i izgoreli, tako da vrši funkciju zaštitnog sloja zemlje. I gore je izrazito, odakle se atmosferski plinovi raspadaju u svjetski prostor zbog rasipacije i gdje postoji postepena prelaska iz atmosfere na međuplanetarni prostor.
Sastav atmosfere. Visina od oko 100 km atmosfere gotovo je homogena za hemijsku kompoziciju i prosječnu molekularnu težinu zraka (oko 29) u njemu je stalna. U blizini površine zemlje, atmosfera se sastoji od azota (oko 78,1% u količini) i kiseonika (oko 20,9%), a sadrži i male količine argona, ugljičnog dioksida (ugljičnog dioksida), neona i drugih konstantnih i promjenjivih komponenti ( Pogledajte zrak).
Pored toga, atmosfera sadrži male količine ozona, dušikovih oksida, amonijaka, radona itd. Relativni sadržaj glavnih komponenti zraka stalno je u vremenu i uniformi u različitim geografskim područjima. Sadržaj vodene pare i ozona varijablu u prostoru i vremenu; Uprkos malom sadržaju, njihova je uloga u atmosferskim procesima vrlo značajna.
Iznad 100-110 km javlja se disocijacija molekula kisika, ugljičnog dioksida i vodene pare, tako da se molekularna težina zraka opada. Na nadmorskoj visini od oko 1000 km, lagani gasovi - helijum i vodonik počinju prevladati, pa čak i veći atmosfera zemlje postepeno prelazi u međuplanetarni plin.
Najvažnija varijabla komponente atmosfere - vodene pare, koje ulazi u atmosferu tokom isparavanja iz površine vode i mokra tla, kao i transpiracijom postrojenjima. Relativni sadržaj vodene pare mijenja se sa Zemljine površine od 2,6% u tropima do 0,2% u polarnim širinama. Sa visinom brzo padne, smanjuje pola nadmorske visine na nadmorskoj visini od 1,5-2 KM. Vertikalni stup atmosfere u umjerenim širinama sadrži oko 1,7 cm "sloja taložene vode". Kada se formiraju kondenzacija vodene pare, oblaci iz koje atmosferske padavine pada u obliku kiše, tuče, snijeg.
Važna komponenta atmosferskog zraka ozorila se za 90% u stratosferi (između 10 i 50 km), oko 10% je u troposferi. Ozon pruža apsorpciju teške UV zračenja (s talasnom dužinom manja od 290 Nm), a u tome - njenu zaštitnu ulogu za biosferu. Vrijednosti ukupnog sadržaja ozona varira ovisno o širini i sezoni u rasponu od 0,22 do 0,45 cm (debljina ozonskog omotača pri tlaku p \u003d 1 bankomata i temperaturu t \u003d 0 ° C). U rupama ozona promatranim na proljeće na Antarktiku od početka 1980-ih, sadržaj ozona može pasti na 0,07 cm. Postavlja se od ekvatora prema stupovima i ima godišnji pokret s maksimum u proljeće i minimum u jesen , a amplituda godišnjeg pokreta je mala u tropima i raste do visokih širina. Suštinska varijabilna komponenta atmosfere je ugljični dioksid, čiji se sadržaj u atmosferi u posljednjih 200 godina povećao za 35%, što je zbog glavnog antropogenog faktora. Smatra se da je njena latinualna i sezonska varijabilnost povezana s fotosintezom biljaka i rastvorljivosti u morskoj vodi (prema Henryjevom zakonu, rastvorljivost gasa u vodi smanjuje se sa povećanjem njegove temperature).
Važna uloga u formiranju klime planete igra se atmosferskim aerosolom - ponderisanim čvrstim i tečnim česticama veličine nekoliko NM-a na desetine MKM-a. Prirodni i antropogeni aerosoli se razlikuju. Aerosol se formira u procesu gaspraznih reakcija iz proizvoda života biljaka i ekonomske aktivnosti osobe, vulkanskih erupcija, kao rezultat podizanja prašine od strane vetra sa površine planete, posebno Iz njegovih pustinjskih regija, a također se formira iz kozmičke prašine u gornjim slojevima atmosfere. Većina aerosola fokusirala se u troposferu, aerosol iz vulkanskih erupcija formira takozvani jung sloj na nadmorskoj visini od oko 20 km. Najveći broj antropogenog aerosola ulazi u atmosferu kao rezultat rada vozila i CHP-a, hemijskih industrija, sagorijevanja goriva itd. Stoga, u nekim je područjima sastava atmosfere primjetno različita od normalnog zraka, što je zahtijevao stvaranje posebnog Usluga promatranja i kontrola nad nivoom zagađenja zraka.
Evolucija atmosfere. Moderna atmosfera ima, očigledno, sekundarno porijeklo: formirano je iz gasova koji su dodijelili čvrstu školjku Zemlje nakon završetka formiranja planete prije 4,5 milijardi godina. Tokom geološke historije zemlje, atmosfera je podvrgnuta značajnim promjenama u svom sastavu pod utjecajem niza faktora: disipacija (isparljive) gasova, uglavnom pluća, u vanjskom prostoru; Razdvajanje gasova iz litosfere kao rezultat vulkanskih aktivnosti; Hemijske reakcije između komponenti atmosfere i stijena, priče o Zemljinoj koru; Photokemijske reakcije u atmosferi pod utjecajem solarnog UV zračenja; Accretion (snimanje) stvari međuplanetarnog srednjeg srednjeg sredstva (na primjer, meteorska supstanca). Razvoj atmosfere usko je povezan sa geološkim i geohemijskim procesima, a zadnja 3-4 milijarde godina takođe sa aktivnosti biosfere. Značajan dio plinova koji čine modernu atmosferu (azot, ugljični dioksid, vodenu paru), nastala je za vrijeme vulkanske aktivnosti i upada koja ih je podržala iz dubine zemlje zemlje. Kisik se pojavio u primjetnim količinama prije oko 2 milijarde godina kao rezultat aktivnosti fotosintetskih organizama, prvobitno potječe u površinskim vodama okeana.
Prema hemijskom sastavu karbonatalnih sedimenata, procjene su dobivene količinom ugljičnog dioksida i kisika u atmosferi geološke prošlosti. Tokom Pherozero (zadnjih 570 miliona godina istorije Zemlje), količina ugljičnog dioksida u atmosferi varirala je preko širokih ograničenja u skladu s nivoom vulkanske aktivnosti, temperature okeana i nivoa fotosinteze. Većinu ovog vremena koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi bila je značajno veća od modernog (do 10 puta). Količina kisika u atmosferi šperploče varira se značajno, a trend je prevladao da bi ga povećao. U atmosferi prerambriju masa ugljičnog dioksida bila je u pravilu, i masa kisika je manja u odnosu na atmosferu šperploče. Fluktuacije u količini ugljičnog dioksida imali su značajan utjecaj na klimat, a jačajući efekt staklenika povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida, zbog kojih je klima u glavnom dijelu šperploče bila mnogo toplija u odnosu na modernu eru.
Atmosfera i život. Bez atmosfere, zemlja bi bila mrtva planeta. Organski život se nastavlja u bliskoj interakciji s atmosferom i pridruženom klimom i vremenskim prilikama. Manja po težini u odnosu na planetu u cjelini (približno milioni dijela), atmosfera je neophodan uvjet za sve oblike života. Kisik, azot, vodena para, ugljični dioksid, ozon ima najveću vrijednost od atmosferskih plinova za vitalnu aktivnost organizma. Prilikom apsorpcije karbonskih dioksida fotontintetičke biljke, stvara se organska supstanca, koja se koristi kao izvor energije po ogromnoj većini živih bića, uključujući osobu. Kiseonik je potreban za postojanje aerobnih organizma za koje se priliv energije pružaju oksidacijske reakcije organske materije. Dušik apsorbiran nekim mikroorganizmima (azotni fiksatori) potrebni su za mineralnu ishranu biljaka. Ozon, apsorbiranje krutog UV zračenja, značajno slabi ovaj štetni dio sunčevog zračenja. Kondenzacija vodene pare u atmosferi, formiranje oblaka i naknadni gubitak atmosferskih padavina vode za sušenje vode za sušenje, bez kojih ne postoje oblici života nemogući. Vitalna aktivnost organizma u hidrosferi u velikoj mjeri utvrđuje iznos i hemijski sastav atmosferskih plinova koji se otopi u vodi. Budući da se hemijski sastav atmosfere značajno ovisi o aktivnostima organizma, biosfere i atmosfere mogu se smatrati dijelom jedinstvenog sustava, održavanje i evolucije od kojih je (vidi biogeogemijske cikluse) bio od velikog značaja za promjenu kompozicije atmosfera u cijeloj istoriji Zemlje kao planete.
Radiranje, toplina i vode sa stanja atmosfere. Solarno zračenje je praktično jedini izvor energije za sve fizičke procese u atmosferi. Glavna karakteristika načina zračenja u atmosferi je takozvani efekt staklenika: atmosfera prilično dobro prolazi na površinu Zemlje, ali aktivno apsorbuje zračenje termalne duge talasne dužine, od kojih se dijelom vraća površinu u obliku protuvrijednosti zračenja, kompenzacijom gubitka topline površine zemlje (vidi atmosfersko zračenje). U nedostatku atmosfere, prosječna temperatura površine zemlje bila bi -18 ° C, u stvarnosti je 15 ° C. Dolazno solarno zračenje je djelomično (oko 20%) u atmosferu (uglavnom trajekt vode, kapi vode, ugljični dioksid, ozon i aerosoli), a također se raspršuje (oko 7%) o česticama fluktuacije aerosola i gustoće (Rayleigh Raspršivanje) ). Ukupno zračenje, dostizanje Zemljine površine, djelomično (oko 23%) odražava se iz njega. Koeficijent refleksije određen je reflektiranom sposobnošću temeljne površine, takozvanog Albedoa. U prosjeku, Albedo Zemlje za integralni protok sunčevog zračenja je blizu 30%. Vari se od nekoliko posto (suho tlo i crni mling) do 70-90% za svježi snijeg. Zračna razmjena topline između Zemljine površine i atmosfere znatno ovisi na Albedu i određuje se efikasnim zračenjem površine zemlje i apsorbira atmosferu sa anti-emisijama. Algebarska količina zračenja uključena u Zemljinu atmosferu iz svemira i od nje nazad se naziva ravnoteža radijacije.
Pretvaranje sunčevog zračenja nakon njegove apsorpcije atmosfere i podzemne površine određuje se termičkim bilansom Zemlje kao planete. Glavni izvor topline za atmosferu - Zemljinu površinu; Toplina iz njega prenosi se ne samo u obliku dugim zračenjem duljine, već i konvekcijskom, a također se oslobađa kada je vodena parova kondenzacija. Dionice ovih pritoka toplote jednake su u prosjeku 20%, 7%, odnosno 23%. To se takođe dodaje oko 20% topline zbog apsorpcije izravnog solarnog zračenja. Tok sunčevog zračenja po jedinici vremena kroz jedinicu platforme okomito na solarne zrake i nalazi se izvan atmosfere na prosječnoj udaljenosti od zemlje do sunca (takozvana solarna konstanta) iznosi 1367 W / M 2, promjene su 1-2 w / m 2, ovisno o ciklusu solarne aktivnosti. Sa planetarnim Albedom, oko 30% prosječnog globalnog priliva solarne energije na planetu je 239 w / m 2. Budući da je zemlja kao planeta u prosjeku jede u prostoru iste količine energije, prema Stephenovom zakonu - Boltzmann, efektivnu temperaturu odlazne termičke duge talasne zračenja 255 K (-18 ° C). Istovremeno, prosječna temperatura Zemljine površine je 15 ° C. Razlika u 33 ° C nastaje zbog efekta staklene bašte.
Vodena ravnoteža atmosfere u cjelini odgovara ravnopravnosti iz količine vlage, isparava se sa površine zemlje, količinu padavina pada na zemlju. Atmosfera iznad okeana dobiva više vlage iz procesa isparavanja nego iznad zemlje i gubi u obliku padavina 90%. Višak vodene pare preko okeana prebačeno je na kontinente zračnim tokovima. Količina vodene pare podnosi se u atmosferu iz okeana na kontinente jednaka količini rijeka koje teku u oceane.
Vazdušni pokret. Zemljište ima sferni oblik, stoga dolazi do njegovih visokih širina, mnogo manje sunčevog zračenja dolazi nego tropi. Kao rezultat toga, proizlaze velike kontraste temperature između širina. Međusobna povezanost okeana i kontinenta utječe i na raspodjelu temperature temperature. Zbog velike mase okenskih voda i visoke toplinske sposobnosti vode, sezonska fluktuacija na oceanu su znatno manja od sušija. S tim u vezi, u srednjim i visokim širinama, temperatura zraka preko okeana primjetno je niža nego iznad kontinenta, a zimi - gore - gore.
Atmosferski nejednako grijanje u različitim područjima svijeta uzrokuje nejednako raspodjelu atmosferskog pritiska u prostoru. Na razini mora, distribuciju tlaka karakterizira relativno niske vrijednosti u blizini ekvatora, povećanjem subtoprike (podloge visokog pritiska) i smanjenje srednjih i visokih širina. Istovremeno, preko kontinimij latalne širine, zimi se obično povećava, a u ljeto je smanjen, koji je povezan s distribucijom temperature. Pod djelovanjem gradijenta pritiska, zrak se ubrzava iz područja s visokim pritiskom na područja s niskim, što dovodi do kretanja zračnih masa. Izvršenje snage Zemljine rotacije (Coriolis Force) također će se primjenjivati \u200b\u200bna pokretne zračne mase (Coriolis Force), trenja sila, smanjujući visinu i sa krivutom putanjem i centrifugalnom silom. Turbulentno miješanje zraka je od velikog značaja (vidi turbulenciju u atmosferi).
Komplicirani sistem protoka zraka (ukupna cirkulacija atmosfere) povezan je s raspodjelom planetarnog tlaka (ukupna cirkulacija atmosfere). U mericionalnom ravninu u prosjeku se prati dvije ili tri ćelije meridijalnog cirkulacije. U blizini ekvatora, grijani zrak se izdiže i spušta u suptropiju, formira Hadley ćeliju. Zrak obrnute ćelije Ferrele je spušten. Na visokim širinama, ravna polarnica često se prati. Brzina meridijalne cirkulacije od oko 1 m / s ili manje. Zbog akcija Coriolisa, zapadni vjetrovi sa brzinama u srednjem troposferi u većini 15 m / s uoče se u većini atmosfere. Postoje relativno stabilni vjetrovinski sustavi. Oni uključuju trgovinske vjetrove - vjetrove koji su iz remena visokog pritiska u suptropici u ekvator sa uočljivom istočnom komponentom (od istoka do zapada). Monsun je dovoljno stabilan - zračni tokovi koji imaju jasno izražen sezonski karakter: puše iz okeana na kopnu ljeti i u suprotnom smjeru zimi. Posebno redovni monsuni Indijskog okeana. Na srednjim širinama kretanje zračnih masa uglavnom je zapadni smjer (od zapada na istok). Ovo je zona atmosferskih fronta, koji nastaju velikim vrtovima - cikloni i anticikloni, koji pokrivaju mnoge stotine, pa čak i hiljade kilometara. Cikloni nastaju u tropima; Ovdje se razlikuju u manjim dimenzijama, ali vrlo velike brzine vjetra koje dostižu snagu uragana (33 m / s ili više), takozvane tropske ciklone. U Atlantiku i istočnoj od tihog ocinike nazivaju se uragani, a na zapadu Tihog okeana - Typhoon. U gornjoj troposferi i donjoj stratosferi u područjima koja razdvajaju izravnu ćeliju tekulacije Hadley Meridionala i obrnutoj ćeliji Ferrole, često promatrane relativno uske, mlazske tokove s oštro definiranim granicama, unutar kojih vjetar doseže 100- 150 pa čak i 200 m / od.
Klima i vrijeme. Razlika u iznosu solarnog zračenja koja dolazi na različite širine na različite fizičke svojstva Zemljine površine određuje se raznolikosti kopnenih klima. Od ekvatora do tropskih širina, temperatura zraka Zemljine površine u prosjeku 25-30 ° C i malo se mijenja tokom godine. U ekvatorijalnom pojasu, mnoge padavine obično padaju, što stvara prekomjerne uvjete vlažnosti. U tropskim pojasevima količina padavina smanjuje i u velikom broju područja postaje vrlo mala. Postoje opsežne pustinje Zemlje.
U suptropskim i prosječnim širinama, temperatura zraka znatno se mijenja tijekom cijele godine, a razlika između ljetnih i zimskih temperatura posebno je velika u područjima kontinenta uklonjenih iz okeana. Dakle, u nekim oblastima istočnog Sibira godišnja amplituda temperature zraka dostiže 65 ° C. Hidratantni uvjeti u ovim širinama vrlo su raznoliki, ovisno o režimu opće cirkulacije atmosfere i značajno se mijenjaju iz godine u godinu.
Na polarnim širinama temperatura ostaje niska tokom cijele godine, čak i sa vidljivim sezonskim hodom. To doprinosi raširenoj ledenoj pokrovu na okeanima i zemljišnim i dugoročnim drobljenjem stijena u Rusiji preko 65% svog područja, uglavnom u Sibiru.
Tokom proteklih decenija, globalne klimatske promjene postalo je sve uočljivije. Temperatura se više izdiže u visokim širinama nego niskim; više zimi nego ljeti; Više noću nego dan. U 20. stoljeću prosječna godišnja temperatura zraka na Zemljinoj površini u Rusiji porasla je za 1,5-2 ° C, a u zasebnim područjima Sibira postoji povećanje nekoliko stupnjeva. To se veže za unapređenje efekta staklene bašte zbog rasta koncentracije malih nečistoća plina.
Vrijeme je određeno uslovima za cirkuliranje atmosfere i geografskog položaja lokaliteta, najotporniji je na tropiju i najnevjerovatnije u srednjim i visokim širinama. Većina svih, vremenski se vremenski mijenja u zonama promjene zračnih masa uzrokovanih prolaskom atmosferskih fronta, ciklona i anticiktona, padavina i pojačanja vjetra. Prognoze vremena prikuplja se na zemaljskim vremenskim stanicama, marinom i zrakoplovima, sa meteorološkim satelitima. Vidi i meteorologiju.
Optički, akustični i električni pojave u atmosferi. Tokom širenja elektromagnetskog zračenja u atmosferi kao rezultat refrakcije, apsorpcije i rasipanja svjetlosti zrakom i raznim česticama (aerosol, ledeni kristali, kapi vode) Postoje različite optičke pojave: duga, krunice, halo, mirage itd. Raspršivanje svjetlosti uzrokuje vidljiva visina nebeskog luka i plavog neba. Raspon vidljivosti objekata određuje se uslovima za širenje svjetla u atmosferi (vidi atmosfersku vidljivost). Od transparentnosti atmosfere na raznim talasnim duljinama ovise o rasponu i mogućnost otkrivanja objekata na uređaje, uključujući mogućnost astronomske opažanja sa površine zemlje. Za studije optičke heterogenosti stratosfere i mezosfere, fenomen sumrak igra važnu ulogu. Na primjer, fotografiranje sumraka iz svemirske letjelice omogućava vam otkrivanje aerosolnih slojeva. Značajke širenja elektromagnetskog zračenja u atmosferi određuju tačnost metoda daljinskog osjetljivosti njegovih parametara. Sva ova pitanja, kao i mnogi drugi, proučavaju atmosferske optike. Refrakcija i rasipanje radio talasa određuju mogućnosti radija (vidi distribuciju radio talasa).
Razmnožavanje zvuka u atmosferi ovisi o prostornoj raspodjeli temperature i brzine vjetra (vidi atmosfersku akustiku). Zanimljivo je osjetiti atmosferu udaljenim metodama. Eksplozije optužbi, pokrenute rakete u gornjoj atmosferi, dale su bogate informacije o vjetrovima i temperaturi u stratosferi i mezosferi. U neprekidno stratificiranoj atmosferi, kada temperatura padne sa sporijom visine adijabatskog gradijenta (9,8 do / km), javljaju se takozvani unutrašnji talasi. Ovi talasi se mogu raširiti do stratosfere, pa čak i u mezosferi u kojoj blijede, doprinose pojačanju vjetra i turbulencije.
Negativni naboj zemlje i električno polje atmosfere zajedno sa električno nabijenim ionosferom i magnetosferom stvaraju globalni električni krug. Važna uloga se igra formiranjem oblaka i grmljavinske struje. Opasnost od iscrpljenja grmljavinske oluje uzrokovala je potrebu za razvijanjem metoda munje zaštite zgrada, struktura, dalekovoda i komunikacija. Ovaj fenomen je posebna opasnost. Ispuštanje grmljavine uzrokuju atmosferski radiokomeri koji su zvali atmosfere (vidi zviždanje atmosfere). Tokom oštrog povećanja napetosti električnog polja, užareni praznici koji se pojavljuju na mitingu i akutnim uglovima predmeta koji strše iznad kopnene površine, na zasebnim vrhovima u planinama itd. (Elma svjetla). Atmosfera uvijek sadrži broj pluća i teških jona, koji određuju električnu provodljivost atmosfere ovisno o specifičnim uvjetima. Glavni zračni joonizatori na Zemljinoj površini zračenje su radioaktivnih tvari sadržanih u zemljinoj kore i u atmosferi, kao i kosmičkim zracima. Pogledajte i atmosfersku električnu energiju.
Uticaj osobe na atmosferu. Tokom proteklih vekova došlo je do povećanja koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi zbog ljudskih ekonomskih aktivnosti. Procenat ugljičnog dioksida povećao se iz 2,8-10 2 dve godine do 3,8-10 2 u 2005. godini, sadržaj metana - od 0,7-10 1 otprilike 300-400 godina na 1,8-10 -4 početkom 21. stoljeća ; Oko 20% u rastu efekta staklene bašte u prošlom stoljeću dali su besplatni, koji su praktično nisu u atmosferi do sredine 20. stoljeća. Ove su tvari prepoznate kao razarača stratosferskog ozona, a njihova proizvodnja zabranjena je u Montreal protokolu 1987. godine. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi uzrokovano je spaljivanjem svih sve većih količina uglja, nafte, gasa i drugih vrsta ugljičnog goriva, kao i šumskih informacija, što rezultira apsorpcijom ugljičnog dioksida fotosintezom. Koncentracija metana povećava se sa povećanjem proizvodnje nafte i gasa (zbog svojih gubitaka), kao i širenju rižnih usjeva i povećanja stoke stoke. Sve to doprinosi zagrijavanju klime.
Da bi se promijenilo vrijeme, razvijene su metode aktivnog utjecaja na atmosferske procese. Koriste se za zaštitu poljoprivrednih biljaka od pozlata disperzije u grmljavinskim oblacima posebnih reagensa. Postoje i metode za rasipanje magla na aerodromima, zaštitu biljaka od mraza, izloženost oblacima kako bi se povećale padavine na pravim mjestima ili za raspršivanje oblaka u trenucima masovnih događaja.
Studija atmosfere. Informacije o fizičkim procesima u atmosferi dobivaju se prvenstveno iz meteoroloških zapažanja, koje provodi globalna mreža stalnih meteoroloških stanica i postova smještenih na svim kontinentima i na mnogim otocima. Dnevne zapažanja pružaju informacije o temperaturi zraka i vlažnosti, atmosferskim pritiskom i oborinama, oblačnošću, vjetrom i drugim praćenjem solarnog zračenja i njenih transformacija provodi se na mjestima iz ciljeva. Mreže aeroloških stanica od velikog su značaja za proučavanje atmosfere, na kojima se meteorološka mjerenja izvode na visinu od 30-35 km. Na više stanica, provodi se zapažanja atmosferskog ozona, električne pojave u atmosferi, hemijskom sastavu zraka.
Ove prizemne stanice dopunjuju zapažanjima o oceanima, gdje rade "vremenske brodove" koji su stalno u određenim područjima svjetskog okeana, kao i meteorološkim podacima dobivenim iz istraživanja i drugih sudova.
Sve veći iznos informacija o atmosferi u posljednjim desetljećima dobiva se pomoću meteoroloških satelita, koji su instalirali instrumente za fotografiranje oblaka i mjerenje potoka ultraljubičastog, infracrvenog i mikrovalnog zračenja sunca. Sateliti omogućavaju dobivanje informacija o vertikalnim profilima temperature, oblačnosti i njenim vodootpornim, elementima zračenja u atmosferi, temperaturu oceanske površine itd. Upotreba mjerenja radio signala iz navigacijskog satelitskog sistema, to moguće je odrediti vertikalnu gustoću, pritisak i temperaturne profile, kao i sadržaj vlage.. Uz pomoć satelita, bilo je moguće pojasniti veličinu solarne konstantne i planetarne Albedove zemlje, za izgradnju balandara za zračenje Zemlje - atmosferu, mjere sadržaj i varijabilnost malih atmosferskih nečistoća, za rješavanje Mnogi drugi zadaci atmosferske fizike i nadgledanje okoliša.
Lit.: Budyko M. I. Klima u prošlosti i budućnosti. L., 1980; Matveev L. T. Total Meteorology tečaj. Atmosferska fizika. 2. ed. L., 1984; Budyko M. I., RONE A. B., Yanshin A. L. Priča o atmosferi. L., 1985; HRGIAN A. H. Atmosfera fizike. M., 1986; Atmosfera: Imenik. L., 1991; Chromov S. P., Petrosanz M. A. Meteorologija i klimatologija. 5. ed. M., 2001.
G. S. Golitsyn, N. A. Zaitseva.
Okolica se formira iz tri vrlo različita dijela: Zemlje, voda i zrak. Svaki od njih jedinstven je na svoj način i zanimljiv. Sada pričamo samo o posljednjem od njih. Koja je atmosfera? Kako je imala? Šta je to i koji su dijelovi podijeljeni? Sva ova pitanja su izuzetno zanimljiva.
Sam ime "atmosfere" formira se iz dvije riječi grčkog porijekla, prevedeno na ruski, oni znače "parove" i "lopta". A ako pogledate tačnu definiciju, možete pročitati sljedeće: "Atmosfera je zrakoplovna omotač planete Zemlje koja žuri s tim u svemiru." Paralelno se razvio s geološkim i geohemijskim procesima koji su se odvijali na planeti. I danas, svi procesi koji se javljaju u živim organizmima ovise o tome. Bez atmosfere, planeta bi postala beživotna pustinja poput Mjeseca.
Od čega je to?
Pitanje onoga što je atmosfera i koji elementi u njemu uključuju, zainteresirani su duže vrijeme. Glavne komponente ove školjke bile su poznate 1774. godine. Instalirani su antoine lavoisier. Otkrio je da je sastav atmosfere uglavnom formiran iz dušika i kisika. S vremenom su određene svoje komponente. A sada je poznato da još uvijek ima još mnogo drugih plinova, kao i vode i prašine.
Uzmite u obzir detaljnije što je tlo atmosfera u blizini njene površine. Najčešći plin je dušik. Sadrži nešto više od 78 posto. Ali, uprkos tako velikom iznosu, azot praktično nije aktivan u zraku.
Slijedeće u pogledu količine i vrlo važnog elementa - kisik. Ovaj plin sadrži gotovo 21%, a to samo pokazuje vrlo visoke aktivnosti. Njegova specifična funkcija sastoji se u oksidaciji mrtve organske materije, koja se razgrađuje kao rezultat ove reakcije.
Gasovi niskog sadržaja, ali važna vrijednost
Treći gas, koji je dio atmosfere, je Argon. To je nešto manje od jednog posto. Nakon toga, ugljični dioksid sa neonkom, helijum sa metanom, kriptonom sa vodikom, ksenonom, ozonom, pa čak i amonijakom. Ali oni su sadržani tako malo da je postotak takvih komponenti jednak stotini, hiljadu i milionima dijelova. Od toga, samo ugljični dioksid igra značajnu ulogu, jer je to građevinski materijal koji su biljke potrebne za fotosintezu. Druga važna karakteristika nije propustiti zračenje i apsorbirati neke solarne topline.
Još jedan mali, ali važni plin - ozon postoji za držanje ultraljubičastog zračenja koji dolazi iz sunca. Zahvaljujući ovom objektu, svi živjeti na planeti sigurno je zaštićen. S druge strane, ozon utječe na temperaturu stratosfere. Zbog činjenice da apsorbira ovo zračenje, vazduh se zagrijava.
KONSTANKA KVANTITATIVNOG SASTAVA ATMOSFERE održava se ne zaustavljajući mešanje. Njeni slojevi se pomeraju i vodoravno i vertikalno. Stoga je bilo gdje u globusu dovoljno kisika i nema viška ugljičnog dioksida.
Šta je još u zraku?
Treba napomenuti da se pare i prašina mogu otkriti u zračnom prostoru. Potonje se sastoji od polena i čestica tla, u gradu pridružene su nečistoće čvrstih emisija iz izduvnih gasova.
Ali u atmosferi ima mnogo vode. Pod određenim uvjetima, kondenzirani su i izgledaju oblaci i magla. U suštini je ista stvar, samo se prvi prvi pojavljuje visoko iznad površine zemlje, a posljednja od nje. Oblaci uzimaju različita oblika. Ovaj proces ovisi o visini iznad zemlje.
Ako su formirani na 2 km iznad zemlje, nazivaju ih slojeviti. Od njih je kiša u zemlju ili pada snijeg. Iznad visine 8 km formiraju se kumulusni oblaci. Oni su uvijek najljepši i najlikovitiji. Oni su oni koji su smatrani i pogoditi što su slični. Ako se takvo obrazovanje pojavi na sljedećih 10 km, bit će vrlo lagani i zrak. Njihovo ime je poginulo.
Kakvi slojevi podijeljeni atmosferom?
Iako imaju vrlo različite temperature jedan od drugog, vrlo je teško reći, na kojoj određenoj visini započinje jedan sloj, a drugi krajevi. Ova podjela je vrlo uslovna i približna je. Međutim, slojevi atmosfere i dalje postoje i obavljaju svoje funkcije.
Najniži dio zračne ljuske nazvan je troposferom. Njegova debljina se povećava prilikom prelaska sa stupova do ekvatora od 8 do 18 km. Ovo je najtoplijeg dijela atmosfere, jer se zrak u njemu zagrijava sa Zemljine površine. Većina vodene pare fokusira se u troposferu, tako da se oblaci formiraju u njemu, opadaju, grmljavinske oluje i vjetar koji puše.
Sljedeći sloj ima debljinu oko 40 km i naziva se stratosferom. Ako se posmatrač kreće u ovaj dio zraka, otkrit će da je nebo postalo ljubičasto. To se objašnjava malim gustoćom tvari koja praktično ne rasipa za sunčanje zrake. U ovom se letenju letenja letela. Za njih su svi prostranci otvoreni tamo, jer praktično nema oblaka. Unutar stratosfere je sloj koji se sastoji od velike količine ozona.
Nakon toga, Stratopausu i mesosfere idu. Potonji ima debljinu oko 30 km. Karakterizira ga oštar pad gustoće zraka i njenu temperaturu. Nebo za posmatrača vidi se u crnoj boji. Ovdje možete gledati zvijezde popodne.
Slojevi u kojima praktično nema zraka
Struktura atmosfere pod nazivom termosfere nastaje - najduži od svih ostalih, njegova debljina doseže 400 km. Ovaj sloj se odlikuje ogromnom temperaturom koja može dostići 1700 ° C.
Posljednje dvije sfere često se kombiniraju u jedno i zovu ga ionosferom. To je zbog činjenice da oni nastaju sa puštanjem iona. To su ovi slojevi koji omogućuju primijetiti takav fenomen prirode kao sjevernih svjetala.
Sljedeće 50 km od Zemlje dodjeljuje se egzosferu. Ovo je vanjska ljuska atmosfere. Osvrćuje čestice zraka u prostor. U ovom sloju se pomjeraju vremenske satelite.
Zemljina atmosfera završava magnetosferom. Ona je zaklanjala većinu umjetnih satelita planete.
Nakon svega toga, ne bi trebalo biti pitanja o tome koja je atmosfera. Ako postoje sumnje u njegovu potrebu, lako se razdvajaju.
Atmosferska vrijednost
Glavna funkcija atmosfere je zaštititi površinu planete od pregrijavanja tokom dana tokom dana i prekomjernog hlađenja noću. Sljedeći važan značaj ove ljuske, koji niko neće izazvati, da bi se sva živa bića pružila kisikom. Bez toga bi se ugušili.
Većina meteoriteta je izgorena u gornjim slojevima, a ne lete do površine zemlje. I ljudi se mogu diviti letećim svjetlima, uzimajući ih za padajuće zvijezde. Bez atmosfere, cijela zemlja bi bila legla kratera. A zaštita od sunčevog zračenja već je već spomenuta.
Kako osoba utiče na atmosferu?
Vrlo negativan. To je zbog rastuće aktivnosti ljudi. Glavni udio svih negativnih bodova pada na industriju i transport. Uzgred, automobili su gotovo 60% svih zagađivača koji prodiru u slojeve atmosfere. Preostalih četrdeset podjela energije i industrije, kao i sektore za uništavanje otpada.
Lista štetnih tvari koje nadopunjuju sastav zraka, vrlo dugo. Zbog prevoza u atmosferi se ispostavilo: azot i sumpor, ugljen, mrlje i čađa, kao i jak karcinogen, koji uzrokuju rak kože - gnopske.
Takvi hemijski elementi su među industrijom: sumporni plin, ugljovodonik i vodonik sulfid, amonijak i fenol, hlor i fluor. Ako se proces nastavi, tada se ubrzo odgovori na pitanja: "Koja je atmosfera? Od čega se sastoji? " biće potpuno drugačiji.