På havniveau 1013,25 GPA (ca. 760 mm Mercury søjle). Den gennemsnitlige lufttemperatur på kloden på jordens overflade er 15 ° C, mens temperaturen varierer fra ca. 57 ° C i subtropiske ørkener til -89 ° C i Antarktis. Luftdensitet og trykfald med en højde af loven tæt på den eksponentielle.

Stemperaturens struktur. Lodret atmosfære har en lagdelt struktur, som hovedsagelig bestemmes af de særegenheder af den lodrette temperaturfordeling (tegning), som afhænger af den geografiske position, sæson, tidspunktet på dagen og så videre. Det nedre lag af atmosfæren - troposfæren - er kendetegnet ved en temperaturfald med en højde (ca. 6 ° C pr. 1 km), dens højde fra 8-10 km i polære breddegrader op til 16-18 km i troperne. På grund af den hurtige faldende lufttæthed med en højde i troposfæren er der ca. 80% af den samlede masse af atmosfæren. Over troposfæren er et stratosfære - et lag, som er kendetegnet ved en generel temperaturforøgelse med en højde. Overgangslaget mellem troposfæren og stratosfæren kaldes tropopausen. I den nedre stratosfæren til et niveau på ca. 20 km ændres temperaturen lidt med en højde (den såkaldte isotermiske region) og ofte engang falder lidt. Over temperaturen øges på grund af absorptionen af \u200b\u200bUV-stråling af ozon, først langsomt, og fra niveauet 34-36 km - hurtigere. Stratosfærens øvre grænse - Stratopause ligger i en højde på 50-55 km, svarende til den maksimale temperatur (260-270 K). Laget af atmosfæren, der ligger i en højde på 55-85 km, hvor temperaturen falder igen med en højde, kaldes en mesosfæren, på sin øvre grænse - Mesopause - temperaturen når i sommeren 150-160 K, og Om vinteren 200-230 K. Over mesopause begynder termosfæren over mesopause præget af en hurtig stigning i temperaturen, der når en højde på 250 km værdier 800-1200 K. Termosporet absorberes af corpuscular og Røntgenstråling af solen, meteorerne bremses og brændes, så det udfører funktionen af \u200b\u200bjordens beskyttende lag. Selv ovenfor er en eksosfære, hvorfra atmosfæriske gasser bliver forsvundet i verdensplan på grund af dissipation, og hvor der er en gradvis overgang fra atmosfæren til det interplanetære rum.

Sammensætningen af \u200b\u200batmosfæren. Højden på ca. 100 km atmosfære er næsten homogen for kemisk sammensætning og den gennemsnitlige molekylvægt af luften (ca. 29) i den er konstant. I nærheden af \u200b\u200bjordens overflade består atmosfæren af \u200b\u200bnitrogen (ca. 78,1% i volumen) og oxygen (ca. 20,9%) og indeholder også små mængder argon, kuldioxid (kuldioxid), neon og andre konstante og variable komponenter ( se luft).

Derudover indeholder atmosfæren små mængder ozon, nitrogenoxider, ammoniak, radon osv. Det relative indhold af luftens hovedkomponenter er konstant i tide og ensartet i forskellige geografiske områder. Indholdet af vanddamp og ozonvariabel i rum og tid; På trods af det lille indhold er deres rolle i atmosfæriske processer meget signifikant.

Over 100-110 km opstår dissociation af oxygenmolekyler, carbondioxid og vanddamp, således at luftens molekylvægt falder. I en højde på ca. 1000 km begynder lette gasser - helium og hydrogen at råde over, og endnu højere atmosfæren af \u200b\u200bjorden passerer gradvist ind i den interplanetære gas.

Den vigtigste variabel af atmosfærens komponent - vanddamp, der kommer ind i atmosfæren under fordampning fra overfladen af \u200b\u200bvand og våd jord, såvel som ved transpiration af planter. Det relative indhold af vanddamp ændres fra jordens overflade fra 2,6% i troperne op til 0,2% i polære breddegrader. Med en højde falder det hurtigt, falder halvdelen af \u200b\u200bhøjden i en højde på 1,5-2 km. Atmosfærens lodrette søjle i moderate breddegrader indeholder ca. 1,7 cm "lag af udfældet vand". Når kondensering af vanddampen dannes skyer, hvorfra atmosfærisk nedbør falder i form af regn, hagl, sne.

En vigtig del af atmosfærisk luft er ozon fokuseret med 90% i stratosfæren (mellem 10 og 50 km), ca. 10% er i troposfæren. Ozon giver absorption af hård UV-stråling (med en bølgelængde på mindre end 290 nm) og i denne - dens beskyttende rolle for biosfæren. Værdierne for det samlede ozonindhold varierer afhængigt af breddegrad og sæson i området fra 0,22 til 0,45 cm (tykkelsen af \u200b\u200bozonlaget ved et tryk på p \u003d 1 atm og temperatur t \u003d 0 ° C). I ozonhuller observeret i foråret i Antarktis siden begyndelsen af \u200b\u200b1980'erne, kan ozonindholdet falde til 0,07 cm. Det stiger fra ækvator til polerne og har en årlig bevægelse med et maksimum i foråret og minimum i efteråret , og amplitude af den årlige bevægelse er lille i troperne og vokser til høje breddegrader. En væsentlig variabel del af atmosfæren er kuldioxid, hvis indhold i atmosfæren i løbet af de sidste 200 år er steget med 35%, hvilket skyldes den vigtigste menneskeskabte faktor. Dens breddemæssige og sæsonmæssige variabilitet forbundet med fotosyntese af planter og opløselighed i havvand observeres (ifølge Henry's Law, gasopløselighed i vandet falder med at øge dens temperatur).

En vigtig rolle i dannelsen af \u200b\u200bklimaet i planeten spilles af atmosfæriske aerosolvægtede faste og flydende partikler med en størrelse på flere nm til titus af MKM. Naturlige og antropogene aerosoler adskiller sig. Aerosolen er dannet i processen med gasfasningsreaktioner fra produkterne fra planternes levetid og den økonomiske aktivitet hos en person, vulkanudbrud, som følge af ophævelsen af \u200b\u200bstøv ved vinden fra overfladen af \u200b\u200bplaneten, især fra dets ørkenregioner og er også dannet af kosmisk støv i de øverste lag af atmosfæren. De fleste af aerosol fokuseret i troposfæren, aerosolen fra vulkanudbrud dannet af det såkaldte Jung-lag i en højde på ca. 20 km. Det største antal antropogene aerosol kommer ind i atmosfæren som følge af driften af \u200b\u200bkøretøjer og kraftvarme, kemiske industrier, brændstofforbrænding osv. På nogle områder er atmosfærens sammensætning mærkbart forskelligt fra normal luft, hvilket krævede oprettelse af en speciel Observationstjeneste og kontrol over niveauet for luftforurening.

Evolution af atmosfæren. Den moderne atmosfære har tilsyneladende en sekundær oprindelse: den blev dannet af gasser, der blev tildelt af jordens faste skal efter afslutningen af \u200b\u200bdannelsen af \u200b\u200bplaneten omkring 4,5 milliarder år siden. Under jordens geologiske historie har atmosfæren gennemgået betydelige ændringer i sammensætningen under påvirkning af en række faktorer: dissipation (flygtige gasser, hovedsagelig flere lunger, i det ydre rum; adskillelse af gasser fra lithosfæren som følge af vulkanske aktiviteter; kemiske reaktioner mellem atmosfærens komponenter og klipperne, jordens historier; Fotokemiske reaktioner i selve atmosfæren under indflydelse af Solar UV-stråling; ACCRETION (CAPTURE) af forspændingen af \u200b\u200bdet interplanetære medium (for eksempel et meteorisk stof). Udviklingen af \u200b\u200batmosfæren er tæt forbundet med geologiske og geokemiske processer, og de sidste 3-4 milliarder år også med biosfærens aktivitet. En væsentlig del af de gasser, der udgør den moderne atmosfære (nitrogen, kuldioxid, vanddamp), opstod under vulkansk aktivitet og et indtrængen, der godkendte dem fra jordens dybder. Oxygen optrådte i mærkbare mængder på omkring 2 milliarder år siden som følge af aktiviteterne i fotosynetiske organismer, oprindeligt stammer fra havets overfladevand.

Ifølge den kemiske sammensætning af carbonat sedimenter blev estimater opnået ved mængden af \u200b\u200bcarbondioxid og oxygen i atmosfæren af \u200b\u200bden geologiske fortid. Under ferozero (de sidste 570 millioner år af jordens historie) var mængden af \u200b\u200bkuldioxid i atmosfæren varieret over brede grænser i overensstemmelse med niveauet af vulkansk aktivitet, havtemperaturen og niveauet af fotosyntese. Det meste af denne tid var koncentrationen af \u200b\u200bkuldioxid i atmosfæren signifikant højere end moderne (op til 10 gange). Mængden af \u200b\u200bilt i krydsfiner-atmosfæren varierede signifikant, og trenden råbte for at øge den. I atmosfæren af \u200b\u200bprækambrien var massen af \u200b\u200bcarbondioxid som regel mere, og massen af \u200b\u200bilt er mindre sammenlignet med atmosfæren af \u200b\u200bkrydsfiner. Fluktuationerne i mængden af \u200b\u200bkuldioxid havde en betydelig indvirkning på klimaet, hvilket styrker drivhuseffekten med stigningen i kuldioxidkoncentration, som følge af, at klimaet over hovedparten af \u200b\u200bkrydsfiner var meget varmere i forhold til den moderne æra.

Atmosfære og liv. Uden atmosfæren ville jorden være en død planet. Økologisk liv fortsætter i tæt samspil med atmosfæren og dets tilhørende klima og vejr. Mindre efter vægt i forhold til planeten som helhed (ca. de millioner af del), er atmosfæren en uundværlig tilstand for alle former for liv. Oxygen, nitrogen, vanddamp, kuldioxid, ozon har den største værdi fra atmosfæriske gasser til organismernes vitale aktivitet. Ved absorption af kuldioxid fotosynetiske planter skabes et organisk stof, der anvendes som en kilde til energi ved det overvældende flertal af levende væsener, herunder en person. Oxygen er nødvendig for eksistensen af \u200b\u200baerobe organismer, for hvilke tilstrømningen af \u200b\u200benergi tilvejebringes af oxidationsreaktionerne fra det organiske stof. Nitrogen absorberet af nogle mikroorganismer (nitrogenphyxatorer) er nødvendig for mineralernæring af planter. Ozon, absorberende stiv UV-stråling, svækker signifikant denne skadelige del af solstråling. Kondensation af vanddamp i atmosfæren, dannelsen af \u200b\u200bskyer og det efterfølgende tab af atmosfærisk udfældningsvand til tørring, uden hvilket ingen former for liv er umuligt. Den vitale aktivitet af organismer i hydrosfæren bestemmes i vid udstrækning af mængden og kemisk sammensætning af atmosfæriske gasser opløst i vand. Da atmosfærens kemiske sammensætning væsentligt afhænger af organismernes aktiviteter, kan biosfæren og atmosfæren betragtes som en del af det samlet system, hvorved vedligeholdelse og udvikling (se biogeokemiske cyklusser) var af stor betydning for at ændre sammensætningen af atmosfæren i hele jordens historie som planeten.

Stråling, varme- og vandbalancer af atmosfæren. Solstråling er en praktisk talt den eneste energikilde til alle fysiske processer i atmosfæren. Hovedfunktionen i atmosfærens strålingsmodus er den såkaldte drivhuseffekt: Atmosfæren passerer ganske godt til jordens overflade solstråling, men absorberer aktivt den termiske langvarige stråling af jordens overflade, hvis del vender tilbage til Overfladen i form af modstråling, kompenserende for varmetab af jordoverfladen (se atmosfærisk stråling). I mangel af en atmosfære ville den gennemsnitlige temperatur af jordoverfladen være -18 ° C, i virkeligheden er den 15 ° C. Den indkommende solstråling er delvist (ca. 20%) absorberes i atmosfæren (hovedsagelig vandfærge, vanddråber, kuldioxid, ozon og aerosoler) og spredes også (ca. 7%) på partikler af aerosol og densitetsfluktuationer (rayleigh spredning ). Den samlede stråling, der nåede jordens overflade, delvist (ca. 23%) afspejles fra den. Refleksionskoefficienten bestemmes af den underliggende overfladees reflekterende evne, den såkaldte albedo. I gennemsnit er jordens albedo til den integrerede strøm af solstråling tæt på 30%. Det varierer fra et par procent (tør jord og sort mølle) til 70-90% for frisk sne. Strålingsvarmeudveksling mellem jordens overflade og atmosfæren afhænger væsentligt af albedoet og bestemmes af den effektive stråling af jordens overflade og absorberes af atmosfæren med anti-emission. Den algebraiske mængde strålingstrømme inkluderet i jordens atmosfære fra det ydre rum og fra den tilbage kaldes strålingsbalance.

Omdannelsen af \u200b\u200bsolstråling efter dens absorption af atmosfæren og jordoverfladen bestemmes af jordens termiske balance som planeten. Hovedkilden til varme til atmosfæren - Jordens overflade; Varmen fra den overføres ikke kun i form af langvarig stråling, men også ved konvektion og også frigivet, når vanddampen kondenserer. Aktierne i disse varmebødserier svarer til et gennemsnit på henholdsvis 20%, 7% og 23%. Dette tilsættes også ca. 20% af varmen på grund af absorptionen af \u200b\u200bdirekte solstråling. Strømmen af \u200b\u200bsolstråling pr. Tidsenhed gennem enhedsplatformen vinkelret på solstrålerne og placeret uden for atmosfæren på gennemsnitlig afstand fra jorden til solen (den såkaldte solskonstant) er 1367 vægt / m2, ændringerne er 1-2 w / m 2, afhængigt af solaktivitetscyklus. Med en planetarisk albedo er ca. 30% af den gennemsnitlige globale tilstrømning af solenergi til planeten 239 W / m2. Siden jorden som planeten spiser i rummet i gennemsnit samme mængde energi, så ifølge Stephens lov - Boltzmann, den effektive temperatur på den udgående termiske langbølge-stråling 255 K (-18 ° C). Samtidig er den gennemsnitlige temperatur på jordens overflade 15 ° C. Forskellen i 33 ° C forekommer på grund af drivhuseffekten.

Vandbalancen af \u200b\u200batmosfæren som helhed svarer til ligestilling mellem mængden af \u200b\u200bfugt, inddampet fra jordens overflade, mængden af \u200b\u200budfældning falder på jordens overflade. Atmosfæren over oceanerne modtager mere fugt fra fordampningsprocesser end over landet, og taber i form af nedbør 90%. Overskydende vanddamp over oceanerne overføres til kontinenter med luftstrømme. Mængden af \u200b\u200bvanddamp tolereret i atmosfæren fra oceanerne til kontinenterne er lig med volumenet af floderne, der strømmer ind i oceanerne.

Luftbevægelse.. Landet har en sfærisk form, derfor kommer det til sine høje breddegrader, meget mindre solstråling kommer end til troperne. Som følge heraf opstår der store temperatur kontraster mellem breddegrader. Sammenkoblingen af \u200b\u200boceaner og kontinenter påvirker også temperaturfordelingen af \u200b\u200btemperaturen. På grund af den store masse af oceaniske farvande og høj vandvarme kapacitet er sæsonbestemte oceanfluktuationer signifikant mindre end sushi. I denne henseende er lufttemperaturen over havene i mellemstore og høje breddegrader mærkbart lavere end over kontinenterne, og om vinteren - ovenfor.

En atmosfærisk ulige opvarmning i forskellige områder af kloden forårsager en ikke-ensartet fordeling af atmosfærisk tryk i rummet. På havets overflade er trykfordelingen kendetegnet ved relativt lave værdier nær ækvator, en stigning i subtroperne (højtryksbælter) og et fald i medium og høje breddegrader. På samme tid, over den kontinuerlige latabel bredde, er trykket om vinteren normalt forøget, og om sommeren er det reduceret, hvilket er forbundet med temperaturfordelingen. Under virkningen af \u200b\u200btrykgradienten accelereres luften fra områderne med højt tryk til områder med lavt, hvilket fører til luftmassernes bevægelse. Den afvigende kraft af jordens rotation (Coriolis Force) vil også gælde for de bevægelige luftmasser (Coriolis Force), friktionskraften, faldende med en højde og med krøllede baner og centrifugalkraft. Den turbulente blanding af luften er af stor betydning (se turbulens i atmosfæren).

Et kompliceret luftstrømssystem (total atmosfærcirkulation) er forbundet med planetens trykfordeling (total atmosfærcirkulation). I meridionalplanet spores to eller tre celler i meridional cirkulation i gennemsnit. I nærheden af \u200b\u200bækvator stiger den opvarmede luft og sænker i subtroperne, der danner en Hadley-celle. Luften af \u200b\u200bden omvendte celle i Ferrela sænkes. I høje breddegrader spores en lige polarcelle ofte. Hastigheden af \u200b\u200bden meridional cirkulation på ca. 1 m / s eller mindre. På grund af Coriolis handlinger observeres vestlige vinde med hastigheder i midten troposfæren omkring 15 m / s i det meste af atmosfæren. Der er relativt stabile vindsystemer. Disse omfatter handelsvind - vind, der er fra højtryksbælter i subtropier til ækvator med en mærkbar østlig komponent (fra øst til vest). Monsonen er tilstrækkeligt stabile - luftstrømme, der har en klart udtalt sæsonbetonet karakter: de blæser fra havet på fastlandet om sommeren og i modsat retning om vinteren. Særligt regelmæssige monsuner af Det Indiske Ocean. I medium breddegrader er luftmassernes bevægelse hovedsagelig vest retning (fra vest mod øst). Dette er zonen for atmosfæriske fronter, der opstår store hvirvler - cykloner og anticykloner, der dækker mange hundrede og endda tusindvis af kilometer. Cyclones opstår i troperne; Her adskiller de sig i mindre dimensioner, men meget store vindhastigheder, der når orkanstyrken (33 m / s eller mere), såkaldte tropiske cykloner. I Atlanterhavet og østsiden af \u200b\u200bStillehavet kaldes de orkaner, og i vest for Stillehavet - Typhoon. I den øvre troposfære og den nedre stratosfære i områder, der adskiller den direkte celle i Hadley-meridioncirkulationen og den omvendte celle i Ferrola, observerer ofte relativt smal, hundredvis af kilometerbredde, jetstrømme med skarpt definerede grænser, inden for hvilken vinden når 100- 150 og endda 200 m / fra.

Klima og vejr. Forskellen i mængden af \u200b\u200bsolstråling, der kommer på forskellige breddegrader til en række fysiske egenskaber af jordens overflade, bestemmes af de forskellige jordklimaer. Fra ækvator til tropiske breddegrader, jordens overflade på gennemsnittet 25-30 ° C og ændrer lidt i løbet af året. I ækvatorialbæltet falder mange nedbør normalt, hvilket skaber for store fugtighedsforhold der. I tropiske bælter falder mængden af \u200b\u200bnedbør, og i en række områder bliver meget lille. Der er omfattende ørkener på jorden.

I subtropiske og gennemsnitlige breddegrader ændres lufttemperaturen betydeligt i løbet af året, og forskellen mellem sommer- og vintertemperaturer er særligt store inden for områderne kontinenter, der er fjernet fra oceanerne. Så i nogle områder af det østlige Sibirien, når lufttemperaturens årlige amplitude 65 ° C. Fugtighedsbetingelser i disse breddegrader er meget forskellige, afhængigt hovedsageligt af regimet for atmosfærens generelle omsætning og ændres betydeligt fra år til år.

I polære breddegrader forbliver temperaturen lav i hele året, selv med dets mærkbare sæsonbestemte slagtilfælde. Dette bidrager til den udbredte isdæksel på oceaner og jord- og langsigtede knusende klipper i Rusland over 65% af sit område, hovedsagelig i Sibirien.

I løbet af de sidste årtier er de globale klimaændringer blevet mere og mere mærkbar. Temperaturen stiger mere i høje breddegrader end lav; mere om vinteren end om sommeren; Mere om natten end dagen. I det 20. århundrede steg den gennemsnitlige årlige lufttemperatur i jordens overflade i Rusland med 1,5-2 ° C, og i separate områder af Sibirien er der en stigning i flere grader. Dette binder til forbedring af drivhuseffekten på grund af væksten af \u200b\u200bkoncentrationen af \u200b\u200bsmå gas urenheder.

Vejret bestemmes af betingelserne for at cirkulere atmosfæren og den geografiske placering af lokaliteten, det er mest modstandsdygtigt over for troperne og de mest ændrede i mellemstore og høje breddegrader. Mest af alt ændres vejret i zoner af ændring af luftmasser forårsaget af passage af atmosfæriske fronter, cykloner og anticykloner, bærende udfældning og forstærkning af vinden. Vejrudsignalet indsamles på terrestriske vejrstationer, marine og fly, med meteorologiske satellitter. Se også meteorologi.

Optiske, akustiske og elektriske fænomener i atmosfæren. Under udbredelsen af \u200b\u200belektromagnetisk stråling i atmosfæren som et resultat af refraktion, absorption og spredning af lys med luft og forskellige partikler (aerosol, iskrystaller, vanddråber) er der forskellige optiske fænomener: regnbue, kroner, halo, mirage osv. Spredningen af \u200b\u200blyset forårsager den synlige højde af den himmelske bue og blå himmel. Synlighedsintervallet af objekter bestemmes af betingelserne for udbredelse af lys i atmosfæren (se atmosfærisk synlighed). Fra gennemsigtigheden af \u200b\u200batmosfæren på forskellige bølgelængder afhænger af rækkevidden og muligheden for at detektere genstande til anordninger, herunder muligheden for astronomiske observationer fra jordens overflade. For studier af stratosfærens optiske heterogenitet og mesosfæren spiller fænomenet Twilight en vigtig rolle. For eksempel gør du fotografering af twilight fra rumfartøjet at opdage aerosollag. Funktionerne ved udbredelsen af \u200b\u200belektromagnetisk stråling i atmosfæren bestemmer nøjagtigheden af \u200b\u200bfjernfølernes metoder af sine parametre. Alle disse spørgsmål, som mange andre, studerer atmosfærisk optik. Refraktionen og spredningen af \u200b\u200bradiobølger bestemmer evnen til en radio pick (se fordelingen af \u200b\u200bradiobølger).

Forplantning af lyd i atmosfæren afhænger af den rumlige fordeling af temperatur og vindhastighed (se atmosfærisk akustik). Det er interessant at føle atmosfæren ved fjerntliggende metoder. Eksplosioner af afgifter, der blev lanceret af raketter i den øvre atmosfære, gav rig information om vindsystemer og temperatur i stratosfæren og mesosfæren. I en støt stratificeret atmosfære, når temperaturen falder med en langsommere højde af adiabatiske gradient (9,8 til / km), forekommer de såkaldte indre bølger. Disse bølger kan sprede sig op til stratosfæren og endda i mesosfæren, hvor de falmer, bidrager til amplifikation af vind og turbulens.

Jordens negative ladning og atmosfærens elektriske område sammen med den elektrisk ladede ionosfære og magnetosfæren skaber et globalt elektrisk kredsløb. En vigtig rolle spilles af dannelsen af \u200b\u200bskyer og tordenvejr elektricitet. Faren for tordenvejr udledninger forårsagede behovet for at udvikle metoder til lynbeskyttelse af bygninger, strukturer, kraftledninger og kommunikation. Dette fænomen er en særlig fare. Thunder Discharges forårsager atmosfæriske radiokomenter, der kaldes atmosfærikken (se fløjtende atmosfærika). Under en skarp stigning i spændingen på det elektriske felt, der glødende udledninger forekommer på rally- og akutte hjørner af genstande, der stikker ud over jordoverfladen, på separate hjørner i bjergene mv. (Elma lys). Atmosfæren indeholder altid antallet af lunger og tunge ioner, som bestemmer atmosfærens elektriske ledningsevne afhængigt af de specifikke betingelser. De vigtigste luftionisatorer i jordens overflade er strålingen af \u200b\u200bradioaktive stoffer indeholdt i jordens skorpe og i atmosfæren såvel som kosmiske stråler. Se også atmosfærisk elektricitet.

Indflydelsen af \u200b\u200ben person på atmosfæren. I de seneste århundreder var der en stigning i koncentrationen af \u200b\u200bdrivhusgasser i atmosfæren på grund af menneskelige økonomiske aktiviteter. Procentdelen af \u200b\u200bkuldioxid steg fra 2,8-10 2 to hundrede år siden til 3,8-10 2 i 2005, methanindhold - fra 0,7-10 1 ca. 300-400 år siden til 1,8-10 -4 i begyndelsen af \u200b\u200bdet 21. århundrede ; Ca. 20% i vækst i drivhuseffekten i løbet af det sidste århundrede blev Freons givet, hvilket var praktisk taget ikke i atmosfæren indtil midten af \u200b\u200bdet 20. århundrede. Disse stoffer anerkendes som destroyers af den stratosfæriske ozon, og deres produktion er forbudt af Montreal-protokollen fra 1987. Forøgelsen af \u200b\u200bkoncentrationen af \u200b\u200bkuldioxid i atmosfæren er forårsaget af forbrænding af alle stigende mængder kul, olie, gas og andre typer af kulstofbrændstof såvel som skovinformation, hvilket resulterer i absorption af kuldioxid ved fotosyntese. Koncentrationen af \u200b\u200bmethan øges med stigende olie- og gasproduktion (på grund af dets tab) såvel som med udvidelsen af \u200b\u200brisafgrøder og stigningen i kvægdyr. Alt dette bidrager til opvarmning af klimaet.

For at ændre vejret er metoderne for aktiv påvirkning på atmosfæriske processer blevet udviklet. De bruges til at beskytte landbrugsplanter fra forgyldning ved spredning i tordenvejrskloud af særlige reagenser. Der er også metoder til spredning af tåge i lufthavne, plantebeskyttelse mod frost, eksponering for skyerne for at øge nedbør på de rigtige steder eller for at sprede skyer på øjeblikke af massehændelser.

Undersøgelse af atmosfæren. Oplysninger om fysiske processer i atmosfæren opnås primært fra meteorologiske observationer, som udføres af det globale netværk af permanente meteorologiske stationer og stillinger, der ligger på alle kontinenter og på mange øer. Daglige observationer giver information om lufttemperatur og fugtighed, atmosfærisk tryk og nedbør, overskyet, vind og anden overvågning af solstråling og dens transformationer udføres ved actine metalstationer. Netværket af aerologiske stationer er af stor betydning for at studere atmosfæren, hvor meteorologiske målinger udføres til en højde på 30-35 km. På en række stationer udføres observationer af atmosfærisk ozon, elektriske fænomener i atmosfæren, kemisk sammensætning af luft.

Disse jordstationer suppleres med observationer om oceanerne, hvor "vejrskibene" fungerer, der konstant er i visse områder af verdenshavet, samt meteorologiske oplysninger fra forskning og andre domstole.

Den stigende mængde information om atmosfæren i de seneste årtier opnås ved anvendelse af meteorologiske satellitter, som installerede instrumenter til fotografering af skyer og måling af strømmen af \u200b\u200bultraviolet, infrarød og mikrobølge stråling af solen. Satellitter gør det muligt at få oplysninger om de vertikale profiler af temperatur, skyiness og dets vandtætte, elementer i strålingsbalancen i atmosfæren, temperaturen på havfladen osv. Ved hjælp af målinger af radiosignaler refraction fra navigation satellitsystemet, det er muligt at bestemme den lodrette tæthed, tryk og temperaturprofiler såvel som fugtindhold.. Ved hjælp af satellitter var det muligt at præcisere størrelsen af \u200b\u200bjordens solskonstante og planetariske albedo for at opbygge strålingsbalancekortene i jordens system - atmosfæren, måle indholdet og variationen af \u200b\u200bsmå atmosfæriske urenheder for at løse Mange andre opgaver af atmosfærisk fysik og miljøovervågning.

Lyset.: Budyko M. I. Klima i fortiden og fremtiden. L., 1980; Matveev L. T. Total Meteorology Kursus. Atmosfærisk fysik. 2nd ed. L., 1984; Budyko M. I., Rone A. B., Yanshin A. L. Historien om atmosfæren. L., 1985; HRGIAN A. H. Fysikatmosfære. M., 1986; Atmosfære: mappe. L., 1991; Chromys S. P., Petrosanz M. A. Meteorologi og klimatologi. 5. udgave. M., 2001.

G. S. GOLITSYN, N. A. ZAITSEVA.

Gasskallen omkring vores planet jord, kendt som atmosfæren, består af fem hovedlag. Disse lag stammer fra planetens overflade, fra havets overflade (undertiden lavere) og steg til det ydre rum i følgende sekvens:

• Troposfære;
• Stratosfære;
• Mesosfære;
• Termosfære;
• Eksosphere.

Ordning af de vigtigste lag af jordens atmosfære

I intervallet mellem hvert af disse store fem lag er der overgangszoner, kaldet "pauser", hvor der opstår ændringer i temperatur, sammensætning og lufttæthed. Sammen med pauser omfatter jordens atmosfære i alt 9 lag.

Troprosphere: Hvor er vejret

Af alle lagene i troposfærens atmosfære er den, som vi er mest velkendte (uanset om du er opmærksom på eller ej), da vi bor på hendes dag - planetens overflade. Det omslutter jordens overflade og strækker sig op et par kilometer. Ordet troposfæren betyder "boldændring". Meget passende navn, som dette lag, hvor vores afslappede vejr sker.

Start fra overfladen af \u200b\u200bplaneten stiger troposfæren til en højde fra 6 til 20 km. Den nederste tredjedel af laget, der er tættest på os, indeholder 50% af alle atmosfæriske gasser. Dette er den eneste del af hele atmosfæren, der ånder. På grund af det faktum, at luften opvarmer jordens overflade, der absorberer solens termiske energi, med stigende højde, reduceres troposfærens temperatur og tryk.

På toppen er der et tyndt lag, kaldet en tropopause, som kun er en buffer mellem troposfæren og stratosfæren.

Stratosphere: Ozone House

Stratosfære - det næste lag af atmosfæren. Det strækker sig fra 6-20 km til 50 km over jordens jord. Dette er et lag, hvor de fleste kommercielle luftfartsselskaber flyver og rejser balloner.

Her strømmer luften ikke op og ned, men bevæger sig parallelt med overfladen i meget hurtige luftstrømme. Som du stiger, stiger temperaturen på grund af overflod af naturlig ozon (O3) - ved siden af \u200b\u200bsolstråling og ilt, som har evnen til at absorbere solens skadelige ultraviolette stråler (enhver stigning i temperaturen med en Højde af meteorologi, er kendt som "inversion").

Da stratosfæren har varmere temperaturer under og køligere øverst, forekommer konvektion (lodret bevægelse af luftmasse) sjældent i denne del af atmosfæren. Faktisk kan du overveje fra stratosfæren raser i storm troposfæren, da laget virker som en "cap" til konvektion, gennem hvilken stormskyerne ikke trænger ind.

Efter stratosfæren følger igen bufferlaget, kaldes denne gang Stratoatuise.

Mesosfæren: gennemsnitlig atmosfære

Mesosfæren er ca. 50-80 km fra jordoverfladen. Det øvre område af mesosfæren er det koldeste naturlige sted på jorden, hvor temperaturen kan falde under -143 ° C.

Termosfære: øvre atmosfære

Efter mesosfæren og mesopause bør der være en termosfære placeret mellem 80 og 700 km over overfladen af \u200b\u200bplaneten og indeholder mindre end 0,01% af den samlede luft i atmosfærisk skal. Temperaturer her opnår op til + 2000 ° C, men på grund af en stærk luftfaglighed og mangel på gasmolekyler til varmeoverførsel opfattes disse høje temperaturer som meget kolde.

ECOSCHER: Grænsen af \u200b\u200batmosfæren og rummet

I en højde på ca. 700-100 km over jordens overflade er der en eksosfære - den ydre kant af atmosfæren, der grænser op til rummet. Her roterer de meteorologiske satellitter rundt om jorden.

Hvad med ionosfæren?

Ionosfæren er ikke et separat lag, og i virkeligheden bruges dette udtryk til at betegne atmosfæren i en højde på 60 til 1000 km. Det omfatter de øverste dele af mesosfæren, hele termosfæren og en del af eksosfæren. Ionosfæren fik sit navn, for i denne del af atmosfæren er solens stråling ioniseret, når jordens magnetiske marker på

Troposfære

Hendes overgrænse er i en højde på 8-10 km i Polar, 10-12 km i moderat og 16-18 km i tropiske breddegrader; Om vinteren, lavere end om sommeren. Det nederste, det vigtigste lag af atmosfæren indeholder mere end 80% af hele massen af \u200b\u200batmosfærisk luft og ca. 90% af den totale vanddamp, der findes i atmosfæren. I troposfæren er turbulens og konvektion højt udviklet, skyer forekommer, cykloner og anticykloner udvikler sig. Temperaturen falder med en stigning i højden med en medium lodret gradient 0,65 ° / 100 m

Tropopausa.

Overgangslaget fra troposfæren til stratosfæren, et lag af atmosfære, hvor faldet i temperatur med en højde stoppes.

Stratosfære

Laget af atmosfæren, der ligger i en højde på 11 til 50 km. Karakteristisk en lille temperaturændring i et lag på 11-25 km (lavere lag af stratosfæren) og en stigning i den i et lag på 25-40 km fra -56,5 til 0,8 ° C (toplag af stratosfæren eller en inversion areal). Efter at have nået på en højde på ca. 40 km værdi på ca. 273 K (næsten 0 ° C), forbliver temperaturen konstant til en højde på ca. 55 km. Dette område med konstant temperatur kaldes Strato-eyed og er grænsen mellem stratosfæren og mesosfæren.

Stratoauusa.

Grænselaget af atmosfæren mellem stratosfæren og mesosfæren. Den lodrette temperaturfordeling forekommer et maksimum (ca. 0 ° C).

Messphere

Mesosfæren begynder i en højde på 50 km og strækker sig til 80-90 km. Temperaturen med en højde falder med en gennemsnitlig vertikal gradient (0,25-0,3) ° / 100 m. Hovedetergiprocessen er strålende varmeveksling. Komplekse fotokemiske processer med deltagelse af frie radikaler, kraftigt spændte molekyler mv. Bestem atmosfærens luminescens.

Mesopause.

Overgangslag mellem mesosfæren og en termosfære. I den lodrette temperaturfordeling er der et minimum (ca. -90 ° C).

Pickline Line

Højde over havets overflade, som er betinget accepteret som en kant mellem jordens og rummets atmosfære. Pocket Line er i en højde på 100 km over havets overflade.

Grænsen af \u200b\u200bjordens atmosfære

Termosfære

Den øvre grænse er ca. 800 km. Temperaturen vokser op til højderne på 200-300 km, hvor den når værdierne i størrelsesordenen 1500 K, hvorefter det forbliver næsten konstant for store højder. Under virkningen af \u200b\u200bultraviolet og røntgen solstråling og kosmisk stråling er luftionisering ("polarbjælker") ionisering - de vigtigste områder af ionosfæren er i gang inden for termosfæren. Ved højderne på over 300 km hersker atomictygen. Den øvre grænse for termosfæren bestemmes i vid udstrækning af solens nuværende aktivitet. I perioder med lav aktivitet opstår et mærkbart fald i størrelsen af \u200b\u200bdette lag.

TermoPause.

Atmosfæren område ved siden af \u200b\u200btermosfæren. I dette område er absorptionen af \u200b\u200bsolstråling lidt, og temperaturen ændrer sig faktisk ikke med en højde.

Ocosfære (spredning)

Atmosfæriske lag til en højde på 120 km

Eksosfæren - Spredningszone, ekstern del af termosfæren, placeret over 700 km. Gassen i eksosfæren er stærkt løst, og dermed lækagen af \u200b\u200bdens partikler i det interplanetære rum (dissipation).

Til højden på 100 km er atmosfæren en homogen velblandet blanding af gasser. I højere lag afhænger fordelingen af \u200b\u200bgasser i højden af \u200b\u200bderes molekylmasser, koncentrationen af \u200b\u200bflere tunge gasser falder hurtigere, da den fjerner fra jordens overflade. På grund af reduktionen af \u200b\u200bgasdensiteten falder temperaturen fra 0 ° C i stratosfæren til -110 ° C i mesosfæren. Den kinetiske energi af individuelle partikler i højder 200-250 km svarer imidlertid til en temperatur på ~ 150 ° C. Over 200 km er der betydelige udsving af temperatur- og gasdensitet over tid og rum.

I en højde på omkring 2000-3500 km overgår en eksosfæren gradvist ind i det såkaldte nærhævede vakuum, som er fyldt med stærkt sparsomme partikler af interplanetær gas, hovedsagelig hydrogenatomer. Men denne gas er kun en del af det interplanetære stof. Den anden del er støvpartiklerne af komet og meteorisk oprindelse. Ud over ekstremt sjældne støvpartikler, elektromagnetiske og corpuskulære stråling af sol og galaktisk oprindelse trænger ind i dette rum.

Fraktionen af \u200b\u200btroposfæren tegner sig for ca. 80% af atmosfærens masse, stratosfæren er ca. 20%; Massen af \u200b\u200bmesosfæren er ikke mere end 0,3%, termosfærterne er mindre end 0,05% af atmosfærens samlede masse. Baseret på de elektriske egenskaber i atmosfæren isoleres neutrosespæren og ionosfæren. I øjeblikket strækker atmosfæren til en højde på 2000-3000 km.

Afhængigt af sammensætningen af \u200b\u200bgassen i atmosfæren isoleres homosfæren og heterosfæren. Heterosfæren er et område, hvor tyngdekraften påvirker adskillelsen af \u200b\u200bgasser, da deres blanding er ubetydelig i en sådan højde. Dermed den variable sammensætning af heterosfæren. Nedenfor ligger det godt blandet, homogen del af atmosfæren, kaldet hosphere. Grænsen mellem disse lag hedder Turboauze, den ligger i en højde på ca. 120 km.

Den nøjagtige størrelse af atmosfæren er ukendt, da den øvre grænse ikke er tydeligt sporet. Men atmosfærens struktur er dog blevet undersøgt nok for alle at få en ide om, hvordan gasskallen af \u200b\u200bvores planet er arrangeret.

Forskere, der studerer atmosfærisk fysik, bestemmer det som et område omkring jorden, som roterer med planeten. FAI giver følgende definition:

• grænsen mellem rum og atmosfæren passerer gennem lommelinjen. Denne linje er efter definition af samme organisation en højde over havets overflade, der ligger i en højde på 100 km.

Alt det over denne linje er ydre rum. I det interplanetære rum passerer atmosfæren gradvist, og derfor er der forskellige ideer om dets størrelse.

Med den nederste grænse for atmosfæren er alt meget enklere - det passerer langs overfladen af \u200b\u200bjordens skorpe og jordens vandoverflade - hydrosfæren. Samtidig kan grænsen siges at slå sammen med jorden og vandoverfladen, da partiklerne også er opløst luftpartikler.

Hvilke atmosfæriske lag er inkluderet i jordstørrelsen

Interessant kendsgerning: Om vinteren er det under, om sommeren - ovenfor.

Det er i dette lag, at der er turbulens, anticykloner og cykloner, skyer dannes. Det er denne kugle, der er ansvarlig for dannelsen af \u200b\u200bvejret, det er ca. 80% af alle luftmasser.

Tropopausen kaldes et lag, hvor temperaturen ikke falder med højde. Over tropopausen er der i en højde over 11 og op til 50 km placeret. Stratosfæren er placeret et lag af ozon, som som det er kendt, beskytter planeten mod ultraviolette stråler. Luften i dette lag er afladet, disse forklarer den karakteristiske violet farvetone af himlen. Hastigheden af \u200b\u200bluftstrømmene kan nå 300 km / t. Der er stratosfære og mesosfæren mellem stratosfæren - grænsen sfæren, hvor temperaturen er temperaturmaksimum.

Det næste lag er. Det strækker sig til højderne på 85-90 kilometer. Farven på himlen i mesosfæren er sort, så stjernerne kan observeres selv om morgenen og dagen. Der er mere komplekse fotokemiske processer, hvor en atmosfære glød forekommer.

Mellem mesosfæren og det følgende lag er mesopause. Det er defineret som et overgangslag, hvor temperaturen observeres. Ovenfor, i en højde på 100 kilometer over havets overflade, er der en lommelinie. Ovennævnte linje er en termosfære (en grænse for højde 800 km) og en eksosfære, som også kaldes "dispersionszonen". Det er i en højde på ca. 2-3 tusind kilometer går til det piezecamiske vakuum.

I betragtning af det faktum, at det øverste lag af atmosfæren klart ikke er sporet, er dens nøjagtige størrelse umulig at beregne. Derudover er der i forskellige lande organisationer, der overholder forskellige meninger herom. Det skal bemærkes, at line lomme Det kan betragtes som grænsen for jordens atmosfære, kun betinget, da forskellige kilder bruger forskellige grænser af grænser. Så i nogle kilder kan du finde oplysninger om, at overgrænsen er i en højde på 2500-3000 km.

NASA til beregninger bruger et 122 kilometer mærke. Ikke så længe siden blev eksperimenter udført, hvilket afklarede grænsen som placeret på mærket på 118 km.

Hver kompetent person bør ikke kun vide, at planeten omgiver atmosfæren fra en blanding af alle mulige gasser, men også det faktum, at der er forskellige lag af atmosfæren, som er placeret på en ulige afstand fra jordoverfladen.

At se på himlen, vi ser absolut ingen af \u200b\u200bsin komplekse enhed, heller ikke inhomogen sammensætning, ingen andre ting skjult fra øjnene. Men det er netop takket være den komplekse og multikomponente sammensætning af luftlagen, omkring planeten på det, og der er betingelser, der har gjort det muligt at opstå her, for at blomstre vegetation, ser ud til det hele, at der nogensinde vil være her.

Viden om emnet for samtalen giver folk allerede klasse 6 i skolen, men nogle har endnu ikke gjort for ham, og nogle var der så længe siden, at alle blev glemt. Ikke desto mindre bør hver uddannet person vide, hvad verden omkring ham består af, især muligheden for dets normale liv afhænger af, hvilken selve sig selv.

Hvad hedder hvert af de lag af atmosfæren, i hvilken højde han er, hvilken rolle spiller den? Alle disse spørgsmål vil blive diskuteret nedenfor.

Jordens atmosfære struktur

Kigger på himlen, især når det er helt skyløs, er det meget svært at endda antage, at det har en sådan kompleks og flerlags struktur, at temperaturen der på forskellige højder er meget anderledes, og hvad præcis der i højden, den Vigtigste processer for hele flora og fauna forekommer på jorden.

Hvis det ikke var for en sådan kompleks sammensætning af planetens gasdæksel, ville der ikke længere være noget liv og endog muligheder for hendes oprindelse.

De første forsøg på at studere denne del af verden blev taget af de antikke grækere, men de kunne ikke gå i deres konklusioner for langt, da de ikke havde den nødvendige tekniske base. De så ikke grænserne for forskellige lag, kunne ikke måle deres temperatur, udforske komponentsammensætningen mv.

Dybest set skubber kun vejrfænomener de mest progressive sind på at tro, at den synlige himmel ikke er så simpel, som det ser ud til.

Det antages, at strukturen af \u200b\u200bden moderne gasskal omkring jorden blev dannet i tre faser. I starten var der en primær atmosfære fra hydrogen og helium fanget fra det ydre rum.

Derefter fyldte vulkanen udbrud luften med en masse af andre partikler, og den sekundære atmosfære opstod. Efter at have passeret alle de vigtigste kemiske reaktioner og processer med afslapning af partikler opstod den nuværende situation.

Atmosfærens lag i orden fra jordens overflade og deres egenskaber

Strukturen af \u200b\u200bplanetens gasskal er ret kompleks og forskelligartet. Overvej det mere detaljeret, gradvist nå de øverste niveauer.

Troposfære

Hvis du ikke tæller grænselaget, er troposfæren det laveste lag af atmosfæren. Den strækker sig til en højde på ca. 8-10 km over jorden i polarområderne, 10-12 km i et tempereret klima og i tropiske dele - med 16-18 kilometer.

Interessant fakta: Denne afstand kan variere afhængigt af årstiden - om vinteren er det lidt mindre end om sommeren.

Troposfærens luft indeholder den vigtigste livlige kraft til alt i live på jorden. Den indeholder ca. 80% af den samlede atmosfæriske luft, mere end 90% af vanddampen, den er her, at skyer, cykloner og andre atmosfæriske fænomener dannes.

Det er interessant at bemærke det gradvise fald i temperaturen, når den afhentes fra planetens overflade. Forskere beregnet, at for hver 100 m højde temperaturen falder med ca. 0,6-0,7 grader.

Stratosfære

Det næste vigtigste lag er stratosfæren. Stratosfærens højde er ca. 45-50 kilometer. Det begynder med 11 km, og negative temperaturer er allerede domineret her, når hele -57 ° C.

Hvad er dette lag vigtigt for mennesker, alle dyr og planter? Det er her i en højde på 20-25 kilometer, der er et ozonlag - det forsinker ultraviolette stråler, der kommer fra solen, og reducerer deres destruktive virkning på flora og fauna til en acceptabel værdi.

Det er meget interessant at bemærke, at stratosfæren absorberer mange typer stråling, der går til jorden fra solen, andre stjerner og ydre rum. Den resulterende energi fra disse partikler er baseret på ioniseringen af \u200b\u200bmolekyler og atomer her, der forekommer forskellige kemiske forbindelser.

Alt dette fører til et sådant kendt og farverigt fænomen som nordlyset.

Messphere

Mesosfæren begynder ca. 50 og strækker sig op til 90 kilometer. Gradienten eller temperaturfaldet med en ændring i højden, er ikke længere så stor som i de nedre lag. I de øvre grænser for denne skal er temperaturen ca. -80 ° C. Sammensætningen af \u200b\u200bdette område indbefatter ca. 80% nitrogen, såvel som 20% oxygen.

Det er vigtigt at bemærke, at mesosfæren er en slags dødzone for eventuelle flyindretninger. Flyene kan ikke flyve her, da luften er overdrevent løst, flyver satellitterne på denne lave højde, da den tilgængelige lufttæthed er meget stor.

Et andet interessant træk ved mesosfæren - det er her, at meteoritterne, der flyver på planeten, brændes. Undersøgelsen af \u200b\u200bsådanne lag fjernt fra jorden forekommer ved hjælp af særlige missiler, men processenes effektivitet er lille, så undersøgelsen af \u200b\u200bregionen efterlader meget at ønske.

Termosfære

Umiddelbart efter det betragtede lag går termosfæren, højden i km, strækker sig med så meget som 800 km. På en eller anden måde er det næsten åbent rum. Her er der en aggressiv effekt af ospace-stråling, stråling, solstråling.

Alt dette skaber et så vidunderligt og smukt fænomen som polar skinne.

Det laveste lag af termosfæren opvarmes til en temperatur på ca. 200 k og mere. Dette skyldes de elementære processer mellem atomer og molekyler, deres rekombination og stråling.

De øverste lag opvarmes på grund af de magnetiske storme, der strømmer her, som genereres på samme tid. Temperaturen af \u200b\u200blaget er ujævn og kan flydende fluktuere.

Termosfæren finder sted for de fleste kunstige satellitter, ballistiske organer, bemandet stationer mv. Der er også test for lanceringen af \u200b\u200bforskellige former for våben, raketter.

Exosfære

Ocosfære, eller som det også kaldes spredning, er det øverste niveau af vores atmosfære, dens grænse efterfulgt af interplanetært ydre rum. Eksosfæren begynder med en højde på ca. 800-1000 kilometer.

De tætte lag forblev bagved, og luften er ekstremt løst her, enhver partikel uden for partiklen bæres simpelthen i rummet på grund af meget svag virkning af tyngdekraften.

Denne skalder slutter i en højde på ca. 3000-3500 kmOg der er næsten ingen partikler her. Denne zone kaldes et næstenindet vakuum. Ikke individuelle partikler i deres sædvanlige tilstand hersker her, men plasmaet er oftest ioniseret.

Værdien af \u200b\u200batmosfæren i jordens liv

Sådan ser alle de vigtigste niveauer af atmosfæren i vores planet ud. Den detaljerede ordning kan omfatte andre regioner, men de har en sekundær værdi.

Det er vigtigt at bemærke det atmosfæren spiller en afgørende rolle på jorden. Mange ozon i sin stratosfæren gør det muligt for floraen og fauna at flygte fra mordet på stråling og stråling fra rummet.

Det er også her, at vejret er dannet, alle atmosfæriske fænomener forekommer, cykloner, vind, vind er født og dør eller et andet tryk er indstillet. Alt dette har en direkte indvirkning på en persons tilstand, alle levende organismer og planter.

Det nærmeste lag, troposfæren, giver os mulighed for at trække vejret, mættes med ilt alt i live og giver ham mulighed for at leve. Selv små afvigelser i struktur- og komponentsammensætningen af \u200b\u200batmosfæren er i stand til at påvirke alt i live.

Derfor er en sådan kampagne mod skadelige emissioner fra auto og produktion blevet udfoldet nu, er miljøforkæmpere alarmerende om tykkelsen af \u200b\u200bozonkuglen, grønne parti og hende som velsmagende for den maksimale bevarelse af naturen. Kun så du kan udvide det normale liv på jorden og ikke at gøre det uudholdeligt i klimaplanen.