Temperatura în diferite straturi ale atmosferei. Atmosferă
Învelișul gazos care înconjoară planeta noastră Pământ, cunoscut sub numele de atmosferă, este format din cinci straturi principale. Aceste straturi își au originea pe suprafața planetei, de la nivelul mării (uneori mai jos) și se ridică până la spațiul cosmicîn următoarea secvență:
- troposfera;
- Stratosferă;
- Mezosfera;
- Termosferă;
- Exosfera.
Diagrama principalelor straturi ale atmosferei terestre
Între fiecare dintre aceste cinci straturi principale se află zone de tranziție, numite „pauze”, unde apar modificări ale temperaturii, compoziției și densității aerului. Împreună cu pauzele, atmosfera Pământului include un total de 9 straturi.
Troposfera: unde apare vremea
Dintre toate straturile atmosferei, troposfera este cea cu care suntem cel mai familiar (fie că îți dai seama sau nu), din moment ce trăim pe fundul ei - suprafața planetei. Acesta învăluie suprafața Pământului și se extinde în sus pe câțiva kilometri. Cuvântul troposferă înseamnă „schimbarea globului”. Un nume foarte potrivit, deoarece acest strat este locul unde apare vremea noastră de zi cu zi.
Pornind de la suprafața planetei, troposfera se ridică la o înălțime de 6 până la 20 km. Treimea inferioară a stratului, cea mai apropiată de noi, conține 50% din toate gazele atmosferice. Aceasta este singura parte din întreaga atmosferă care respiră. Datorită faptului că aerul este încălzit de jos suprafata pamantului, absorbant energie termică Soarele, cu creșterea altitudinii, temperatura și presiunea troposferei scad.
În partea de sus există un strat subțire numit tropopauză, care este doar un tampon între troposferă și stratosferă.
Stratosfera: casa ozonului
Stratosfera este următorul strat al atmosferei. Se întinde de la 6-20 km până la 50 km deasupra suprafeței Pământului. Acesta este stratul în care zboară majoritatea avioanelor comerciale și călătoresc baloanele cu aer cald.
Aici aerul nu curge în sus și în jos, ci se mișcă paralel cu suprafața foarte repede curenții de aer. Pe măsură ce urcați, temperatura crește, datorită abundenței subprodusului natural de ozon (O3). radiatia solarași oxigenul, care are capacitatea de a absorbi razele ultraviolete dăunătoare de la soare (orice creștere a temperaturii odată cu înălțimea în meteorologie este cunoscută sub numele de „inversie”).
Din moment ce stratosfera are mai mult temperaturile calde dedesubt și mai rece deasupra, convecția (mișcarea verticală a maselor de aer) este rară în această parte a atmosferei. De fapt, din stratosferă puteți vedea o furtună care dezlănțuie în troposferă, deoarece stratul acționează ca un capac de convecție care împiedică pătrunderea norilor de furtună.
După stratosferă există din nou un strat tampon, numit de data aceasta stratopauză.
Mezosfera: atmosfera mijlocie
Mezosfera este situată la aproximativ 50-80 km de suprafața Pământului. Regiunea superioară a mezosferei este cea mai rece loc natural pe Pământ, unde temperaturile pot scădea sub -143°C.
Termosfera: atmosfera superioara
După mezosferă și mezopauză vine termosfera, situată între 80 și 700 km deasupra suprafeței planetei, și conține mai puțin de 0,01% din aerul total din învelișul atmosferic. Temperaturile aici ajung până la +2000° C, dar din cauza rarefării puternice a aerului și a lipsei moleculelor de gaz pentru a transfera căldura, acestea temperaturi ridicate sunt percepute ca fiind foarte reci.
Exosfera: granița dintre atmosferă și spațiu
La o altitudine de aproximativ 700-10.000 km deasupra suprafeței pământului se află exosfera - marginea exterioară a atmosferei, învecinată cu spațiul. Aici sateliții meteo orbitează în jurul Pământului.
Dar ionosfera?
Ionosfera nu este un strat separat, dar de fapt termenul este folosit pentru a se referi la atmosfera între 60 și 1000 km altitudine. Include părțile superioare ale mezosferei, întreaga termosferă și o parte a exosferei. Ionosfera își primește numele deoarece este în această parte a atmosferei unde radiațiile de la Soare sunt ionizate pe măsură ce trece prin ele. câmpuri magnetice Aterizează pe și. Acest fenomen este observat de la sol ca aurora boreală.
De la existența vieții, confortul și siguranța tuturor organismelor depinde de ea. Indicatorii gazelor din amestec sunt decisivi pentru studiul zonelor cu probleme sau zonelor favorabile mediului.
Informații generale
Termenul „atmosferă” înseamnă strat de gaz, care învăluie planeta noastră și multe altele corpuri cereștiîn Univers. Formează o coajă care se ridică la câteva sute de kilometri deasupra Pământului. Compoziția conține o varietate de gaze, dintre care principalul este oxigenul.
Atmosfera se caracterizează prin:
- Eterogenitate cu punct fizic viziune.
- Dinamism crescut.
- În funcție de factori biologici(vulnerabilitate mare la evenimente adverse).
Principala influență asupra compoziției și proceselor care o modifică sunt ființele vii (inclusiv microorganismele). Aceste procese au loc de la formarea atmosferei – câteva miliarde de ani. Învelișul protector al planetei este în contact cu formațiuni precum litosfera și hidrosfera, iar limitele superioare sunt determinate cu mare precizie dificil, oamenii de știință pot doar să numească valori aproximative. Atmosfera trece în spațiul interplanetar din exosferă - la altitudine
La 500-1000 km de suprafața planetei noastre, unele surse numesc cifra 3000 km.
Importanța atmosferei pentru viața pe pământ este mare, deoarece protejează planeta de coliziunile cu corpurile cosmice și oferă indicatori optimi pentru formarea și dezvoltarea vieții în diferitele sale forme.
Compoziția carcasei de protecție:
- Azot – 78%.
- Oxigen – 20,9%.
- Amestecul de gaze - 1,1% (aceasta parte este formată din substanțe precum ozon, argon, neon, heliu, metan, cripton, hidrogen, xenon, dioxid de carbon, vapori de apă).
Amestecul de gaze funcționează functie importanta– absorbția cantităților în exces energie solară. Compoziția atmosferei variază în funcție de altitudine - la o altitudine de 65 km de suprafața Pământului va conține azot
deja 86%, oxigen – doar 19%.
Componentele atmosferei
Compoziția diversă a atmosferei Pământului îi permite să îndeplinească diverse funcții și să protejeze viața de pe planetă. Elementele sale principale:
- Dioxidul de carbon (CO₂) este o componentă integrală implicată în procesul de nutriție a plantelor (fotosinteză). Este eliberat în atmosferă datorită respirației tuturor organismelor vii, putrezire și ardere materie organică. Dacă dioxidul de carbon dispare, atunci plantele vor înceta să mai existe împreună cu el.
- Oxigen (O₂) – furnizează mediu optim pentru viața tuturor organismelor de pe planetă, necesar pentru respirație. Odată cu dispariția sa, viața va înceta pentru 99% din organismele de pe planetă.
- Ozonul (O 3) este un gaz care acționează ca un absorbant natural al radiațiilor ultraviolete emise radiatia solara. Excesul său afectează negativ organismele vii. Gazul formează un strat special în atmosferă - scutul de ozon. Sub influența condițiilor externe și a activităților umane, începe să se deterioreze treptat, așa că este important să luăm măsuri pentru refacerea stratului de ozon al planetei noastre pentru a păstra viața pe acesta.
Atmosfera conține și vapori de apă - aceștia determină umiditatea aerului. Procentul acestei componente depinde de diverși factori. Influențat de:
- Indicatori de temperatura aerului.
- Localizarea zonei (teritoriului).
- Sezonalitatea.
Afectează cantitatea de vapori de apă și temperatura - dacă este scăzută, atunci concentrația nu depășește 1%, dacă este ridicată, ajunge la 3-4%.
În plus, atmosfera pământului conține impurități solide și lichide - funingine, cenușă, sare de mare, diverse microorganisme, praf, picături de apă.
Atmosfera: straturile sale
Este necesar să cunoaștem structura atmosferei terestre în straturi pentru a înțelege complet de ce această înveliș gazos este valoroasă pentru noi. Ele se remarcă deoarece compoziția și densitatea amestecului de gaze sunt diferite diferite înălțimi nu sunt la fel. Fiecare strat este diferit compozitia chimicași funcțiile îndeplinite. Straturile atmosferice ale pământului trebuie aranjate astfel:
Troposfera este situată cel mai aproape de suprafața pământului. Înălțimile acestui strat ajung la 16-18 km zone tropicaleși 9 km în medie deasupra polilor. Până la 90% din toți vaporii de apă sunt concentrați în acest strat. În troposferă are loc procesul de formare a norilor. De asemenea, aici se observă mișcarea aerului, turbulența și convecția. Temperaturile variază și variază de la +45 la -65 de grade - la tropice și, respectiv, la poli. Cu o creștere de 100 de metri, temperatura scade cu 0,6 grade. Troposfera, datorită acumulării de vapori de apă și aer, este responsabilă pentru procesele ciclonice. În consecință, răspunsul corect la întrebarea cum se numește stratul atmosferei terestre în care se dezvoltă ciclonii și anticiclonii va fi numele acestui strat atmosferic.
Stratosfera - acest strat este situat la o altitudine de 11-50 km de suprafata planetei. În zona sa inferioară, temperaturile tind să atingă valori de -55. În stratosferă există o zonă de inversiune - granița dintre acest strat și următorul, numită mezosferă. Temperaturile ajung la valori de +1 grad. Avioanele zboară în stratosfera inferioară.
Stratul de ozon este o zonă mică de la granița dintre stratosferă și mezosferă, dar este stratul de ozon al atmosferei care protejează toată viața de pe pământ de efectele radiațiilor ultraviolete. De asemenea, separă confortabil și conditii favorabile pentru existența organismelor vii și a condițiilor spațiale dure, în care este imposibil chiar și bacteriile să supraviețuiască fără condiții speciale. S-a format ca urmare a interacțiunii dintre componentele organice și oxigenul, care intră în contact cu radiațiile ultraviolete și intră într-o reacție fotochimică, care produce un gaz numit ozon. Deoarece ozonul absoarbe radiațiile ultraviolete, acesta încălzește atmosfera, menținând condiții optime pentru viață în forma sa obișnuită. În consecință, ozonul ar trebui să răspundă la întrebarea: ce strat de gaz protejează pământul de radiațiile cosmice și radiațiile solare excesive?
Luând în considerare straturile atmosferei în ordine de la suprafața pământului, trebuie remarcat faptul că mezosfera urmează. Este situat la o altitudine de 50-90 km de suprafata planetei. Indicatori de temperatură – de la 0 la -143 de grade (limite inferioare și superioare). Protejează Pământul de meteoriții care ard la trecere
este fenomenul strălucirii aerului. Presiunea gazului în această parte a atmosferei este extrem de scăzută, ceea ce face imposibilă studierea completă a mezosferei, deoarece echipamentele speciale, inclusiv sateliții sau sondele, nu pot funcționa acolo.
Termosfera este un strat al atmosferei care se află la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării. Aceasta este limita inferioară, care se numește linia Karman. Oamenii de știință au stabilit în mod condiționat că spațiul începe aici. Grosimea imediată a termosferei ajunge la 800 km. Temperaturile ajung la 1800 de grade, dar păstrați carcasa nava spatiala iar rachetele rămân intacte datorită concentrației scăzute de aer. În acest strat al atmosferei pământului un special
fenomen - aurora boreală - un fel special strălucire, care poate fi observată în unele regiuni ale planetei. Ele apar ca urmare a interacțiunii mai multor factori - ionizarea aerului și efectul radiațiilor cosmice și radiațiilor asupra acestuia.
Care strat al atmosferei este cel mai îndepărtat de pământ - Exosfera. Aici există o zonă de dispersie a aerului, deoarece concentrația de gaze este mică, rezultând astfel ieșire treptată dincolo de atmosferă. Acest strat este situat la o altitudine de 700 km deasupra suprafeței Pământului. Elementul principal care alcătuiește
Acest strat este hidrogen. În stare atomică, puteți găsi substanțe precum oxigenul sau azotul, care vor fi puternic ionizate de radiația solară.
Dimensiunile exosferei Pământului ajung la 100 de mii de km de planetă.
Studiind straturile atmosferei în ordine de la suprafața pământului, oamenii au primit o mulțime de informații valoroase care ajută la dezvoltarea și îmbunătățirea capacităților tehnologice. Unele fapte sunt surprinzătoare, dar prezența lor a fost cea care a permis organismelor vii să se dezvolte cu succes.
Se știe că greutatea atmosferei este de peste 5 cvadrilioane de tone. Straturile sunt capabile să transmită sunete până la 100 km de suprafața planetei deasupra acestei proprietăți dispare, pe măsură ce compoziția gazelor se modifică.
Mișcările atmosferice există deoarece încălzirea Pământului variază. Suprafața de la poli este rece, iar mai aproape de tropice, indicatorii de temperatură sunt influențați de turbulențele ciclonice, anotimpurile și ora din zi. Se poate afla puterea presiunii atmosferice - în acest scop se folosește un barometru. Ca urmare a observațiilor, oamenii de știință au stabilit că prezența straturilor de protecție face posibilă prevenirea contactului zilnic de meteoriți cu o masă totală de 100 de tone cu suprafața planetei.
Un fapt interesant este că compoziția aerului (amestecul de gaze din straturi) a rămas neschimbată pe o perioadă lungă de timp - se cunosc câteva sute de milioane de ani. Au loc schimbări semnificative în secolele trecute- din momentul în care omenirea se confruntă cu o creștere semnificativă a producției.
Presiunea exercitată de atmosferă afectează bunăstarea oamenilor. Indicatorii de 760 mm sunt considerați normali pentru 90% Mercur, această valoare ar trebui să apară la 0 grade. Trebuie avut în vedere faptul că această valoare este valabilă pentru acele zone ale pământului unde nivelul mării se află în aceeași bandă cu acesta (fără picături). Cu cât altitudinea este mai mare, cu atât presiunea va fi mai mică. De asemenea, se schimbă în timpul trecerii cicloanelor, deoarece schimbările au loc nu numai pe verticală, ci și pe orizontală.
Zona fiziologică a atmosferei pământului este de 5 km după ce trece de acest semn, o persoană începe să experimenteze o condiție specială - înfometarea de oxigen. În timpul acestui proces, 95% dintre oameni experimentează o scădere pronunțată a performanței, iar bunăstarea chiar și a unei persoane pregătite și antrenate se deteriorează semnificativ.
De aceea, atmosfera este atât de importantă pentru viața pe pământ - oamenii și majoritatea organismelor vii nu pot exista fără acest amestec de gaze. Datorită prezenței lor, a devenit posibilă dezvoltarea familiarului societatea modernă viata pe Pamant. Este necesar să se evalueze pagubele cauzate de activitățile industriale și să se efectueze măsuri de purificare a aerului pentru reducerea concentrațiilor anumite tipuri gaze și introduceți pe cele care nu sunt suficiente pentru o compoziție normală. Este important să ne gândim acum la măsuri suplimentare de conservare și refacere a straturilor atmosferice pentru a le conserva conditii optime pentru generațiile viitoare.
). Atinsă o valoare de aproximativ 273 K (aproape 0 °C) la o altitudine de aproximativ 40 km, temperatura rămâne constantă până la o altitudine de aproximativ 55 km. Această zonă temperatura constanta numită stratopauză și este limita dintre stratosferă și mezosferă. Densitatea aerului în stratosferă este de zeci și sute de ori mai mică decât la nivelul solului.
În stratosferă se află stratul de ozon („stratul de ozon”) (la o altitudine de 15-20 până la 55-60 km), ceea ce determină limita superioară a vieții în biosferă. Ozonul (O 3) se formează ca rezultat al fotografiei reactii chimice cel mai intens la o altitudine de ~30 km. Masa totală de O 3 ar fi la presiune normală un strat de 1,7-4,0 mm grosime, dar acesta este suficient pentru a absorbi radiațiile ultraviolete care distrug viața de la Soare. Distrugerea O 3 are loc atunci când interacționează cu radicalii liberi, compuși care conțin halogen (inclusiv „freoni”).
Rămâne în stratosferă cele mai multe parte cu unde scurte a radiației ultraviolete (180-200 nm) și are loc transformarea energiei unde scurte. Sub influența acestor raze, câmpurile magnetice se modifică, moleculele se dezintegrează, are loc ionizarea și are loc o nouă formare de gaze și alți compuși chimici. Aceste procese pot fi observate sub formă de aurore boreale, fulgere și alte străluciri.
În stratosferă și în straturile superioare, sub influența radiației solare, moleculele de gaz se disociază în atomi (peste 80 km CO 2 și H 2 se disociază, peste 150 km - O 2, peste 300 km - N 2). La o altitudine de 200-500 km, ionizarea gazelor are loc și în ionosferă la o altitudine de 320 km, concentrația de particule încărcate (O + 2, O − 2, N + 2) este de ~ 1/300 din; concentrația de particule neutre. În straturile superioare ale atmosferei există radicali liberi - OH, HO 2 etc.
Aproape că nu există vapori de apă în stratosferă.
Zboruri în stratosferă
Zborurile în stratosferă au început în anii 1930. Zborul pe primul balon stratosferic (FNRS-1), care a fost realizat de Auguste Picard și Paul Kipfer la 27 mai 1931 la o altitudine de 16,2 km, este larg cunoscut. Avioanele comerciale moderne de luptă și supersonice zboară în stratosferă la altitudini în general de până la 20 km (deși plafonul dinamic poate fi mult mai mare). Baloanele meteorologice de mare altitudine se ridică până la 40 km; recordul pentru un balon fără pilot este de 51,8 km.
ÎN în ultima vremeîn cercurile militare americane mare atentie acordați atenție dezvoltării straturilor stratosferei de peste 20 km, adesea numite „pre-spațiu” (ing. "aproape de spatiu" ). Se presupune că dirijabilele fără pilot și avioanele alimentate cu energie solară (cum ar fi Pathfinderul NASA) vor putea perioadă lungă de timp fie la o altitudine de aproximativ 30 km si asigura supraveghere si comunicatii foarte suprafețe mari, rămânând în același timp ușor vulnerabil la sistemele de apărare aeriană; Astfel de dispozitive vor fi de multe ori mai ieftine decât sateliții.
Vezi de asemenea
Note
Fundația Wikimedia.
2010.:Sinonime
Vedeți ce este „Stratosphere” în alte dicționare: Stratosferă...
Dicționar de ortografie - carte de referință stratosferă - y, w. stratosferă lat. pardoseală stratificată, strat. + gr. sphire sphere. Stratul atmosferei situat deasupra troposferei, la o altitudine de 8-12 până la 80 km. deasupra nivelului mării. BAS 1. A stabilit existența stratosferei și i-a propus numele în franceză. meteorolog......
Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse - (din latină stratum layer and sphere) strat al atmosferei situat deasupra troposferei de la 8-10 km la latitudini mari și de la 16-18 km lângă ecuator până la 50-55 km. Stratosfera se caracterizează printr-o creștere a temperaturii cu altitudinea de la 40.C (80.C) la temperaturi apropiate de...
Dicţionar enciclopedic mare STRATOSFERĂ, parte a ATMOSFEREI Pământului, situată între TROPOSFERĂ și MEZOSFERĂ. La o înălțime de 10 km, temperatura a aproximativ jumătate din acest strat rămâne constantă. Stratosfera conține cea mai mare parte a stratului de ozon al atmosferei...
Dicționar enciclopedic științific și tehnic STRATOSFERĂ, stratosferă, multe. nu, femeie (din latinescul stratum flooring și greacă sphaira ball). Stratul superior al atmosferei situat deasupra troposferei la o altitudine de 11 până la 75 km deasupra nivelului mării. Dicţionar Ushakova. D.N. Uşakov. 1935 1940...
Dicționarul explicativ al lui Ușakov STRATOSFERĂ, s, feminin. (specialist.). Stratul superior al atmosferei terestre, situat deasupra troposferei. | adj. stratosferic, oh, oh. Dicționarul explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992...
- (din latină strat stratum și greacă sphaira ball) vezi articolul Atmosfera Pământului. Aviație: Enciclopedie. M.: Marea Enciclopedie Rusă. Redactor-șef G.P. Svișciov. 1994... Enciclopedia tehnologiei
Stratul atmosferei dintre troposferă și mezosferă. Limita inferioară a S. tropopause este situată în polar şi latitudini temperate la o altitudine de z 8 12 km, la tropice la z 16 18 km. De la iarnă până la vară, tropopauza crește miercuri. pentru 12 km. Limita superioara N.... ... Enciclopedie fizică
Stratul atmosferei situat peste 11 km este foarte rarefiat, cu o atmosferă foarte scăzută; strat inferior atmosfera se numeste troposfera. Nu există curenți verticali sau formare de nori în nord. Studiul lui S. are semnificație practică pentru aviație,... ... Dicționar marin
Stratosfera (din latină stratum - pardoseală, strat) este un strat al atmosferei cu o înălțime de la 11 la 50 km, situat deasupra troposferei. Tranziția de la troposferă la stratosferă are loc fără probleme, deoarece între ele există un strat intermediar subțire numit tropopauză, în care temperatura nu scade odată cu înălțimea. Principala caracteristică a stratosferei este creșterea temperaturii odată cu înălțimea. În partea inferioară a acestui strat (până la o înălțime de 25 km) temperatura este stabilă sau crește lent odată cu înălțimea, dar de la nivelul de 34 - 36 km creșterea temperaturii începe să crească. Creșterea temperaturii durează până la stratopauză - limita superioară a stratosferei, care este la fel de caldă ca masele de aer la suprafaţa Pământului.
Compus
Stabilitatea ridicată a stratosferei se datorează creșterii temperaturii odată cu înălțimea. Spre deosebire de troposferă, în acest strat nu există o mișcare verticală ordonată a aerului și amestecarea lui, dar există mici mișcări verticale sub formă de subsidență sau ridicare lentă, acoperind straturile stratosferei pe suprafețe vaste. Încălzirea aerului în stratosferă are loc datorită absorbției radiațiilor ultraviolete de către ozon, iar răcirea are loc datorită radiațiilor cu unde lungi de la moleculele de H2O și CO2. Prin urmare în latitudini joase, unde conținutul de H2O și CO2 este crescut și O3 este mai mic, este mai rece decât deasupra latitudinilor înalte ale stratosferei. În stratosferă la o altitudine de 20 - 25 km vara direcția vântului se schimbă de la vest la est, iar iarna suflă constant vânturi de vest. La limita superioară a stratosferei, maxim viteze mari vânturi și curente cu jet.
În partea de jos a stratosferei la o altitudine de până la 20 - 25 km Există un conținut crescut de particule de aerosoli, în special particule de sulfat, care sunt aduse aici în timpul erupțiilor vulcanice. Aici persistă mai mult decât în troposferă datorită schimbului scăzut de turbulențe și lipsei de spălare prin precipitații.
Există foarte puțini vapori de apă în stratosferă, dar nori sidefați sunt observați uneori la latitudini mari la o altitudine de 22 - 24 km . Sunt vizibile în special noaptea, iluminate de Soare sub orizont. Se presupune că acești nori sunt formați din picături suprarăcite sau din cristale de gheață.
În stratosferă compozitia gazelor aerul nu este practic diferit de cel din troposferă, dar are o diferență și anume un conținut crescut de ozon (O3). Stratosfera poate fi numită ozonosferă, datorită prezenței unui strat de ozon în ea. Stratul de ozon a fost format și conservat datorită interacțiunii razelor ultraviolete ale soarelui cu moleculele de oxigen și servește ca o barieră de încredere pentru radiațiile ultraviolete, care sunt dăunătoare pentru toate organismele vii. Când energia solară este absorbită de stratul de ozon, temperatura atmosferei crește și, prin urmare, stratul de ozon este un fel de rezervor de căldură în atmosferă. Până la o altitudine de 10 km și peste 60 km, atmosfera este aproape complet lipsită de ozon, iar concentrația sa maximă este concentrată la o altitudine de 20 - 30 km. În stratosferă, regimul termic este determinat în principal de transferul de căldură radiantă. Ozonul este distrus atunci când interacționează cu NO, radicalii liberi și compușii care conțin halogen.
Cota principală a părții de unde scurte a radiației ultraviolete (180 - 200 nm) rămâne în stratosferă și energia undelor scurte este transformată. Sub influența razelor ultraviolete, câmpurile magnetice se modifică, moleculele se dezintegrează, are loc ionizarea și se formează noi gaze și alți compuși chimici. În natură, aceste procese sunt observate ca aurora boreală, fulgere și alte străluciri.
Materiale conexe:
Toți cei care au zburat într-un avion sunt obișnuiți cu acest tip de mesaj: „zborul nostru are loc la o altitudine de 10.000 m, temperatura de afară este de 50 ° C”. Nu pare nimic deosebit. Cu cât este mai departe de suprafața Pământului încălzită de Soare, cu atât este mai rece. Mulți oameni cred că temperatura scade continuu odată cu altitudinea și că temperatura scade treptat, apropiindu-se de temperatura spațiului. Apropo, oamenii de știință au crezut așa până la sfârșitul secolului al XIX-lea.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra distribuției temperaturii aerului pe Pământ. Atmosfera este împărțită în mai multe straturi, care reflectă în primul rând natura schimbărilor de temperatură.
Stratul inferior al atmosferei se numește troposfera, care înseamnă „sfera de rotație” Toate schimbările de vreme și climă sunt rezultatul procese fizice, care apar tocmai în acest strat. Limita superioară a acestui strat este situată acolo unde scăderea temperaturii cu înălțimea este înlocuită de creșterea acesteia - aproximativ la o altitudine de 15-16 km deasupra ecuatorului și 7-8 km deasupra polilor. La fel ca Pământul însuși, atmosfera, sub influența rotației planetei noastre, este și ea oarecum turtită peste poli și se umflă peste ecuator. Cu toate acestea, acest efect este exprimat mult mai puternic în atmosferă decât în învelișul solid al Pământului. În direcția de la suprafața Pământului până la limita superioară a troposferei, temperatura aerului scade. Deasupra ecuatorului temperatura minima aerul este de aproximativ -62°C, iar deasupra polilor aproximativ -45°C. La latitudini temperate, peste 75% din masa atmosferei se află în troposferă. La tropice, aproximativ 90% din masa atmosferei este situată în troposferă.
În 1899, s-a găsit un minim în profilul vertical de temperatură la o anumită altitudine, iar apoi temperatura a crescut ușor. Începutul acestei creșteri înseamnă trecerea la următorul strat al atmosferei - la stratosferă, care înseamnă „sfera stratului.” Termenul stratosferă înseamnă și reflectă ideea anterioară a unicității stratului care se află deasupra troposferei Particularitatea este, în special, o creștere bruscă a temperaturii aerului. Această creștere a temperaturii este explicată de reacția de formare a ozonului este una dintre principalele reacții chimice care au loc în atmosferă.
Cea mai mare parte a ozonului este concentrată la altitudini de aproximativ 25 km, dar, în general, stratul de ozon este o înveliș foarte extins, care acoperă aproape toată stratosfera. Interacțiunea oxigenului cu razele ultraviolete este unul dintre procesele benefice în atmosfera pământului care contribuie la menținerea vieții pe Pământ. Absorbția acestei energii de către ozon previne curgerea excesivă a acesteia la suprafața pământului, unde se creează exact nivelul de energie care este potrivit pentru existența formelor de viață terestre. Ozonosfera absoarbe o parte din energia radiantă care trece prin atmosferă. Ca urmare, se stabilește în ozonosferă gradient vertical temperatura aerului este de aproximativ 0,62 °C la 100 m, adică temperatura crește odată cu altitudinea până la limita superioară a stratosferei - stratopauza (50 km), atingând, conform unor date, 0 °C.
La altitudini de la 50 la 80 km există un strat al atmosferei numit mezosferă. Cuvântul „mezosferă” înseamnă „sferă intermediară”, unde temperatura aerului continuă să scadă odată cu înălțimea. Deasupra mezosferei, într-un strat numit termosferă, temperatura crește din nou cu altitudinea până la aproximativ 1000°C, iar apoi scade foarte repede la -96°C. Cu toate acestea, nu scade la infinit, apoi temperatura crește din nou.
Termosferă este primul strat ionosferă. Spre deosebire de straturile menționate anterior, ionosfera nu se distinge prin temperatură. Ionosfera este o zonă care are natura electrica, datorită căruia devin posibile multe tipuri de comunicații radio. Ionosfera este împărțită în mai multe straturi, desemnate prin literele D, E, F1 și F2. Aceste straturi au și denumiri speciale. Separarea în straturi este cauzată de mai multe motive, printre care cel mai important este influența inegală a straturilor asupra trecerii undelor radio. Stratul cel mai de jos, D, absoarbe în principal undele radio și astfel împiedică propagarea lor ulterioară. Cel mai bine studiat stratul E este situat la o altitudine de aproximativ 100 km deasupra suprafeței pământului. Este numit și stratul Kennelly-Heaviside după numele oamenilor de știință americani și englezi care l-au descoperit simultan și independent. Stratul E, ca o oglindă uriașă, reflectă undele radio. Datorită acestui strat, undele radio lungi parcurg distanțe mai mari decât ar fi de așteptat dacă s-ar propaga doar în linie dreaptă, fără a fi reflectate de stratul E. Stratul F are proprietăți similare. Împreună cu stratul Kennelly-Heaviside, reflectă undele radio către stațiile radio terestre. Stratul Appleton este situat la o altitudine de aproximativ 240 km.
Cel mai mult zona exterioară atmosfera, al doilea strat al ionosferei, adesea numit exosfera. Acest termen se referă la existența periferiei spațiului în apropierea Pământului. Este dificil de determinat exact unde se termină atmosfera și unde începe spațiul, deoarece odată cu altitudinea densitatea gazelor atmosferice scade treptat, iar atmosfera însăși se transformă treptat într-un vid, în care se găsesc doar molecule individuale. Deja la o altitudine de aproximativ 320 km, densitatea atmosferei este atât de scăzută încât moleculele pot călători mai mult de 1 km fără să se ciocnească între ele. Cel mai mult partea exterioară atmosfera servește ca și cum ar fi limita superioara, care se află la altitudini de la 480 la 960 km.
Mai multe informații despre procesele din atmosferă pot fi găsite pe site-ul „Earth Climate”