Ποιο είναι το θερμότερο στρώμα της ατμόσφαιρας της γης; Ατμόσφαιρα της Γης: δομή και σύνθεση

Το αέριο περίβλημα που περιβάλλει τον πλανήτη μας Γη, γνωστό ως ατμόσφαιρα, αποτελείται από πέντε κύρια στρώματα. Αυτά τα στρώματα προέρχονται από την επιφάνεια του πλανήτη, από το επίπεδο της θάλασσας (μερικές φορές κάτω) και ανεβαίνουν στο διάστημα με την ακόλουθη σειρά:

• Τροποσφαίρα;
• Στρατόσφαιρα;
• Μεσόσφαιρα;
• Θερμόσφαιρα;
• Εξώσφαιρα.

Διάγραμμα των κύριων στρωμάτων της ατμόσφαιρας της Γης

Ανάμεσα σε καθένα από αυτά τα κύρια πέντε στρώματα υπάρχουν μεταβατικές ζώνες που ονομάζονται «παύσεις» όπου συμβαίνουν αλλαγές στη θερμοκρασία, τη σύνθεση και την πυκνότητα του αέρα. Μαζί με τις παύσεις, η ατμόσφαιρα της Γης περιλαμβάνει συνολικά 9 στρώματα.

Τροπόσφαιρα: όπου συμβαίνει ο καιρός

Από όλα τα στρώματα της ατμόσφαιρας, η τροπόσφαιρα είναι αυτή με την οποία είμαστε πιο εξοικειωμένοι (είτε το καταλαβαίνετε είτε όχι), αφού ζούμε στον πυθμένα της - την επιφάνεια του πλανήτη. Τυλίγει την επιφάνεια της Γης και εκτείνεται προς τα πάνω για αρκετά χιλιόμετρα. Η λέξη τροπόσφαιρα σημαίνει «αλλαγή της μπάλας». Ένα πολύ κατάλληλο όνομα, καθώς αυτό το στρώμα είναι όπου συμβαίνει ο καθημερινός μας καιρός.

Ξεκινώντας από την επιφάνεια του πλανήτη, η τροπόσφαιρα ανεβαίνει σε ύψος 6 έως 20 km. Το κάτω τρίτο του στρώματος που βρίσκεται πιο κοντά μας περιέχει το 50% όλων των ατμοσφαιρικών αερίων. Είναι το μόνο μέρος της όλης σύνθεσης της ατμόσφαιρας που αναπνέει. Λόγω του ότι ο αέρας θερμαίνεται από κάτω η επιφάνεια της γηςαπορρόφηση θερμική ενέργειαΉλιος, με την αύξηση του υψομέτρου, η θερμοκρασία και η πίεση της τροπόσφαιρας μειώνονται.

Στην κορυφή υπάρχει ένα λεπτό στρώμα που ονομάζεται τροπόπαυση, το οποίο είναι απλώς ένα ρυθμιστικό μεταξύ της τροπόσφαιρας και της στρατόσφαιρας.

Στρατόσφαιρα: το σπίτι του όζοντος

Στρατόσφαιρα - επόμενο στρώμαατμόσφαιρα. Εκτείνεται από 6-20 km έως 50 km πάνω από την επιφάνεια της γης. Αυτό είναι το επίπεδο στο οποίο πετούν τα περισσότερα εμπορικά αεροσκάφη και ταξιδεύουν τα μπαλόνια.

Εδώ, ο αέρας δεν ρέει πάνω-κάτω, αλλά κινείται παράλληλα με την επιφάνεια σε πολύ γρήγορα ρεύματα αέρα. Καθώς ανεβαίνετε, η θερμοκρασία αυξάνεται, χάρη στην αφθονία του φυσικού όζοντος (O 3 ) - ένα υποπροϊόν ηλιακή ακτινοβολίακαι το οξυγόνο, το οποίο έχει την ικανότητα να απορροφά τις βλαβερές υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου (κάθε άνοδος της θερμοκρασίας με το υψόμετρο είναι γνωστή στη μετεωρολογία ως «αναστροφή»).

Επειδή η στρατόσφαιρα έχει θερμότερες θερμοκρασίες στο κάτω μέρος και χαμηλότερες θερμοκρασίες στην κορυφή, η μεταφορά (κάθετες κινήσεις των μαζών αέρα) είναι σπάνια σε αυτό το μέρος της ατμόσφαιρας. Στην πραγματικότητα, μπορείτε να δείτε μια καταιγίδα που μαίνεται στην τροπόσφαιρα από τη στρατόσφαιρα, επειδή το στρώμα λειτουργεί ως "καπάκι" για τη μεταφορά, μέσω του οποίου τα σύννεφα καταιγίδας δεν διεισδύουν.

Η στρατόσφαιρα ακολουθείται και πάλι από ένα ρυθμιστικό στρώμα, αυτή τη φορά που ονομάζεται στρατόπαυση.

Μεσόσφαιρα: μέση ατμόσφαιρα

Η μεσόσφαιρα βρίσκεται περίπου 50-80 km από την επιφάνεια της Γης. Η ανώτερη μεσόσφαιρα είναι η πιο κρύα φυσικό μέροςστη Γη, όπου η θερμοκρασία μπορεί να πέσει κάτω από -143°C.

Θερμόσφαιρα: ανώτερη ατμόσφαιρα

Τη μεσόσφαιρα και τη μεσόπαυση ακολουθεί η θερμόσφαιρα, που βρίσκεται μεταξύ 80 και 700 km πάνω από την επιφάνεια του πλανήτη και περιέχει λιγότερο από το 0,01% του συνολικού αέρα στο ατμοσφαιρικό περίβλημα. Οι θερμοκρασίες εδώ φτάνουν έως τους +2000° C, αλλά λόγω της έντονης αραίωσης του αέρα και της έλλειψης μορίων αερίου για τη μεταφορά θερμότητας, αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες γίνονται αντιληπτές ως πολύ κρύες.

Εξώσφαιρα: το όριο της ατμόσφαιρας και του χώρου

Σε υψόμετρο περίπου 700-10.000 km πάνω από την επιφάνεια της γης βρίσκεται η εξώσφαιρα - το εξωτερικό άκρο της ατμόσφαιρας, που συνορεύει με το διάστημα. Εδώ οι μετεωρολογικοί δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τη Γη.

Τι θα λέγατε για την ιονόσφαιρα;

Η ιονόσφαιρα δεν είναι ένα ξεχωριστό στρώμα και στην πραγματικότητα αυτός ο όρος χρησιμοποιείται για να αναφέρεται στην ατμόσφαιρα σε υψόμετρο 60 έως 1000 km. Περιλαμβάνει τα ανώτατα μέρη της μεσόσφαιρας, ολόκληρη τη θερμόσφαιρα και μέρος της εξώσφαιρας. Η ιονόσφαιρα πήρε το όνομά της επειδή σε αυτό το μέρος της ατμόσφαιρας, η ακτινοβολία του Ήλιου ιονίζεται καθώς περνά από μαγνητικά πεδίαΠροσγειώνεται και . Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται από τη γη ως το βόρειο σέλας.

Η ατμόσφαιρα είναι το αέριο κέλυφος του πλανήτη μας που περιστρέφεται μαζί με τη Γη. Το αέριο στην ατμόσφαιρα ονομάζεται αέρας. Η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε επαφή με την υδρόσφαιρα και καλύπτει εν μέρει τη λιθόσφαιρα. Αλλά είναι δύσκολο να προσδιοριστούν τα ανώτερα όρια. Συμβατικά, υποτίθεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται προς τα πάνω για περίπου τρεις χιλιάδες χιλιόμετρα. Εκεί ρέει ομαλά στον χωρίς αέρα χώρο.

Η χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας της Γης

Σχηματισμός χημική σύνθεσηατμόσφαιρα ξεκίνησε πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αρχικά, η ατμόσφαιρα αποτελούνταν μόνο από ελαφρά αέρια - ήλιο και υδρογόνο. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι αρχικές προϋποθέσεις για τη δημιουργία ενός κελύφους αερίου γύρω από τη Γη ήταν οι ηφαιστειακές εκρήξεις, οι οποίες μαζί με τη λάβα εξέπεμπαν τεράστια ποσότητα αερίων. Στη συνέχεια ξεκίνησε η ανταλλαγή αερίων με τους υδάτινους χώρους, με τους ζωντανούς οργανισμούς, με τα προϊόντα της δραστηριότητάς τους. Η σύνθεση του αέρα σταδιακά άλλαξε και σύγχρονη μορφήιδρύθηκε πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια.

Τα κύρια συστατικά της ατμόσφαιρας είναι το άζωτο (περίπου 79%) και το οξυγόνο (20%). Το υπόλοιπο ποσοστό (1%) αντιστοιχεί στα ακόλουθα αέρια: αργό, νέο, ήλιο, μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, κρυπτόν, ξένο, όζον, αμμωνία, διοξείδιο του θείου και άζωτο, οξείδιο του αζώτου και μονοξείδιο του άνθρακα, που περιλαμβάνονται σε αυτό ένα τοις εκατό.

Επιπλέον, ο αέρας περιέχει υδρατμούς και σωματίδια (γύρη φυτών, σκόνη, κρύσταλλοι αλατιού, ακαθαρσίες αεροζόλ).

ΣΕ ΠρόσφαταΟι επιστήμονες σημειώνουν όχι μια ποιοτική, αλλά μια ποσοτική αλλαγή σε ορισμένα συστατικά του αέρα. Και ο λόγος για αυτό είναι ο άνθρωπος και η δραστηριότητά του. Μόνο τα τελευταία 100 χρόνια η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα έχει αυξηθεί σημαντικά! Αυτό είναι γεμάτο με πολλά προβλήματα, το πιο παγκόσμιο από τα οποία είναι η κλιματική αλλαγή.

Διαμόρφωση καιρού και κλίματος

Η ατμόσφαιρα παίζει ουσιαστικό ρόλοστη διαμόρφωση του κλίματος και του καιρού στη Γη. Πολλά εξαρτώνται από την ποσότητα του ηλιακού φωτός, από τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία.

Ας δούμε τους παράγοντες με τη σειρά.

1. Η ατμόσφαιρα μεταδίδει τη θερμότητα των ακτίνων του ήλιου και απορροφά την επιβλαβή ακτινοβολία. Ότι πέφτουν οι ακτίνες του ήλιου διαφορετικές περιοχέςΓη σε διαφορετικές γωνίες, γνώριζαν οι αρχαίοι Έλληνες. Η ίδια η λέξη "κλίμα" στη μετάφραση από τα αρχαία ελληνικά σημαίνει "κλίση". Έτσι, στον ισημερινό, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σχεδόν κάθετα, γιατί εδώ έχει πολύ ζέστη. Όσο πιο κοντά στους πόλους, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης. Και η θερμοκρασία πέφτει.

2. Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης της Γης, σχηματίζονται ρεύματα αέρα στην ατμόσφαιρα. Ταξινομούνται ανάλογα με το μέγεθός τους. Τα μικρότερα (δεκάδες και εκατοντάδες μέτρα) είναι τοπικοί άνεμοι. Ακολουθούν μουσώνες και εμπορικοί άνεμοι, κυκλώνες και αντικυκλώνες, πλανητικές μετωπικές ζώνες.

Ολα αυτά αέριες μάζεςκινούνται συνεχώς. Μερικά από αυτά είναι αρκετά στατικά. Για παράδειγμα, οι εμπορικοί άνεμοι που πνέουν από τις υποτροπικές περιοχές προς τον ισημερινό. Η κίνηση των άλλων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από ατμοσφαιρική πίεση.

3. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη διαμόρφωση του κλίματος. Αυτή είναι η πίεση του αέρα στην επιφάνεια της γης. Όπως γνωρίζετε, οι μάζες αέρα μετακινούνται από μια περιοχή με υψηλή ατμοσφαιρική πίεση προς μια περιοχή όπου αυτή η πίεση είναι χαμηλότερη.

Υπάρχουν 7 ζώνες συνολικά. Ισημερινός - ζώνη χαμηλή πίεση. Περαιτέρω, και στις δύο πλευρές του ισημερινού μέχρι το τριακοστό γεωγραφικό πλάτος - μια περιοχή υψηλής πίεσης. Από 30° έως 60° - και πάλι χαμηλή πίεση. Και από 60° έως τους πόλους - μια ζώνη υψηλής πίεσης. Μεταξύ αυτών των ζωνών κυκλοφορούν αέριες μάζες. Αυτά που πάνε από τη θάλασσα στη στεριά φέρνουν βροχή και κακοκαιρία, και αυτά που φυσούν από τις ηπείρους φέρνουν καθαρό και ξηρό καιρό. Σε σημεία που συγκρούονται ρεύματα αέρα σχηματίζονται ζώνες ατμοσφαιρικό μέτωπο, που χαρακτηρίζονται από βροχόπτωση και κακοκαιρία, θυελλώδεις καιρικές συνθήκες.

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι ακόμη και η ευημερία ενός ατόμου εξαρτάται από την ατμοσφαιρική πίεση. Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα, η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 760 mm Hg. στήλη στους 0°C. Αυτός ο αριθμός υπολογίζεται για εκείνες τις εκτάσεις γης που βρίσκονται σχεδόν στο επίπεδο της θάλασσας. Η πίεση μειώνεται με το υψόμετρο. Επομένως, για παράδειγμα, για την Αγία Πετρούπολη 760 mm Hg. - είναι ο κανόνας. Αλλά για τη Μόσχα, η οποία βρίσκεται ψηλότερα, κανονική πίεση- 748 mm Hg

Η πίεση αλλάζει όχι μόνο κατακόρυφα, αλλά και οριζόντια. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό κατά το πέρασμα των κυκλώνων.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα είναι σαν ένα στρώμα κέικ. Και κάθε στρώμα έχει τα δικά του χαρακτηριστικά.

. Τροποσφαίραείναι το στρώμα που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη. Το «πάχος» αυτού του στρώματος αλλάζει καθώς απομακρύνεστε από τον ισημερινό. Πάνω από τον ισημερινό, το στρώμα εκτείνεται προς τα πάνω για 16-18 km, in εύκρατες ζώνες- στα 10-12 χλμ., στους πόλους - στα 8-10 χλμ.

Εδώ περιέχεται το 80% της συνολικής μάζας του αέρα και το 90% των υδρατμών. Εδώ σχηματίζονται σύννεφα, δημιουργούνται κυκλώνες και αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία του αέρα εξαρτάται από το υψόμετρο της περιοχής. Κατά μέσο όρο, πέφτει κατά 0,65°C για κάθε 100 μέτρα.

. τροπόπαυση- μεταβατικό στρώμα της ατμόσφαιρας. Το ύψος του είναι από αρκετές εκατοντάδες μέτρα έως 1-2 χλμ. Η θερμοκρασία του αέρα το καλοκαίρι είναι υψηλότερη από το χειμώνα. Έτσι, για παράδειγμα, πάνω από τους πόλους το χειμώνα -65 ° C. Και πάνω από τον ισημερινό οποιαδήποτε εποχή του χρόνου είναι -70 ° C.

. Στρατόσφαιρα- αυτό είναι ένα στρώμα, το άνω όριο του οποίου εκτείνεται σε υψόμετρο 50-55 χιλιομέτρων. Οι αναταράξεις εδώ είναι χαμηλές, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα είναι αμελητέα. Αλλά πολύ όζον. Η μέγιστη συγκέντρωσή του βρίσκεται σε υψόμετρο 20-25 km. Στη στρατόσφαιρα, η θερμοκρασία του αέρα αρχίζει να αυξάνεται και φτάνει τους +0,8 ° C. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος αλληλεπιδρά με την υπεριώδη ακτινοβολία.

. Στρατόπαυση- ένα χαμηλό ενδιάμεσο στρώμα μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας που την ακολουθεί.

. Μεσόσφαιρα- το ανώτερο όριο αυτού του στρώματος είναι 80-85 χιλιόμετρα. Εδώ λαμβάνουν χώρα περίπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες. Είναι αυτοί που παρέχουν αυτή την απαλή μπλε λάμψη του πλανήτη μας, η οποία φαίνεται από το διάστημα.

Οι περισσότεροι κομήτες και μετεωρίτες καίγονται στη μεσόσφαιρα.

. Μεσόπαυση- το επόμενο ενδιάμεσο στρώμα, η θερμοκρασία του αέρα στο οποίο είναι τουλάχιστον -90 °.

. Θερμόσφαιρα- το κάτω όριο αρχίζει σε υψόμετρο 80 - 90 km και το ανώτερο όριο του στρώματος περνά περίπου στο σημάδι των 800 km. Η θερμοκρασία του αέρα ανεβαίνει. Μπορεί να ποικίλλει από +500° C έως +1000° C. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ανέρχονται σε εκατοντάδες βαθμούς! Αλλά ο αέρας εδώ είναι τόσο σπάνιος που η κατανόηση του όρου «θερμοκρασία» όπως φανταζόμαστε δεν είναι κατάλληλη εδώ.

. Ιονόσφαιρα- ενώνει τη μεσόσφαιρα, τη μεσόπαυση και τη θερμόσφαιρα. Ο αέρας εδώ αποτελείται κυρίως από μόρια οξυγόνου και αζώτου, καθώς και από σχεδόν ουδέτερο πλάσμα. ακτίνες ηλίου, πέφτοντας στην ιονόσφαιρα ιονίζουν έντονα τα μόρια του αέρα. Στο κατώτερο στρώμα (έως 90 km), ο βαθμός ιονισμού είναι χαμηλός. Όσο υψηλότερος, τόσο περισσότερος ιονισμός. Άρα, σε υψόμετρο 100-110 km συγκεντρώνονται ηλεκτρόνια. Αυτό συμβάλλει στην ανάκλαση βραχέων και μεσαίων ραδιοκυμάτων.

Το σημαντικότερο στρώμα της ιονόσφαιρας είναι το ανώτερο, το οποίο βρίσκεται σε υψόμετρο 150-400 km. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι αντανακλά ραδιοκύματα και αυτό συμβάλλει στη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις.

Είναι στην ιονόσφαιρα που εμφανίζεται ένα τέτοιο φαινόμενο όπως το σέλας.

. Εξώσφαιρα- αποτελείται από άτομα οξυγόνου, ηλίου και υδρογόνου. Το αέριο σε αυτό το στρώμα είναι πολύ σπάνιο και συχνά τα άτομα υδρογόνου διαφεύγουν στο διάστημα. Επομένως, αυτό το στρώμα ονομάζεται "ζώνη σκέδασης".

Ο πρώτος επιστήμονας που πρότεινε ότι η ατμόσφαιρά μας έχει βάρος ήταν ο Ιταλός Ε. Τοριτσέλι. Ο Ostap Bender, για παράδειγμα, στο μυθιστόρημα «The Golden Calf» θρηνούσε που κάθε άτομο πιεζόταν από μια στήλη αέρα βάρους 14 κιλών! Όμως ο μεγάλος στρατηγός έκανε λίγο λάθος. Ένας ενήλικας αντιμετωπίζει πίεση 13-15 τόνων! Αλλά δεν νιώθουμε αυτό το βάρος, γιατί η ατμοσφαιρική πίεση εξισορροπείται από την εσωτερική πίεση ενός ατόμου. Το βάρος της ατμόσφαιράς μας είναι 5.300.000.000.000.000 τόνοι. Ο αριθμός είναι κολοσσιαία, αν και είναι μόνο το ένα εκατομμυριοστό του βάρους του πλανήτη μας.

Τροποσφαίρα

Το ανώτερο όριο του είναι σε υψόμετρο 8-10 km σε πολικά, 10-12 km σε εύκρατα και 16-18 km σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη. χαμηλότερο το χειμώνα από το καλοκαίρι. Το κατώτερο, κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει περισσότερο από το 80% της συνολικής μάζας ατμοσφαιρικός αέραςκαι περίπου το 90% όλων των υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Στην τροπόσφαιρα, οι αναταράξεις και η μεταφορά είναι πολύ ανεπτυγμένες, εμφανίζονται σύννεφα, αναπτύσσονται κυκλώνες και αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο με μέση κατακόρυφη κλίση 0,65°/100 m

τροπόπαυση

Το μεταβατικό στρώμα από την τροπόσφαιρα στη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας στο οποίο σταματά η μείωση της θερμοκρασίας με το ύψος.

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (το κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και η αύξησή του στο στρώμα των 25-40 km από -56,5 σε 0,8 °C (το ανώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας ή η περιοχή αναστροφής) είναι τυπικός. Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 °C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερή θερμοκρασίαονομάζεται στρατόπαυση και είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας.

Στρατόπαυση

Το οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας. Υπάρχει μέγιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου 0 °C).

Μεσόσφαιρα

Η μεσόσφαιρα ξεκινά από υψόμετρο 50 km και εκτείνεται μέχρι τα 80-90 km. Η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος με μέση κατακόρυφη κλίση (0,25-0,3)°/100 m. Η κύρια διαδικασία ενέργειας είναι η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία. Πολύπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες, μόρια διεγερμένα από δονήσεις κ.λπ., προκαλούν ατμοσφαιρική φωταύγεια.

μεσόπαυση

Μεταβατικό στρώμα μεταξύ μεσόσφαιρας και θερμόσφαιρας. Υπάρχει ένα ελάχιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου -90 °C).

Γραμμή Karman

Υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, το οποίο είναι συμβατικά αποδεκτό ως το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας της Γης και του διαστήματος. Η γραμμή Karmana βρίσκεται σε υψόμετρο 100 km πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

όριο της ατμόσφαιρας της γης

Θερμόσφαιρα

Το ανώτατο όριο είναι περίπου 800 χλμ. Η θερμοκρασία ανεβαίνει σε υψόμετρα 200-300 km, όπου φτάνει σε τιμές της τάξης των 1500 K, μετά την οποία παραμένει σχεδόν σταθερή μέχρι τα μεγάλα υψόμετρα. Υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας υπεριώδους και ακτίνων Χ και της κοσμικής ακτινοβολίας, ο αέρας ιονίζεται ("πολικά φώτα") - οι κύριες περιοχές της ιονόσφαιρας βρίσκονται μέσα στη θερμόσφαιρα. Σε υψόμετρα άνω των 300 χλμ. κυριαρχεί το ατομικό οξυγόνο. Το ανώτερο όριο της θερμόσφαιρας καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την τρέχουσα δραστηριότητα του Ήλιου. Σε περιόδους χαμηλής δραστηριότητας, παρατηρείται αισθητή μείωση στο μέγεθος αυτού του στρώματος.

Θερμόπαυση

Η περιοχή της ατμόσφαιρας πάνω από τη θερμόσφαιρα. Σε αυτή την περιοχή, η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας είναι ασήμαντη και η θερμοκρασία δεν αλλάζει ουσιαστικά με το ύψος.

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Ατμοσφαιρικά στρώματα έως και 120 km

Εξώσφαιρα - ζώνη σκέδασης, εξωτερικό μέροςθερμόσφαιρα που βρίσκεται πάνω από 700 χλμ. Το αέριο στην εξώσφαιρα είναι πολύ σπάνιο, και ως εκ τούτου τα σωματίδια του διαρρέουν στον διαπλανητικό χώρο (διασπορά).

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200–250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~150 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3500 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντινό διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο ένα μέρος διαπλανητική ύλη. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας, η στρατόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. η μάζα της μεσόσφαιρας δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η θερμόσφαιρα είναι μικρότερη από το 0,05% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας. Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ουδετερόσφαιρα και η ιονόσφαιρα. Αυτή τη στιγμή πιστεύεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται σε υψόμετρο 2000-3000 km.

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ομοιόσφαιρα και η ετεροσφαιρία. Η ετερόσφαιρα είναι μια περιοχή όπου η βαρύτητα έχει επίδραση στον διαχωρισμό των αερίων, αφού η ανάμειξή τους σε τέτοιο ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές μέρος της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται ομοσφαίρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause και βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 km.

ΑΝΩΤΕΡΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

ΑΝΩΤΕΡΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ, στρώματα της ατμόσφαιρας από 50 km και άνω, απαλλαγμένα από διαταραχές που προκαλούνται από τις καιρικές συνθήκες. Περιλαμβάνει τη ΜΕΣΟΣΦΑΙΡΑ, τη ΘΕΡΜΟΣΦΑΙΡΑ και την ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑ. Σε αυτό το υψόμετρο, ο αέρας σπανίζει, η θερμοκρασία κυμαίνεται από -1100 ° C σε χαμηλό επίπεδο έως 250 ° -1500 ° C σε υψηλότερο επίπεδο. Η συμπεριφορά των ανώτερων στρωμάτων της ατμόσφαιρας επηρεάζεται έντονα από εξωγήινα φαινόμενα όπως η ηλιακή και η ΚΟΣΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ, υπό την επίδραση των οποίων ιονίζονται μόρια ατμοσφαιρικού αερίου και σχηματίζουν την ιονόσφαιρα, καθώς και ατμοσφαιρικές ροές που προκαλούν αναταράξεις.

Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό.

Δείτε τι είναι το "UPPER LAYERS OF THE ATMOSPHERE" σε άλλα λεξικά:

- (βλ. Ατμόσφαιρα, Αέρας) μετριέται με ένα βαρόμετρο και ένα υπερθερμόμετρο (βλ.). Κατά τη διαδικασία ανύψωσης προς τα πάνω από μια γήινη επιφάνεια, το D. μειώνεται. αλλά σε κάθε δεδομένη περίπτωση, το μέγεθος της μείωσης της πίεσης μπορεί να είναι διαφορετικό και εξαρτάται από ... ... εγκυκλοπαιδικό λεξικόΦΑ. Brockhaus και I.A. Έφρον

Τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης, που κυμαίνονται από 50 έως 80 km, χαρακτηρίζονται από σημαντική περιεκτικότητα σε ιόντα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Ο αυξημένος ιονισμός του αέρα στο I. είναι το αποτέλεσμα της δράσης της υπεριώδους ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας ακτίνων Χ από τον Ήλιο σε μόρια ... ... Αστρονομικό λεξικό

Ένα αέριο περίβλημα που περιβάλλει ένα ουράνιο σώμα. Τα χαρακτηριστικά του εξαρτώνται από το μέγεθος, τη μάζα, τη θερμοκρασία, την ταχύτητα περιστροφής και τη χημική σύσταση ενός δεδομένου ουράνιου σώματος και καθορίζονται επίσης από το ιστορικό σχηματισμού του από τη στιγμή της γέννησής του. ... ... Εγκυκλοπαίδεια Collier

Γη- (Γη) Πλανήτης Γη Η δομή της Γης, η εξέλιξη της ζωής στη Γη, των ζώων και φυτικό κόσμο, Γη μέσα ηλιακό σύστημαΠεριεχόμενα Περιεχόμενα Ενότητα 1. Γενικά για τον πλανήτη γη. Ενότητα 2. Η Γη ως πλανήτης. Ενότητα 3. Δομή της Γης. Ενότητα 4…… Εγκυκλοπαίδεια του επενδυτή

Η δομή των νεφών στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, φωτογραφημένη από τον καθετήρα Pioneer Venus 1 το 1979. χαρακτηριστικό σχήμασύννεφα με τη μορφή του γράμματος V λέγεται ισχυροί άνεμοικοντά στον ισημερινό ... Wikipedia

Ο ήλιος και αυτοί που περιστρέφονται γύρω του ουράνια σώματα 9 πλανήτες, περισσότεροι από 63 δορυφόροι, τέσσερις δακτύλιοι γιγάντιων πλανητών, δεκάδες χιλιάδες αστεροειδείς, μια μυριάδα μετεωροειδών με μέγεθος από ογκόλιθους μέχρι σωματίδια σκόνης, καθώς και εκατομμύρια κομήτες. ΣΕ… … Εγκυκλοπαίδεια Collier

I Atmosphere of the Earth (από το ελληνικό atmos steam and sphaira ball), αέριο κέλυφος, που περιβάλλει τη γη. Α. Συνηθίζεται να θεωρείται η περιοχή γύρω από τη Γη στην οποία το αέριο μέσο περιστρέφεται μαζί με τη Γη ως ενιαίο σύνολο. Η μάζα του Α είναι περίπου 5,15 1015 ... ...

- (από την ελληνική ατμόσφαιρα - ατμός και σφαίρα - μπάλα), ένα αέριο κέλυφος που περιβάλλει τη Γη. Α. Συνηθίζεται να θεωρείται η περιοχή γύρω από τη Γη στην οποία το αέριο μέσο περιστρέφεται μαζί με τη Γη ως ενιαίο σύνολο. Η μάζα του Α. είναι περίπου 5,15 1015 τόνοι. Ο Α. παρέχει ... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια

Αυτός ο όρος έχει άλλες έννοιες, βλέπε Dogs in space (σημασίες) ... Wikipedia

Αυτός ο όρος έχει άλλες έννοιες, βλέπε Άνεμος (έννοιες). Η ανεμοκάλτσα είναι η απλούστερη συσκευή για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου που χρησιμοποιείται στα αεροδρόμια ... Wikipedia

Βιβλία

• Song of the Sand, Vasily Voronkov. Οι πόλεις που επέζησαν της καταστροφής περικυκλώνονται από νεκρή άμμο εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Λόγω της ισχυρής ακτινοβολίας, τα πλοία πρέπει να ανέβουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα για να διασχίσουν τη διαχωριστική πόλη ...

Ο ρόλος της ατμόσφαιρας στη ζωή της Γης

Η ατμόσφαιρα είναι η πηγή οξυγόνου που αναπνέουν οι άνθρωποι. Ωστόσο, καθώς ανεβαίνετε στο υψόμετρο, η συνολική ατμοσφαιρική πίεση πέφτει, με αποτέλεσμα τη μείωση της μερικής πίεσης οξυγόνου.

Οι ανθρώπινοι πνεύμονες περιέχουν περίπου τρία λίτρα κυψελιδικού αέρα. Εάν η ατμοσφαιρική πίεση είναι κανονική, τότε η μερική πίεση οξυγόνου στον κυψελιδικό αέρα θα είναι 11 mm Hg. Art., πίεση διοξειδίου του άνθρακα - 40 mm Hg. Art., και υδρατμοί - 47 mm Hg. Τέχνη. Με την αύξηση του υψομέτρου, η πίεση του οξυγόνου μειώνεται και η πίεση των υδρατμών και του διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονες συνολικά θα παραμείνει σταθερή - περίπου 87 mm Hg. Τέχνη. Όταν η πίεση του αέρα ισούται με αυτήν την τιμή, το οξυγόνο θα σταματήσει να ρέει στους πνεύμονες.

Λόγω της μείωσης της ατμοσφαιρικής πίεσης σε υψόμετρο 20 km, το νερό και το διάμεσο σωματικό υγρό στο ανθρώπινο σώμα θα βράσουν εδώ. Εάν δεν χρησιμοποιείτε καμπίνα υπό πίεση, σε τέτοιο ύψος ένα άτομο θα πεθάνει σχεδόν αμέσως. Επομένως, από την άποψη φυσιολογικά χαρακτηριστικάανθρώπινο σώμα, το «διάστημα» πηγάζει από ύψος 20 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Ο ρόλος της ατμόσφαιρας στη ζωή της Γης είναι πολύ μεγάλος. Έτσι, για παράδειγμα, χάρη στα πυκνά στρώματα αέρα - την τροπόσφαιρα και τη στρατόσφαιρα, οι άνθρωποι προστατεύονται από την έκθεση στην ακτινοβολία. Στο διάστημα, σε σπάνιο αέρα, σε υψόμετρο πάνω από 36 km, δρα ιονίζουσα ακτινοβολία. Σε υψόμετρο πάνω από 40 km - υπεριώδες.

Όταν ανεβαίνει πάνω από την επιφάνεια της Γης σε ύψος πάνω από 90-100 km, θα υπάρξει σταδιακή εξασθένηση και, στη συνέχεια, η πλήρης εξαφάνιση φαινομένων οικείων στον άνθρωπο, που παρατηρούνται στο κατώτερο ατμοσφαιρικό στρώμα:

Ο ήχος δεν διαδίδεται.

Δεν υπάρχει αεροδυναμική δύναμη και οπισθέλκουσα.

Η θερμότητα δεν μεταφέρεται με συναγωγή κ.λπ.

Το ατμοσφαιρικό στρώμα προστατεύει τη Γη και όλους τους ζωντανούς οργανισμούς από την κοσμική ακτινοβολία, από τους μετεωρίτες, είναι υπεύθυνο για τη ρύθμιση των εποχιακών διακυμάνσεων της θερμοκρασίας, την εξισορρόπηση και την εξίσωση των καθημερινών. Ελλείψει ατμόσφαιρας στη Γη ημερήσια θερμοκρασίαθα κυμαίνονταν εντός +/-200С˚. Το ατμοσφαιρικό στρώμα είναι ένα ζωογόνο "ρυθμιστικό" μεταξύ της επιφάνειας της γης και του διαστήματος, ένας φορέας υγρασίας και θερμότητας· οι διαδικασίες φωτοσύνθεσης και ανταλλαγής ενέργειας λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρα - οι πιο σημαντικές διεργασίες της βιόσφαιρας.

Στρώματα της ατμόσφαιρας κατά σειρά από την επιφάνεια της Γης

Η ατμόσφαιρα είναι μια πολυεπίπεδη δομή, η οποία είναι τα ακόλουθα στρώματα της ατμόσφαιρας κατά σειρά από την επιφάνεια της Γης:

Τροποσφαίρα.

Στρατόσφαιρα.

Μεσόσφαιρα.

Θερμόσφαιρα.

Εξώσφαιρα

Κάθε στρώμα δεν έχει αιχμηρά όρια μεταξύ τους και το ύψος τους επηρεάζεται από το γεωγραφικό πλάτος και τις εποχές. Αυτή η πολυεπίπεδη δομή σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα του αλλαγές θερμοκρασίαςσε διάφορα ύψη. Είναι χάρη στην ατμόσφαιρα που βλέπουμε αστέρια που λάμπουν.

Η δομή της ατμόσφαιρας της Γης κατά στρώματα:

Από τι αποτελείται η ατμόσφαιρα της γης;

Κάθε ατμοσφαιρικό στρώμα διαφέρει σε θερμοκρασία, πυκνότητα και σύνθεση. Το συνολικό πάχος της ατμόσφαιρας είναι 1,5-2,0 χιλιάδες χιλιόμετρα. Από τι αποτελείται η ατμόσφαιρα της γης; Προς το παρόν, είναι ένα μείγμα αερίων με διάφορες ακαθαρσίες.

Τροποσφαίρα

Η δομή της ατμόσφαιρας της Γης ξεκινά με την τροπόσφαιρα, η οποία είναι το κατώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας ύψους περίπου 10-15 km. Εδώ συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος του ατμοσφαιρικού αέρα. Χαρακτηριστικό γνώρισματροπόσφαιρα - πτώση της θερμοκρασίας κατά 0,6 ˚C καθώς ανεβαίνεις για κάθε 100 μέτρα. Η τροπόσφαιρα έχει συγκεντρώσει στον εαυτό της σχεδόν όλους τους ατμοσφαιρικούς υδρατμούς και εδώ σχηματίζονται σύννεφα.

Το ύψος της τροπόσφαιρας αλλάζει καθημερινά. Επιπλέον, η μέση τιμή του ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος και την εποχή του έτους. Μέσο ύψοςτροπόσφαιρα πάνω από τους πόλους - 9 km, πάνω από τον ισημερινό - περίπου 17 km. Μέση τιμή ετήσια θερμοκρασίαο αέρας πάνω από τον ισημερινό είναι κοντά στους +26 ˚C και πάνω από τον βόρειο πόλο -23 ˚C. Η άνω γραμμή του ορίου της τροπόσφαιρας πάνω από τον ισημερινό είναι μέση ετήσια θερμοκρασίαπερίπου -70 ˚C και άνω Βόρειος πόλος V ΘΕΡΙΝΗ ΩΡΑ-45 ˚C και το χειμώνα -65 ˚C. Έτσι παρά περισσότερο ύψος, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία. Οι ακτίνες του ήλιου περνούν ελεύθερα μέσα από την τροπόσφαιρα, θερμαίνοντας την επιφάνεια της Γης. Η θερμότητα που εκπέμπεται από τον ήλιο συγκρατείται από το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο και τους υδρατμούς.

Στρατόσφαιρα

Πάνω από το στρώμα της τροπόσφαιρας βρίσκεται η στρατόσφαιρα, η οποία έχει ύψος 50-55 km. Η ιδιαιτερότητα αυτού του στρώματος είναι η αύξηση της θερμοκρασίας με το ύψος. Μεταξύ της τροπόσφαιρας και της στρατόσφαιρας βρίσκεται ένα μεταβατικό στρώμα που ονομάζεται τροπόπαυση.

Περίπου από ύψος 25 χιλιομέτρων, η θερμοκρασία του στρατοσφαιρικού στρώματος αρχίζει να αυξάνεται και, όταν φτάσει στο μέγιστο ύψος των 50 χλμ., αποκτά τιμές από +10 έως +30 ˚C.

Υπάρχουν πολύ λίγοι υδρατμοί στη στρατόσφαιρα. Μερικές φορές σε υψόμετρο περίπου 25 χλμ. μπορείτε να βρείτε αρκετά λεπτά σύννεφα, τα οποία ονομάζονται «μάνα του μαργαριταριού». Την ημέρα, δεν είναι αισθητά, αλλά τη νύχτα λάμπουν λόγω του φωτισμού του ήλιου, που βρίσκεται κάτω από τον ορίζοντα. Η σύνθεση των νεφών από φίλντισι είναι υπερψυγμένα σταγονίδια νερού. Η στρατόσφαιρα αποτελείται κυρίως από όζον.

Μεσόσφαιρα

Το ύψος του στρώματος της μεσόσφαιρας είναι περίπου 80 km. Εδώ, καθώς ανεβαίνει προς τα πάνω, η θερμοκρασία μειώνεται και στο ανώτατο όριο φτάνει σε τιμές αρκετές δεκάδες C˚ κάτω από το μηδέν. Στη μεσόσφαιρα, μπορούν επίσης να παρατηρηθούν σύννεφα, τα οποία πιθανώς σχηματίζονται από κρυστάλλους πάγου. Αυτά τα σύννεφα ονομάζονται «ασημένια». Η μεσόσφαιρα χαρακτηρίζεται από τα περισσότερα ψυχρή θερμοκρασίαστην ατμόσφαιρα: από -2 έως -138 ˚C.

Θερμόσφαιρα

Αυτό το ατμοσφαιρικό στρώμα πήρε το όνομά του από υψηλές θερμοκρασίες. Η θερμόσφαιρα αποτελείται από:

Ιονόσφαιρα.

εξώσφαιρες.

Η ιονόσφαιρα χαρακτηρίζεται από σπάνιο αέρα, κάθε εκατοστό του οποίου σε υψόμετρο 300 km αποτελείται από 1 δισεκατομμύριο άτομα και μόρια και σε υψόμετρο 600 km - περισσότερα από 100 εκατομμύρια.

Η ιονόσφαιρα χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλό ιονισμό αέρα. Αυτά τα ιόντα αποτελούνται από φορτισμένα άτομα οξυγόνου, φορτισμένα μόρια ατόμων αζώτου και ελεύθερα ηλεκτρόνια.

Εξώσφαιρα

Από ύψος 800-1000 km ξεκινά το εξωσφαιρικό στρώμα. Τα σωματίδια αερίου, ειδικά τα ελαφριά, κινούνται εδώ με μεγάλη ταχύτητα, ξεπερνώντας τη δύναμη της βαρύτητας. Τέτοια σωματίδια, λόγω της γρήγορης κίνησής τους, πετούν έξω από την ατμόσφαιρα στο διάστημα και διασκορπίζονται. Επομένως, η εξώσφαιρα ονομάζεται σφαίρα διασποράς. Είναι κυρίως άτομα υδρογόνου που πετούν στο διάστημα, τα οποία αποτελούν τα υψηλότερα στρώματα της εξώσφαιρας. Χάρη στα σωματίδια ανώτερα στρώματαατμόσφαιρα και τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου, μπορούμε να παρατηρήσουμε το βόρειο σέλας.

Δορυφόροι και γεωφυσικοί πύραυλοι κατέστησαν δυνατή τη διαπίστωση της παρουσίας στην ανώτερη ατμόσφαιρα της ζώνης ακτινοβολίας του πλανήτη, η οποία αποτελείται από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια - ηλεκτρόνια και πρωτόνια.