Atmosfera Pământului și compoziția și structura acestuia

ARTICOLE ȘTIINȚIFICE

atmosfera Pământului: compoziția și structura sa

Atmosfera este învelișul de gaz exterior al Pământului, care începe la suprafață și se extinde în spațiu pentru aproximativ 3.000 km. Istoria apariției și dezvoltării atmosfera este destul de complicată și de lungă durată, are vechi de aproape 3 miliarde de ani. În această perioadă, compoziția și proprietățile atmosferei de mai multe ori schimbat, dar în ultimii 50 de milioane de ani, oamenii de știință cred că au stabilizat.

atmosfera moderne de masă este de aproximativ o milionime din masa pământului. Cu o înălțime redusă brusc densitatea și presiunea atmosferei, iar temperatura variază în mod neregulat dificil, inclusiv datorită influenței asupra atmosferei și furtuni magnetice solare. schimbările de temperatură în limitele de la înălțimi diferite ale energiei solare atmosfera este explicată în absorbția inegală a gazelor. Procesele termice cele mai intense care apar în troposferă, în care atmosfera este încălzită de mai jos, de la suprafața oceanului și a terenului.

Trebuie remarcat faptul că atmosfera este de mare importanță ecologică. Acesta protejează toate organismele vii ale Pământului de efectele nocive ale radiațiilor spațiu și impactul meteorit, reglează temperatura sezoniere fluctuații, soldurile și aliniază diem. În cazul în care atmosfera nu exista, fluctuația zilnică a temperaturii pe Pământ ar ajunge la ± 200 ° C Atmosfera nu este numai fortifiant „tampon“ între spațiul și suprafața planetei, un purtător de căldură și de umiditate, așa cum apar fotosinteză și energia schimburilor prin ea - principalele procese ale biosferei. Atmosfera afectează natura și dinamica proceselor exogene, care apar în litosferă (alterarea fizică și chimică, activitatea de vant, apa naturala, permafrost, ghețari).

Dezvoltarea hidrosfera, de asemenea, depinde în mare măsură asupra atmosferei datorită faptului că echilibrul apei și modul apelor de suprafață și subterane și bazine de înot au fost formate sub influența modului de precipitare și evaporare. Procesele hidrosfera, și atmosfera este strâns legată de una de alta.

Una dintre principalele componente ale atmosferei este de vapori de apă, care are o variabilitate spațială și temporală mare și concentrată în principal în troposferă. O variabilă importantă este, de asemenea, o componentă a atmosferei conținutului de dioxid de carbon de variabilitate care este legată cu funcțiile vitale ale plantei, solubilitatea în apă de mare și de activitățile umane (transport industrial și emisii). In ultimii ani, din ce în ce rol mare în atmosferă juca particule de praf de aerosoli - produse ale activității umane. care pot fi găsite nu numai în troposferă, dar, de asemenea, la altitudini mari (schopravda, în concentrații miniscule). procesele fizice care au loc în troposferă, au o mare influență asupra condițiilor climatice din diferite regiuni ale Pământului.

Atmosfera are o structură stratificată.
Din suprafața Pământului aceste straturi:

troposferă
stratosferă
mezosfera
termosfera
exosferei

Limitele dintre straturile nu sunt clare, iar înălțimea lor depinde de latitudinea și timpul anului. Stratificat Structura - rezultatul modificărilor de temperatură la diferite altitudini. Vremea se formează în troposferă (de jos aproximativ 10 km:
aproximativ 6 km deasupra polilor și mai mult de 16 km deasupra ecuatorului). Iar limita superioară troposofery mai mare în timpul verii decât în ​​timpul iernii.

Partea inferioară a atmosferei la o altitudine de 10-15 km, care este concentrată 4/5 din întreaga masă de aer se numește troposferă. Acesta este caracterizat prin aceea că temperatura scade cu altitudinea este o medie de 0,6 ° / 100 de metri (în unele cazuri, variază pe verticală într-o gamă largă de distribuție a temperaturii). În troposferă, conține aproape toate vaporii de apă din atmosferă și sunt aproape toate nori. Foarte dezvoltat aici și turbulență, în special în apropierea suprafeței, precum și în așa-numitele fluxuri de jet în partea superioară a troposferei.
Înălțimea la care troposferă se extinde pe fiecare zonă a Pământului se schimbă în fiecare zi. În plus, chiar și în mijloc este diferit la latitudini diferite și în diferite anotimpuri. Medie anuală troposferă se extinde peste poli la o înălțime de aproximativ 9 km, peste latitudini temperate de 10-12 km deasupra Ecuatorului până la 15-17 km. Temperatura medie a aerului anual la suprafața pământului este de aproximativ + 26 ° pe ecuator și la aproximativ -23 ° la polul nord. La limita superioară a troposferei peste temperatura medie ecuator de aproximativ -70 °, nord iarna pol aproximativ -65 °, iar vara circa -45 °.
Presiunea aerului la troposfera superioară, respectiv, înălțimea este de 5-8 ori mai mică decât la suprafața pământului. În consecință, masa de aer principal este situat exact în troposferă. Procesele care au loc în troposferă, sunt imediate și cruciale pentru condițiile meteorologice și climatice la suprafața pământului.

În troposferă, se concentrează toate vaporii de apă, care este motivul pentru care toți norii sunt formate în troposferă. Temperatura scade cu altitudinea.
Razele solare trec cu ușurință prin troposferă, iar căldura care radiază pământ lumina soarelui încălzit acumulează în troposferă: gaze, cum ar fi dioxidul de carbon, metan și vapori de apă captează căldura. Un astfel de mecanism atmosferă caldă a pământului, încălzită prin radiație solară, denumit efect de seră (efectul de seră). Aceasta se datorează faptului că sursa de căldură în atmosferă este pământul, temperatura aerului scade cu altitudinea >>>

Limita dintre troposfera turbulentă și stratosfera se numește calm tropopauzei. Aici se produc vânturi cu mișcare rapidă, numite „fluxuri de jet“ (fluxuri de jet)

Odată ce se presupune că temperatura atmosferică scade deasupra troposofery, dar măsurătorile efectuate în atmosfera superioară au arătat că nu este. imediat deasupra temperaturii tropopauzei este aproape constantă și apoi începe să crească vânturile puternice orizontale suflă în stratosferă fără a forma turbulențe. aer stratosferic foarte uscat și, prin urmare, nor rare. Formată așa numitele nori sidefate (sidefat sau mama-perl).
Stratosferă este foarte important pentru viata de pe Pamant, deoarece este în acest strat este o cantitate mică de ozon, care absoarbe puternic ultafioletovoe radiații nocive pentru viață. Ulrafioletovoe radiații absorbind încălzește stratul de ozon stratosfera.

Deasupra troposfera la o altitudine de 50-55 km este stratosfera, care este caracterizat prin aceea că temperatura în ea crește cu înălțimea la mijloc. Stratul de tranziție între troposferă și stratosfera (1-2 km grosime) se numește tropopauzei.
Mai sus s-au dat datele de temperatură la troposfera superioară. Aceste temperaturi sunt tipice pentru stratosfera inferioară. Astfel, temperatura aerului din stratosfera inferioară deasupra ecuatorului este întotdeauna foarte scăzută; deși vara este mult mai mic decât pe un stâlp.
stratosfera de Jos mai mult sau mai puțin izotermă. Cu toate acestea, din moment ce o înălțime de aproximativ 25 km în temperatura stratosferă crește rapid cu altitudinea, ajungând la o înălțime de aproximativ 50 km maxim, în plus, valorile pozitive (+10 până la + 30 °). Deoarece temperatura creste cu altitudinea în turbulențe scăzute stratosferă.
Vaporii de apă în stratosferă este neglijabilă. Cu toate acestea, la altitudini de 20-25 km sunt uneori observate la latitudini mari sunt foarte subțiri, așa-numitele nori sidefate. În timpul zilei nu sunt vizibile, și par să lumineze noaptea, luminate de soare, situată sub orizont. Acești nori sunt compuse din picături de apă suprarăcite. Stratosferei se caracterizează prin faptul că acesta conține, în principal, în ozon atmosferic, așa cum sa arătat mai sus

Acesta se afla deasupra stratului stratosfera mezosfera, la aproximativ 80 km. Aici, temperatura scade cu înălțimea de până la câteva grade zeci sub zero. Din cauza scăderii rapide a temperaturii cu înălțimea Mesospheric dezvoltat puternic turbulență. Pe înălțimi, aproape de limita superioară a mezosfera (75-90 km), există încă un tip special de nori sunt, de asemenea iluminate de soare pe timp de noapte, așa-numitul argint. Este cel mai probabil ca acestea sunt compuse din cristale de gheata.
superioară Limita de 200 este mai mică decât timpii mezosferei presiunea aerului decât la suprafața pământului. Astfel, în troposferă și stratosferă Mesospheric împreună cu înălțimea de 80 km, este mai mare de 99,5% din masa totală a atmosferei. Pe straturile suprapuse au o cantitate neglijabilă de aer

La o altitudine de aproximativ 50 km deasupra temperaturii Pământului din nou începe să scadă, indicând limita superioară a stratosferei și începutul următorului strat - mezosferei. Mezosfera este cea mai rece temperatura din atmosfera de la -2 la - 138 grade Celsius. Aici sunt cele mai mari nori. pe o zi clar le puteți vedea la apus de soare. Acestea se numesc noctilucent (noapte stralucitoare).

Natura noapte cer strălucire - luminiscență constantă exterior și fluctuațiile ascuțite ale câmpului magnetic - furtuni magnetice ionosferice.
Ionizarea în ionosferă își datorează existența acțiunea radiațiilor ultraviolete ale soarelui. Absorbția sa de către moleculele gazelor atmosferice duce la atomi încărcați și electroni liberi, așa cum sa discutat mai sus. Fluctuațiile câmpului magnetic în ionosferă și aurora dependente de oscilații solare. Cu activitatea solară se modifică modificările asociate în fluxul de radiații corpusculare de la soare ajunge în atmosfera Pământului. Și anume radiații corpusculare este de o importanță fundamentală pentru efectele ionosferei specificate.
Temperatura crește în ionosferei cu înălțimea de până la valori foarte mari. La altitudini aproximativ 800 km, este de 1000 °.
Vorbind de temperaturile ridicate ale ionosferei, acestea înseamnă că particulele de gaze atmosferice muta la viteze foarte mari. Cu toate acestea, densitatea aerului în ionosferă este atât de mică încât organismul în ionosferă, satelitul exemplu zburător nu este încălzit prin schimb de căldură cu aer. Temperatura modul prin satelit va depinde de absorbția radiației solare directe și de impactul propriei sale radiații în spațiul din jur. Termosferei este deasupra mezosfera la o înălțime de 90 până la 500 km deasupra suprafeței Pământului. Moleculele de gaz sunt împrăștiate puternic absorb radiație X (radiografii) și lungimi de undă mai scurte ale radiației ultraviolete. Din acest motiv, temperatura poate ajunge la 1000 de grade Celsius.
Termosfera corespunde, în general, la ionosfera, în cazul în care gazul ionizat reflecta undele radio înapoi pe Pământ - un fenomen face posibilă stabilirea de comunicații radio.