Den øverste del af atmosfæren, over mesosfæren, er kendetegnet ved meget høje temperaturer og kaldes derfor termosfæren. Det adskiller sig imidlertid to dele: en ionosfæren, der strækker sig fra mesosfæren til højden på omkring tusind kilometer, og ydersiden af \u200b\u200bhendes ydre er en eksosfære, og drejer ind i jordens krone.
Luften i ionosfæren er ekstremt løst. Vi har allerede angivet, at ved højderne på 300-750 km den gennemsnitlige tæthed på ca. 10-8-10-10 g / m3. Men selv med en sådan lille densitet indeholder hver kubikcentimeter luft i en højde på 300 km stadig ca. 1 milliard (109) molekyler eller atomer og i en højde på 600 km - over 10 millioner (107). Dette er flere størrelsesordener større end gasindholdet i det interplanetære rum.
Ionosfæren, som selve navnet siger, er præget af en meget stærk grad af luftionisering - indholdet af ioner her er mange gange mere end i de underliggende lag, på trods af de stærke luftfartslige anliggender. Disse ioner er hovedsageligt ladede iltatomer, der er opladet med nitrogenoxidmolekyler og frie elektroner. Deres indhold på højder 100-400 km er omkring 1015-106 pr. Kubikcentimeter.
I ionosfæren skelnes adskillige lag eller regioner med maksimal ionisering, især ved højder 100-120 km (Layer E) og 200-400 km (Lay F). Men i intervallerne mellem disse lag forbliver graden af \u200b\u200bionisering af atmosfæren meget høj. Positionen af \u200b\u200bde ionosfæriske lag og koncentrationen af \u200b\u200bioner i dem ændrer hele tiden. Sporadiske akkumuleringer af elektroner med en særlig stor koncentration kaldes elektroniske skyer.
Graden af \u200b\u200bionisering afhænger af atmosfærens elektriske ledningsevne. I ionosfæren er luftlederen derfor generelt 1012 gange større end den af \u200b\u200bjordens overflade. Radiobølger testes i absorptionen, refraktion og refleksion ionosfære. Bølger længere end 20 m lange kan ikke passere gennem ionosfæren: De afspejles allerede af de elektroniske lag af lille koncentration i den nederste del af ionosfæren (ved 70-80 km højder). Mellem- og korte bølger afspejles af de overliggende ionosfæriske lag.
Det skyldes refleksionen fra ionosfæren, en lang række forbindelser er mulig på korte bølger. Flere refleksion fra ionosfæren og jordens overflade tillader korte bølger zigzago-lignende spredning over lange afstande, en ribous overflade af kloden. Da positionen og koncentrationen af \u200b\u200bionosfæriske lag kontinuerligt ændres, ændres betingelserne for absorption, refleksion og fordeling af radiobølger. For pålidelig radiokommunikation er det derfor nødvendigt at undersøge kontinuerligt ionosfærens tilstand. Observationer om spredning af radiobølger er blot et middel til en sådan undersøgelse.
Ionosfæren observerede polære radiancer og glød af nattehimlen tæt på dem - den konstante luminescens af atmosfærisk luft, såvel som skarpe oscillationer af magnetfeltet - ionosfæriske magnetiske storme.
Ionisering i ionosfæren er forpligtet til dets eksistens af den ultraviolette stråling af solen. Dens absorption af atmosfæriske gasmolekyler fører til forekomsten af \u200b\u200bladede atomer og frie elektroner, som nævnt ovenfor. Oscillationerne på magnetfeltet i ionosfæren og polarstrålen afhænger af fluktuationerne af solaktivitet. Ændringer i solaktivitet er forbundet med ændringer i strømmen af \u200b\u200bcorpuskulær stråling, som kommer fra solen til jordens atmosfære. Nemlig har corpuskulær stråling en grundlæggende værdi for disse ionosfæriske fænomener.
Temperaturen i ionosfæren vokser med en højde til meget store værdier. På højder omkring 800 km, når den 1000 °.
Taler om høje temperaturer af ionosfæren, betyder de, at partikler af atmosfæriske gasser bevæger sig der med meget store hastigheder. Imidlertid er tætheden af \u200b\u200bluft i ionosfæren så lille, at kroppen placeret i ionosfæren, for eksempel en flyvende satellit ikke opvarmes ved varmeveksling med luft. Temperaturregimet på satellitten vil afhænge af den umiddelbare absorption af solstråling og på recoil af sin egen stråling i det omgivende rum. Termosfæren er over mesosfæren i en højde på 90 til 500 km over jordens overflade. Gasmolekyler Her er stærkt spredt, røntgenstrålingen absorberes (x stråler) og den kortbølgedel af ultraviolet stråling. På grund af dette kan temperaturen nå 1000 grader Celsius.
termosfæren svarer hovedsageligt til ionosfæren, hvor ioniseret gas afspejler radiobølger tilbage til jorden - dette fænomen giver det muligt at installere radiokommunikation.
Atmosfæren har tydeligt udtalt luftlag. Luftlagene er forskellige mellem sig selv temperaturen, forskellen mellem gasser og deres tæthed og tryk. Det skal bemærkes, at stratosfæren lag og troposfæren beskytter jorden fra solstråling. I de højere lag kan en levende organisme få en dødelig dosis ultraviolet solspektrum. For hurtigt at overgå til det ønskede lag af atmosfæren, tryk på det tilsvarende lag:
Troposfære og tropopausa.
Troposfære - temperatur, tryk, højde
Den øvre grænse holder på 8 - 10 km om. I moderate breddegrader 16 - 18 km og i Polar 10 - 12 km. Troposfære - Dette er det nederste hovedlag af atmosfæren. I dette lag er der mere end 80% af hele massen af \u200b\u200batmosfærisk luft og tæt på 90% af hele vanddampen. Det er i troposfæren, at konvektion og turbulens opstår, skyer skyer, cyclones forekommer. Temperatur Falder med højde vækst. Gradient: 0,65 ° / 100 m. Opvarmet jord og vandvarme den vedlagte luft. Opvarmet luft stiger til toppen, afkølet og formerne skyer. Temperaturen i lagets øvre grænser kan nå - 50/70 ° C.
Det er i dette lag, at der er ændringer i klimatiske vejrforhold. I den nederste grænse af troposfæren kaldes originy.Da det har mange flygtige mikroorganismer og støv. Vindhastighed øges med stigende højde i dette lag.
Tropopausa.
Dette er et overgangslag af troposfæren til stratosfæren. Her afsluttes afhængigheden af \u200b\u200btemperaturreduktionen med en stigning i højden. TropoPOPAUS er en minimumshøjde, hvor den lodrette temperaturgradient falder til 0,2 ° C / 100 m. TROPOPOPAUS Højde afhænger af de stærke klimatiske manifestationer, såsom cykloner. Over cykloner falder tropopauseens højde, og over antycloner øges.
Stratosphere og Stratoauusa.
Stratosfærens højde er ca. 11 til 50 km. Der er en lille temperaturændring i en højde på 11 - 25 km. På en højde på 25 - 40 km observeret inversion Temperaturer, fra 56,5 stiger til 0,8 ° C. Fra 40 km til 55 holdes temperaturen ved 0 ° C. Dette område kaldes - Stratoauzova..
Stratosfæren observerer virkningen af \u200b\u200bsolstråling på gasmolekylerne, de adskiller sig til atomer. Der er ingen vanddamp i dette lag. Moderne supersoniske kommercielle fly flyver i en højde på op til 20 km på grund af stabile flyveforhold. Højhøjde meteosonds stiger til en højde på 40 km. Her er resistente luftstrømme, hastigheden af \u200b\u200bdem når 300 km / t. Også i dette lag fokuseret ozone., et lag, der absorberer ultraviolette stråler.
Mesosfæren og mesopause - sammensætning, reaktion, temperatur
Mesosphere lag begynder ca. 50 km højde og slutter ved 80 - 90 km. Temperaturerne falder med en stigning i højden på ca. 0,25-0,3 ° C / 100 m. Hovedens energiforanstaltning her er strålende varmeveksling. Komplekse fotokemiske processer med deltagelse af frie radikaler (har 1 eller 2 uparvede elektroniske). De er implementeret glow. Stemning.
Næsten alle meteorer brænder i mesosfæren. Forskere kaldte denne zone - Ignorosfære. Det er svært at udforske denne zone, da den aerodynamiske luftfart er meget dårlig her på grund af luftens tæthed, som er 1000 gange mindre end på jorden. Og at lancere kunstige satellitter, er tætheden stadig meget høj. Undersøgelser udføres med meteorologiske missiler, men dette er en perversion. Mesopause. Overgangslaget mellem mesosfæren og en termosfære. Den har en temperatur på mindst -90 ° C.
Pickline Line
Line lomme Ring til grænsen mellem jordens atmosfære og rummet. Ifølge International Aviation Federation (FAI) er højden af \u200b\u200bdenne grænse 100 km. Sådanne definitioner blev givet til ære for den amerikanske videnskabsmand Theodore Baggrundslomme. Det fastslog, at atmosfærdens tæthed var så lille, at den aerodynamiske luftfart her bliver umulig, da flyets hastighed skal være mere første kosmiske hastighed. På en sådan højde taber begrebet lydbarriere sin betydning. Her kan du kun styre flyet på bekostning af jetstyrker.
Termosfære og termoapause.
Den øvre bundet af dette lag er ca. 800 km. Temperaturen vokser ind om højden på 300 km, hvor den når omkring 1500 K. over temperaturen forbliver uændret. Dette lag sker polar lys - Det forekommer som følge af virkningerne af solstråling på luften. Denne proces kaldes også atmosfærisk oxygenionisering.
På grund af den lave rumafladning realiseres flyvningerne over lommelinjen kun i ballistiske patistiske stier. Alle bemandet orbital flyvninger (undtagen flyvninger på månen) forekommer i dette lag af atmosfæren.
Ocosfæren - Tæthed, Temperatur, Højde
Højden af \u200b\u200beksosfæren er højere end 700 km. Her er gassen stærkt rengjort, og processen opstår dissipation. - Lækage af partikler i det interplanetære rum. Hastigheden af \u200b\u200bsådanne partikler kan nå 11,2 km / s. Væksten af \u200b\u200bsolaktivitet fører til udvidelsen af \u200b\u200btykkelsen af \u200b\u200bdette lag.
- En gasskal flyver ikke i rummet på grund af jordisk attraktion. Luft består af partikler, der har deres egen masse. Fra tyngdekraften er det muligt at bære, at hvert objekt, der besidder massen, tiltrækkes til jorden.
- Loven i Buys-Ballot siger, at hvis du er på den nordlige halvkugle og står tilbage til vinden, vil højtrykszonen være placeret til højre, og venstre er lav. På den sydlige halvkugle vil alt være det modsatte.
Fly i en termosfære
På grund af den ekstreme stigning i luften er flyvningerne over lommelinjen kun mulige af ballistiske baner. Alle bemandet orbital flyvninger (undtagen flyvninger til månen) passere i en termosfære, hovedsagelig på højder fra 200 til 500 km - under 200 km påvirker kraftigt bremsevirkningen og strålingsbælterne, der har en skadelig virkning på folk, forlænges.
De ubemandede satellitter er også for det meste i termosfæren - satellitproduktionen til en højere bane kræver høje energikostnader, derudover til mange formål (for eksempel til jordføler af jorden), er en lille højde at foretrække.
Den høje lufttemperatur i termosfæren er ikke skræmmende fly, fordi den på grund af den stærke luftbarhed, det praktisk talt ikke interagerer med flyets dækning, det vil sige, at lufttætheden ikke er nok til at opvarme den fysiske krop, siden Antal molekyler er meget lidt og hyppigheden af \u200b\u200bderes kollisioner med trimning af fartøjet (henholdsvis og transmission af termisk energi) er lille.
Deres studier udføres også ved hjælp af
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 og. Disse fænomener observeres fra jorden som nordlyset.
Alle, der fløj af fly, var vant til rapporten af \u200b\u200bdenne art: "Vores fly finder sted i en højde på 10.000 m, temperaturen overbord - 50 ° C." Det forekommer ikke noget særligt. Jo længere fra jorden opvarmet af solen, den koldere. Mange mennesker tror, \u200b\u200bat et fald i temperaturen med en højde er kontinuerligt og gradvist temperaturen falder, nærmer sig rummets temperatur. Forresten tænkte forskere så indtil slutningen af \u200b\u200bdet 19. århundrede.
Vi vil håndtere flere detaljer med fordelingen af \u200b\u200blufttemperaturen over jorden. Atmosfæren er opdelt i flere lag, som primært afspejler karakteren af \u200b\u200btemperaturændring.
Det nederste lag af atmosfæren kaldes Triposfer., hvilket betyder "rotationsshere". Alle vejrforandringer er resultatet af de fysiske processer, der forekommer i dette lag. Den øvre grænse for dette lag er placeret, hvor faldet i temperatur med en højde erstattes af dets stigning - Ca. i en højde på 15-16 km over ækvator og 7-8 km over polerne. Som selve jorden er atmosfæren under påvirkning af rotationen af \u200b\u200bvores planet også noget fladt over polerne og svulmer over ækvator. Denne effekt er imidlertid udtrykt i atmosfæren meget stærkere end i jordens faste kappe. I retning af jordens overflade er den øvre grænse af troposfæren. Lufttemperaturen falder. Over ækvatoren er minimumstemperaturen ca. -62 ° C, og over polerne omkring -45 ° C. I moderate breddegrader er mere end 75% af atmosfærens masse i troposfæren. I troperne er ca. 90% inden for troposfæremassummets atmosfære.
I 1899 blev det fundet i en lodret temperaturprofil i en vis højde, og derefter steg temperaturen lidt. Begyndelsen af \u200b\u200bdenne stigning betyder overgangen til det næste lag af atmosfæren - til StratosfæreHvad betyder "lagkugle". Udtrykket stratosfæren betyder og afspejler den tidligere ide om det entydige af laget, der ligger til grund for troposfæren. Stratosfæren strækker sig til en højde på ca. 50 km over jordens overflade. En funktion er især en skarp stigning i lufttemperaturen. Denne temperatur øges forklare reaktionen af \u200b\u200bozondannelse er en af \u200b\u200bde vigtigste kemiske reaktioner, der forekommer i atmosfæren.
Størstedelen af \u200b\u200bozon er koncentreret i højder omkring 25 km, men i almindelighed er ozonlaget en stærkt strakt i skalens højde, der dækker næsten hele stratosfæren. Interaktionen mellem ilt med ultraviolette stråler er en af \u200b\u200bde gunstige processer i jordens atmosfære, der bidrager til vedligeholdelsen af \u200b\u200blivet på jorden. Absorption af ozonet af denne energi forhindrer det i overdreven strøm til jordens overflade, hvor et sådant energiniveau er skabt, der er egnet til eksistensen af \u200b\u200bjordiske former for liv. Ozoneosphere absorberer en del af strålende energi, der passerer gennem atmosfæren. Som et resultat er en lodret lufttemperaturgradient sat til ca. 0,62 ° C pr. 100 m i ozonosfæren pr. 100 m, det vil sige temperaturen stiger med en højde op til stratosfærens øvre grænse - stratopause (50 km), nået, ifølge nogle data, 0 ° C.
Ved højderne på 50 til 80 km er der et lag af atmosfære, kaldet Messphere. Ordet "mesosfæren" betyder "mellemliggende sfære", her fortsætter luftens temperatur med en højde. Over mesosfæren, i laget kaldet TermosfæreTemperaturen stiger igen med en højde på ca. 1000 ° C, og derefter falder den meget hurtigt til -96 ° C. Det er dog ikke umuligt at falde, så øges temperaturen igen.
Termosfære er det første lag ionosfære. I modsætning til de tidligere nævnte lag er ionosfæren ikke fremhævet af et temperaturegenskab. Ionosfæren er et område, der har en elektrisk natur, fordi mange typer radiokommunikation bliver mulige. Ionosfæren er opdelt i flere lag, der angiver dem med bogstaver D, E, F1 og F2 Disse lag har også specielle navne. Adskillelsen i lag skyldes flere grunde, blandt hvilke den vigtigste og ulige indflydelse af lag på passage af radiobølger. Det laveste lag, D, absorberer primært radiobølger og derved forhindrer deres yderligere distribution. Det veluddannede lag E er placeret i en højde på ca. 100 km over jordoverfladen. Han kaldes også laget af Kennelli - Hebiside på navnene på amerikanske og engelske forskere, som på samme tid og uafhængigt opdaget det. Layer E, som et kæmpe spejl, afspejler radiobølger. Takket være dette lag passerer lange radiobølger mere fjerneste afstande, end det bør forventes, hvis de kun spredes ligefrem, uden at afspejle laget af E. lignende egenskaber og lag F. Det kaldes også Epplton-laget. Sammen med Kennelly Heviside-laget afspejler det radiobølge til jordradiostationer, at en sådan refleksion kan forekomme i forskellige vinkler. Epplton-laget er placeret i en højde på ca. 240 km.
Det mest eksterne område af atmosfæren, det andet lag af ionosfæren, kaldes ofte Exosfære. Dette udtryk indikerer eksistensen af \u200b\u200budkanten af \u200b\u200bkosmos nær jorden. For at bestemme, hvor atmosfæren er ender, og rummet begynder, er det svært, da med en højde af atmosfærisk gasdensitet falder gradvist, og atmosfæren selv bliver jævnt i næsten et vakuum, hvor kun individuelle molekyler findes. Allerede i en højde på ca. 320 km er atmosfærensdensiteten så lille, at molekyler uden at vende hinanden, kan gå gennem stien på mere end 1 km. Den mest ydre del af atmosfæren tjener, da det ville være dens øvre grænse, som ligger ved højder fra 480 til 960 km.
Læs mere om processerne og atmosfæren kan findes på stedet "Earth Climate"
Indlæser...
