Жердің АТМОСФЕРАСЫ(грекше атмосфералық бу + sphaira шары) - газ қабығы, Жерді қоршаған. Атмосфераның массасы шамамен 5,15 10 15 Атмосфераның биологиялық маңызы орасан зор. Атмосферада жанды және жансыз табиғат арасында, флора мен фауна арасында масса және энергия алмасу жүреді. Атмосфералық азотты микроорганизмдер сіңіреді; Көмірқышқыл газы мен судан күн энергиясын пайдалана отырып, өсімдіктер органикалық заттарды синтездеп, оттегін шығарады. Атмосфераның болуы жердегі судың сақталуын қамтамасыз етеді, бұл да маңызды шарттірі организмдердің болуы.

Зерттеулер жоғары биіктіктегі геофизикалық зымырандардың көмегімен жүргізілді жасанды спутниктерЖер және планетааралық автоматты станциялар анықтады жер атмосферасымыңдаған шақырымға созылады. Атмосфераның шекаралары тұрақсыз, оларға Айдың гравитациялық өрісі және ағын қысымы әсер етеді. күн сәулелері. Экватордан жоғары жердің көлеңкесіндегі аймақта атмосфера шамамен 10 000 км биіктікке жетеді, ал полюстерден жоғары оның шекаралары жер бетінен 3 000 км қашықтықта орналасқан. Атмосфераның негізгі бөлігі (80-90%) 12-16 км-ге дейінгі биіктікте орналасады, бұл оның газды ортасының тығыздығының (сиректенуі) биіктігінің өсуіне байланысты төмендеуінің экспоненциалды (сызық емес) сипатымен түсіндіріледі. теңіз деңгейінен жоғары.

Табиғи жағдайда тірі организмдердің көпшілігінің болуы атмосфераның одан да тар шекараларында, газ құрамы, температура, қысым және ылғалдылық сияқты атмосфералық факторлардың қажетті үйлесімі орын алатын 7-8 км-ге дейін мүмкін. Ауаның қозғалысы мен иондануының да гигиеналық маңызы бар. атмосфералық жауын-шашын, атмосфераның электрлік күйі.

Газ құрамы

Атмосфера газдардың физикалық қоспасы (1-кесте), негізінен азот пен оттегі (78,08 және 20,95 т.%). Атмосфералық газдардың қатынасы 80-100 км биіктікке дейін дерлік бірдей. Атмосфераның газ құрамының негізгі бөлігінің тұрақтылығы тірі және өлі табиғат арасындағы газ алмасу процестерінің салыстырмалы теңгерілуімен және ауа массаларының көлденең және тік бағытта үздіксіз араласуымен анықталады.

Кесте 1. ЖЕР БЕТІНДЕГІ ҚҰРҒАҚ АТМОСФЕРАЛЫҚ АУАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ

Газ құрамы	Көлем концентрациясы, %
Оттегі
Көміртегі диоксиді
Азот оксиді
Күкірт диоксиді	0-ден 0,0001-ге дейін
	Жазда 0-ден 0,000007-ге дейін, қыста 0-ден 0,000002-ге дейін
Азот диоксиді	0-ден 0,000002-ге дейін
Көміртек тотығы

100 км-ден жоғары биіктікте ауырлық күші мен температураның әсерінен олардың диффузды стратификациясымен байланысты жеке газдар пайызының өзгеруі байқалады. Сонымен қатар, ультракүлгіннің қысқа толқынды бөлігінің әсерінен және рентген сәулелері 100 км және одан да жоғары биіктікте оттегі, азот және көмірқышқыл газы молекулаларының атомдарға диссоциациялануы жүреді. Жоғары биіктікте бұл газдар жоғары иондалған атомдар түрінде кездеседі.

Жердің әртүрлі аймақтарының атмосферасындағы көмірқышқыл газының мөлшері тұрақты емес, бұл ішінара үлкен көлемдегі біркелкі емес таралумен байланысты. өнеркәсіптік кәсіпорындарауаның ластануы, сондай-ақ көмірқышқыл газын сіңіретін жер бетіндегі өсімдіктер мен су бассейндерінің біркелкі таралуы. Жанартау атқылауы, күшті жасанды жарылыстар және өнеркәсіптік кәсіпорындардың ластануы нәтижесінде пайда болған аэрозольдердің (қараңыз) - мөлшері бірнеше миллимикроннан бірнеше ондаған микронға дейінгі ауада ілінген бөлшектердің құрамы атмосферада өзгермелі. Аэрозольдердің концентрациясы биіктікке қарай тез төмендейді.

Атмосфераның ауыспалы құрамдас бөліктерінің ішіндегі ең құбылмалы және маңыздысы су буы, оның концентрациясы жер беті 3%-дан (тропикте) 2×10 -10%-ға дейін (Антарктидада) өзгеруі мүмкін. Ауа температурасы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ылғал көбірек болады, басқа заттар тең болса, атмосферада және керісінше болуы мүмкін. Су буының негізгі бөлігі атмосферада 8-10 км биіктікке дейін шоғырланған. Атмосферадағы су буының мөлшері буланудың, конденсацияның және көлденең тасымалдаудың бірлескен әсеріне байланысты. Жоғары биіктікте температураның төмендеуіне және булардың конденсациялануына байланысты ауа құрғақ дерлік.

Жер атмосферасында молекулярлық және атомдық оттегімен қатар аз мөлшерде озон бар (қараңыз), оның концентрациясы өте құбылмалы және жыл мезгіліне және биіктікке байланысты өзгереді. Озонның көп бөлігі полярлық түннің соңына қарай 15-30 км биіктікте жоғары және төмен күрт төмендеген полюс аймағында орналасқан. Озон ультракүлгін күн радиациясының оттегіге фотохимиялық әсерінің нәтижесінде, негізінен 20-50 км биіктікте пайда болады. Екі атомды оттегі молекулалары жартылай атомдарға ыдырап, ыдырамаған молекулаларға қосылып, үш атомды озон молекулаларын (оттегінің полимерлі, аллотропты түрі) құрайды.

Атмосферада инертті газдар тобының (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон) болуы табиғи радиоактивті ыдырау процестерінің үздіксіз жүруімен байланысты.

Газдардың биологиялық маңызыатмосфера өте тамаша. Көп жасушалы организмдердің көпшілігі үшін газдағы молекулалық оттегінің белгілі бір мөлшері немесе су ортасытыныс алу кезінде фотосинтез кезінде бастапқыда пайда болған органикалық заттардан энергияның бөлінуін анықтайтын олардың өмір сүруінің таптырмас факторы болып табылады. Биосфераның жоғарғы шекаралары (жер шары бетінің бөлігі және тіршілік бар атмосфераның төменгі бөлігі) жеткілікті мөлшерде оттегінің болуымен анықталатыны кездейсоқ емес. Эволюция процесінде организмдер атмосферадағы оттегінің белгілі бір деңгейіне бейімделді; оттегі мөлшерінің төмендеуі немесе жоғарылауы жағымсыз әсер етеді (Биіктік ауруы, Гипероксия, Гипоксияны қараңыз).

Оттегінің озондық аллотропты түрі де айқын биологиялық әсерге ие. Курорттық аймақтар мен теңіз жағалауларына тән 0,0001 мг/л-ден аспайтын концентрацияларда озон емдік әсерге ие - тыныс алуды және жүрек-қан тамырларының жұмысын ынталандырады, ұйқыны жақсартады. Озон концентрациясы жоғарылаған сайын оның токсикалық әсер: көздің тітіркенуі, тыныс алу жолдарының шырышты қабығының некротикалық қабынуы, өкпе ауруларының өршуі, вегетативті невроздар. Гемоглобинмен қосылып, озон метгемоглобинді құрайды, бұл қанның тыныс алу функциясының бұзылуына әкеледі; өкпеден тіндерге оттегінің берілуі қиындап, тұншығу дамиды. Атомдық оттегі де ағзаға осындай жағымсыз әсер етеді. Озон күн радиациясының және жердегі радиацияның өте күшті сіңірілуіне байланысты атмосфераның әртүрлі қабаттарының жылу режимдерін құруда маңызды рөл атқарады. Озон ультракүлгін және инфрақызыл сәулелерді ең қарқынды сіңіреді. Толқын ұзындығы 300 нм-ден аз күн сәулелері атмосфералық озонмен толығымен дерлік жұтылады. Сонымен, Жерді Күннен келетін ультракүлгін сәулелердің зиянды әсерінен көптеген организмдерді қорғайтын өзіндік «озон экраны» қоршалған.Атмосфералық ауадағы азоттың маңызы зор. биологиялық маңызыдеп аталатындардың көзі ретінде ең алдымен. бекітілген азот - өсімдік (және, сайып келгенде, жануар) тағамының ресурсы. Азоттың физиологиялық маңызы оның тіршілік процестеріне қажетті атмосфералық қысым деңгейін құруға қатысуымен анықталады. Қысымның өзгеруінің белгілі бір жағдайында азот организмдегі бірқатар бұзылулардың дамуында үлкен рөл атқарады (Қараңыз: Декомпрессиялық ауру). Азоттың организмге оттегінің токсикалық әсерін әлсіретіп, атмосферадан тек микроорганизмдер ғана емес, сонымен қатар жоғары сатыдағы жануарлар да сіңіреді деген болжамдар даулы.

Атмосфераның инертті газдарын (ксенон, криптон, аргон, неон, гелий) олар қалыпты жағдайда түзетін парциалды қысымда биологиялық инферентті газдар қатарына жатқызуға болады. Парциалды қысымның айтарлықтай жоғарылауымен бұл газдар есірткілік әсерге ие.

Атмосферада көмірқышқыл газының болуы жинақталуын қамтамасыз етеді күн энергиясыбиосферада тіршілік барысында үздіксіз пайда болатын, өзгеретін және ыдырайтын күрделі көміртекті қосылыстардың фотосинтезі есебінен. Бұл динамикалық жүйекүн сәулесінің энергиясын алып, оны көмірқышқыл газы (қараңыз) мен суды әртүрлі заттарға айналдыру үшін пайдаланатын балдырлар мен құрлық өсімдіктерінің қызметі нәтижесінде сақталады. органикалық қосылыстароттегінің бөлінуімен. Биосфераның жоғарыға қарай кеңеюі ішінара 6-7 км-ден жоғары биіктікте құрамында хлорофилл бар өсімдіктер көмірқышқыл газының парциалды қысымы төмен болғандықтан өмір сүре алмайтындығымен шектеледі. Көмірқышқыл газы физиологиялық тұрғыдан да өте белсенді, өйткені ол зат алмасу процестерін реттеуде, орталық жасушалардың белсенділігінде маңызды рөл атқарады. жүйке жүйесі, тыныс алу, қан айналымы, ағзаның оттегі режимі. Дегенмен, бұл реттеу атмосферадан емес, дененің өзі шығаратын көмірқышқыл газының әсерінен болады. Жануарлар мен адамдардың тіндері мен қанында көмірқышқыл газының парциалды қысымы оның атмосферадағы қысымынан шамамен 200 есе жоғары. Атмосферадағы көмірқышқыл газының айтарлықтай жоғарылауымен ғана (0,6-1% -дан астам) денеде гиперкапния терминімен белгіленген бұзылулар байқалады (қараңыз). Ингаляциялық ауадан көмірқышқыл газын толығымен жою адам және жануарлар ағзасына тікелей кері әсер ете алмайды.

Көмірқышқыл газы ұзақ толқынды радиацияны жұтуда және жер бетіндегі температураны арттыратын «парниктік эффектіні» сақтауда рөл атқарады. Өндірістік қалдықтар ретінде ауаға көп мөлшерде түсетін көмірқышқыл газының жылу және басқа да атмосфералық жағдайларға әсері мәселесі де зерттелуде.

Атмосфералық су буы (ауаның ылғалдылығы) адам ағзасына, атап айтқанда қоршаған ортамен жылу алмасуына да әсер етеді.

Атмосферада су буының конденсациялануы нәтижесінде бұлттар пайда болып, жауын-шашын (жаңбыр, бұршақ, қар) түседі. Су буы, күн радиациясын шашыратады, құруға қатысады жылу режиміЖер және төменгі қабаттаратмосфера, метеорологиялық жағдайлардың қалыптасуында.

Атмосфералық қысым

Атмосфералық қысым (барометрлік) – жер бетіне ауырлық күшінің әсерінен атмосфераның түсіретін қысымы. Атмосфераның әрбір нүктесіндегі бұл қысымның шамасы өлшеу орнының үстінен атмосфераның шекарасына дейін созылатын бір негізді ауаның үстіңгі бағанының салмағына тең. Атмосфералық қысым барометрмен (см) өлшенеді және миллибармен, Ньютонмен көрсетіледі. шаршы метрнемесе барометрдегі сынап бағанының биіктігі миллиметрмен, 0°-қа дейін төмендетілген және ауырлық күшінің үдеуінің қалыпты мәні. Кестеде 2-кестеде атмосфералық қысымды өлшеудің ең жиі қолданылатын бірліктері көрсетілген.

Қысымның өзгеруі әртүрлі географиялық ендіктерде жер мен судың үстінде орналасқан ауа массаларының біркелкі қызуынан болады. Температура көтерілген сайын ауаның тығыздығы мен ол жасайтын қысым азаяды. Төмен қысымды (қысымның шеткі жағынан құйынды ортасына қарай төмендеуімен) жылдам қозғалатын ауаның үлкен жинақталуын циклон деп атайды, ал жоғары қысымды (құйынның ортасына қарай қысымның жоғарылауымен) - циклон деп атайды. антициклон. Ауа райын болжау үшін қозғалатын үлкен массаларда болатын және антициклондар мен циклондардың пайда болуымен, дамуымен және жойылуымен байланысты атмосфералық қысымның мерзімді емес өзгерістерінің маңызы зор. Атмосфералық қысымның әсіресе үлкен өзгерістері тропикалық циклондардың жылдам қозғалысымен байланысты. Бұл жағдайда атмосфералық қысым тәулігіне 30-40 мбарға өзгеруі мүмкін.

Атмосфералық қысымның миллибармен 100 км қашықтықта төмендеуін горизонталь барометрлік градиент деп атайды. Әдетте, көлденең барометрлік градиент 1-3 мбар, бірақ в тропикалық циклондаркейде олар 100 км-ге ондаған миллибарға дейін артады.

Биіктіктің жоғарылауымен атмосфералық қысым логарифмдік түрде төмендейді: алдымен өте күрт, содан кейін аз және аз байқалады (1-сурет). Демек, барометрлік қысымның өзгеру қисығы экспоненциалды.

Бірлік тік қашықтыққа қысымның төмендеуі тік барометрлік градиент деп аталады. Көбінесе олар оның кері мәнін – барометрлік кезеңді пайдаланады.

Барометрлік қысым ауаны құрайтын газдардың парциалды қысымдарының қосындысы болғандықтан, биіктік өскен сайын атмосфераның жалпы қысымының төмендеуімен қатар ауаны құрайтын газдардың парциалды қысымының да азаюы анық. да төмендейді. Кез келген газдың атмосферадағы парциалды қысымы формула бойынша есептеледі

мұндағы P x - газдың парциалды қысымы, P z - Z биіктіктегі атмосфералық қысым, X% - парциалды қысымы анықталуы керек газдың пайызы.

Күріш. 1. Теңіз деңгейінен биіктікке байланысты барометрлік қысымның өзгеруі.

Күріш. 2. Ауа мен оттегімен тыныс алғанда биіктіктің өзгеруіне байланысты альвеолярлы ауадағы оттегінің парциалды қысымының және артерия қанының оттегімен қанығуының өзгеруі. Оттегінің тыныс алуы 8,5 км биіктікте басталады (барокамерадағы тәжірибе).

Күріш. 3. Адамдағы белсенді сананың орташа мәндерінің салыстырмалы қисықтары минутына әртүрлі биіктіктерауамен (I) және оттегімен (II) тыныс алу кезінде жылдам көтерілуден кейін. 15 км-ден жоғары биіктікте белсенді сана оттегі мен ауамен тыныс алғанда бірдей бұзылады. 15 км-ге дейінгі биіктікте оттегімен тыныс алу белсенді сана кезеңін айтарлықтай ұзартады (барокамерадағы тәжірибе).

Атмосфералық газдардың пайыздық құрамы салыстырмалы түрде тұрақты болғандықтан, кез келген газдың парциалды қысымын анықтау үшін тек берілген биіктіктегі жалпы барометрлік қысымды білу қажет (1-сурет және 3-кесте).

Кесте 3. СТАНДАРТТЫ АТМОСФЕРА КЕСТЕСІ (ГОСТ 4401-64) 1

Геометриялық биіктік (м)	Температура		Барометрлік қысым			Оттегінің парциалды қысымы (мм.сын.бағ.)
				мм сын.бағ Өнер.

1 Қысқартылған түрде берілген және «Оттегінің ішінара қысымы» деген бағанмен толықтырылған.

Ылғалды ауадағы газдың парциалды қысымын анықтау кезінде барометрлік қысымның мәнінен қысымды (икемділікті) алып тастау керек. қаныққан булар.

Ылғалды ауадағы газдың парциалды қысымын анықтау формуласы құрғақ ауаға қарағанда сәл өзгеше болады:

мұндағы рН 2 O – су буының қысымы. t° 37° кезінде қаныққан су буының қысымы 47 мм сын. бағ. Өнер. Бұл шама жердегі және биіктіктегі альвеолярлық ауа газдарының парциалды қысымдарын есептеу үшін қолданылады.

Жоғары және төмен қан қысымының ағзаға әсері. Барометрлік қысымның жоғары немесе төмен өзгеруі жануарлар мен адам ағзасына әртүрлі әсер етеді. Жоғары қысымның әсері газ тәріздес ортаның механикалық және енетін физикалық-химиялық әрекетімен байланысты (сығу және ену әсерлері деп аталады).

Қысу әсері мынада көрінеді: мүшелер мен ұлпаларға механикалық қысым күштерінің біркелкі ұлғаюынан туындаған жалпы көлемдік қысу; өте жоғары барометрлік қысымда біркелкі көлемді қысу нәтижесінде пайда болатын механонаркоз; сыртқы ауа мен қуыстағы ауа арасындағы байланыс үзілген кезде газы бар қуыстарды шектейтін тіндерге жергілікті біркелкі емес қысым, мысалы, ортаңғы құлақ, параназальды қуыстар (Баротравма бөлімін қараңыз); қарсылықтың жоғарылауын тудыратын сыртқы тыныс алу жүйесіндегі газ тығыздығының жоғарылауы тыныс алу қозғалыстары, әсіресе мәжбүрлі тыныс алу кезінде (дене белсенділігі, гиперкапния).

Еніп кететін әсер оттегінің және индифферентті газдардың уытты әсеріне әкелуі мүмкін, оның қандағы және тіндердегі мөлшерінің жоғарылауы есірткілік реакцияны тудырады; адамдарда азот-оттегі қоспасын қолданғанда кесудің алғашқы белгілері келесі уақытта пайда болады. қысым 4-8 атм. Оттегінің парциалды қысымының жоғарылауы бастапқыда жүрек-қан тамырлары мен деңгейін төмендетеді тыныс алу жүйелеріфизиологиялық гипоксемияның реттеуші әсерін өшіруге байланысты. Өкпедегі оттегінің парциалды қысымы 0,8-1 атадан астам жоғарылағанда оның токсикалық әсері (өкпе тінінің зақымдануы, құрысулар, коллапс) пайда болады.

Газ қысымының жоғарылауының ену және қысу әсері клиникалық медицинада оттегімен қамтамасыз етудің жалпы және жергілікті бұзылуымен әртүрлі ауруларды емдеуде қолданылады (Баротерапияны, Оттегі терапиясын қараңыз).

Қысымның төмендеуі денеге одан да айқын әсер етеді. Өте сирек кездесетін атмосфера жағдайында сананың бірнеше секундта жоғалуына, ал 4-5 минуттан кейін өлімге әкелетін негізгі патогенетикалық фактор ингаляциялық ауадағы, содан кейін альвеолярлық оттегінің парциалды қысымының төмендеуі болып табылады. ауа, қан және тіндер (2 және 3-сурет). Орташа гипоксия тыныс алу және гемодинамикалық жүйелердің бейімделу реакцияларының дамуын тудырады, бірінші кезекте өмірлік маңызды органдарды (ми, жүрек) оттегімен қамтамасыз етуге бағытталған. Оттегінің айқын жетіспеушілігімен тотығу процестері тежеледі (тыныс алу ферменттерінің әсерінен) және митохондрияларда энергия өндірудің аэробты процестері бұзылады. Бұл ең алдымен өмірлік маңызды органдардың функцияларының бұзылуына, содан кейін дененің қайтымсыз құрылымдық зақымдалуына және өліміне әкеледі. Атмосфералық қысым төмендеген кезде бейімделу және патологиялық реакциялардың дамуы, организмнің функционалдық жағдайының өзгеруі және адам өнімділігі деммен жұтылатын ауадағы оттегінің парциалды қысымының төмендеу дәрежесі мен жылдамдығымен, биіктікте болу ұзақтығымен, орындалатын жұмыстың қарқындылығы және дененің бастапқы күйі (Биіктік ауруын қараңыз).

Биіктікте қысымның төмендеуі (тіпті оттегі тапшылығын алып тастаса да) денеде «декомпрессиялық бұзылулар» ұғымымен біріктірілген күрделі бұзылуларды тудырады, олар мыналарды қамтиды: биіктіктегі метеоризм, баротит және барозинусит, биік таулы декомпрессиялық ауру және жоғары - биіктік тінінің эмфиземасы.

Биіктіктегі метеоризм 7-12 км және одан да жоғары биіктікке көтерілу кезінде құрсақ қабырғасындағы барометрлік қысымның төмендеуімен асқазан-ішек жолдарындағы газдардың кеңеюінен дамиды. Ішектің құрамында еріген газдардың бөлінуі де белгілі бір маңыздылыққа ие.

Газдардың кеңеюі асқазан мен ішектің созылуына, диафрагманың көтерілуіне, жүрек жағдайының өзгеруіне, осы органдардың рецепторлық аппаратының тітіркенуіне және тыныс алу мен қан айналымын бұзатын патологиялық рефлекстердің пайда болуына әкеледі. Іштің аймағында өткір ауырсыну жиі пайда болады. Мұндай құбылыстар кейде сүңгуірлер арасында тереңдіктен жер бетіне көтерілген кезде де болады.

Баротит пен барозинуситтің даму механизмі, сәйкесінше, ортаңғы құлақта немесе мұрын қуысында тоқырау және ауырсыну сезімімен көрінеді, жоғары биіктіктегі метеоризмнің дамуына ұқсас.

Қысымның төмендеуі дене қуыстарындағы газдардың кеңеюінен басқа, теңіз деңгейінде немесе тереңдікте қысым жағдайында еріген сұйықтықтар мен ұлпалардан газдардың бөлінуіне және газ көпіршіктерінің пайда болуына әкеледі. дене.

Бұл еріген газдарды (ең алдымен азот) шығару процесі декомпрессиялық аурудың дамуын тудырады (қараңыз).

Күріш. 4. Судың қайнау температурасының теңіз деңгейінен биіктікке және барометрлік қысымға тәуелділігі. Қысым сандары сәйкес биіктік сандарынан төмен орналасқан.

Атмосфералық қысым төмендеген сайын сұйықтықтардың қайнау температурасы төмендейді (4-сурет). 19 км-ден астам биіктікте, барометрлік қысым дене температурасындағы қаныққан будың серпімділігіне тең (немесе одан аз) болғанда (37°), дененің интерстициалды және жасушааралық сұйықтығының «қайнауы» орын алуы мүмкін. ірі веналар, плевра қуысында, асқазанда, перикардта, борпылдақ майлы тіндерде, яғни гидростатикалық және интерстициалды қысымы төмен жерлерде су буының көпіршіктері пайда болады және биік таулы тіндердің эмфиземасы дамиды. Жоғары биіктіктегі «қайнау» жасушалық құрылымдарға әсер етпейді, тек жасушааралық сұйықтықта және қанда локализацияланған.

Жаппай бу көпіршіктері жүрек пен қан айналымын жауып, өмірлік маңызды жүйелер мен органдардың жұмысын бұзуы мүмкін. Бұл жоғары биіктікте дамитын өткір оттегі ашығуының ауыр асқынуы. Жоғары биіктіктегі тіндердің эмфиземасының алдын алуға жоғары биіктіктегі жабдықты пайдалану арқылы денеге сыртқы кері қысым жасау арқылы қол жеткізуге болады.

Белгілі бір параметрлер бойынша барометрлік қысымды төмендету (декомпрессия) процесі зақымдаушы факторға айналуы мүмкін. Жылдамдығына қарай декомпрессия тегіс (баяу) және жарылғыш болып бөлінеді. Соңғысы 1 секундтан аз уақыт ішінде пайда болады және күшті жарылыспен (жану кезіндегідей) және тұманның пайда болуымен (кеңейтетін ауаның салқындауына байланысты су буының конденсациясы) жүреді. Әдетте, жарылғыш декомпрессия биіктікте қысымды кабинаның немесе қысымды костюмнің шынылары сынған кезде орын алады.

Жарылғыш декомпрессия кезінде өкпе бірінші болып зардап шегеді. Өкпе ішілік артық қысымның тез өсуі (80 мм рт.ст. астам) өкпе тінінің айтарлықтай созылуына әкеледі, бұл өкпенің жарылуын тудыруы мүмкін (егер олар 2,3 есе кеңейсе). Жарылғыш декомпрессия асқазан-ішек жолына да зақым келтіруі мүмкін. Өкпеде пайда болатын артық қысымның мөлшері декомпрессия кезінде олардан ауаның шығу жылдамдығына және өкпедегі ауаның көлеміне байланысты болады. Декомпрессия кезінде жоғарғы тыныс жолдары жабылса (жұтыну, тыныс алу кезінде) немесе декомпрессия өкпеге толтырылған терең ингаляция кезеңімен сәйкес келсе, әсіресе қауіпті. үлкен сомаауа.

Атмосфералық температура

Атмосфераның температурасы алғашында биіктікке көтерілген сайын төмендейді (орта есеппен жердегі 15°-тан 11-18 км биіктікте -56,5°-қа дейін). Атмосфераның осы аймағындағы тік температура градиенті әрбір 100 м үшін шамамен 0,6°; ол тәулік және жыл бойы өзгереді (4-кесте).

Кесте 4. КСРО АУМАҒЫНЫҢ ОРТА ЖОЛАҚЫНДАҒЫ ТЕМПЕРАТУРАЛЫҚ ВЕРТИКАЛЬ ГРАДИЕНТІНІҢ ӨЗГЕРІСІ

Күріш. 5. Әртүрлі биіктіктегі атмосфералық температураның өзгеруі. Шарлардың шекаралары нүктелі сызықтармен көрсетілген.

11 - 25 км биіктікте температура тұрақты болады және -56,5° құрайды; содан кейін температура көтеріле бастайды, 40 км биіктікте 30-40°-қа, ал 50-60 км биіктікте 70°-қа жетеді (5-сурет), бұл күн радиациясын озонның қарқынды сіңіруімен байланысты. 60-80 км биіктіктен ауа температурасы қайтадан аздап төмендейді (60°-қа дейін), содан кейін біртіндеп жоғарылайды және 120 км биіктікте 270°, 220 км биіктікте 800°, 300 км биіктікте 1500° болады. , және

ғарыш кеңістігімен шекарада – 3000°-тан астам. Айта кету керек, бұл биіктіктерде газдардың сирек кездесетіндігі және тығыздығы төмен болғандықтан, олардың жылу сыйымдылығы мен суық денелерді қыздыру қабілеті өте мардымсыз. Бұл жағдайда бір денеден екінші денеге жылу беру тек сәуле арқылы жүреді. Атмосферадағы температураның барлық қарастырылған өзгерістері ауа массаларының Күннен жылу энергиясын сіңіруімен байланысты - тікелей және шағылысады.

Жер бетіне жақын атмосфераның төменгі бөлігінде температураның таралуы күн радиациясының түсуіне байланысты және сондықтан негізінен ендік сипатқа ие, яғни температуралары бірдей сызықтар – изотермалар ендіктерге параллель болады. Төменгі қабаттардағы атмосфера жер бетімен жылытылатындықтан, температураның көлденең өзгеруіне жылулық қасиеттері әртүрлі материктер мен мұхиттардың таралуы қатты әсер етеді. Әдетте, анықтамалықтар желіде өлшенген температураны көрсетеді метеорологиялық бақылаулартопырақ бетінен 2 м биіктікте орнатылған термометр. Ең жоғары температура (58°С-қа дейін) Иран шөлдерінде, ал КСРО-да Түркіменстанның оңтүстігінде (50°-қа дейін), ең төменгі (-87°-қа дейін) Антарктидада және КСРО - Верхоянск және Оймякон аудандарында (-68° дейін). Қыста температураның тік градиенті кейбір жағдайларда 0,6° орнына 100 м-ге 1°-тан асуы немесе тіпті теріс мәнді қабылдауы мүмкін. Жылы мезгілде күндіз ол 100 м-ге көптеген ондаған градусқа тең болуы мүмкін.Сондай-ақ көлденең температура градиенті бар, ол әдетте изотермаға қалыпты 100 км қашықтыққа жатады. Көлденең температура градиентінің шамасы 100 км-ге градустың оннан бір бөлігін құрайды, ал фронтальды аймақтарол 100 м-ге 10°-тан асуы мүмкін.

Адам ағзасы сыртқы ауа температурасының 15-тен 45°-қа дейінгі ауытқуларының жеткілікті тар диапазонында термиялық гомеостазды (қараңыз) сақтауға қабілетті. Маңызды айырмашылықтарЖерге жақын және биіктіктегі атмосфералық температура биік және ғарыштық ұшулар кезінде адам ағзасы мен сыртқы орта арасындағы жылу тепе-теңдігін қамтамасыз ету үшін арнайы қорғаныс техникалық құралдарын қолдануды талап етеді.

Атмосфералық параметрлердің сипаттамалық өзгерістері (температура, қысым, химиялық құрамы, электрлік күйі) атмосфераны аймақтарға немесе қабаттарға шартты түрде бөлуге мүмкіндік береді. Тропосфера- Жерге ең жақын қабат, оның жоғарғы шекарасы экваторда 17-18 км-ге дейін, полюстерде 7-8 км-ге дейін, орта ендіктерде 12-16 км-ге дейін созылады. Тропосфера қысымның экспоненциалды төмендеуімен, тұрақты тік температура градиентінің болуымен, ауа массаларының көлденең және тік қозғалыстарымен, ауа ылғалдылығының айтарлықтай өзгеруімен сипатталады. Тропосферада атмосфераның негізгі бөлігі, сонымен қатар биосфераның едәуір бөлігі бар; бұлттардың барлық негізгі түрлері осы жерде пайда болады және қалыптасады ауа массаларыжәне фронттар, циклондар мен антициклондар дамиды. Тропосферада күн сәулесінің жердің қар жамылғысының шағылысуынан және жер бетіндегі ауа қабаттарының салқындауына байланысты инверсия деп аталатын құбылыс пайда болады, яғни атмосферадағы температураның орнына төменнен жоғарыға көтерілуі. әдеттегі төмендеу.

Жылдың жылы мезгілінде тропосферада ауа массаларының тұрақты турбулентті (ретсіз, хаотикалық) араласуы және ауа ағындарымен жылу алмасуы (конвекция) жүреді. Конвекция тұмандарды жояды және атмосфераның төменгі қабатындағы шаңды азайтады.

Атмосфераның екінші қабаты стратосфера.

Ол тропосферадан тар белдеуде (1-3 км) тұрақты температурада (тропопауза) басталып, шамамен 80 км биіктікке дейін созылады. Стратосфераның ерекшелігі - ауаның үдемелі жұқалығы, ультракүлгін сәулеленудің өте жоғары қарқындылығы, су буының болмауы, озонның көп болуы және температураның біртіндеп жоғарылауы. Озон мөлшерінің жоғары болуы бірқатар оптикалық құбылыстарды (мираждарды) тудырады, дыбыстардың шағылысуын тудырады және электромагниттік сәулеленудің қарқындылығы мен спектрлік құрамына айтарлықтай әсер етеді. Стратосферада ауа үнемі араласып отырады, сондықтан оның құрамы тропосфераға ұқсас, бірақ стратосфераның жоғарғы шекараларындағы тығыздығы өте төмен. Стратосферада басым желдер батыс, ал жоғарғы белдеуде шығыс желдерге ауысады.

Атмосфераның үшінші қабаты ионосфера, ол стратосферадан басталып, 600-800 км биіктікке дейін созылады.

Ионосфераның айрықша белгілері газ тәріздес ортаның өте сирек болуы, молекулалық және атомдық иондар мен бос электрондардың жоғары концентрациясы, сонымен қатар жоғары температура. Ионосфера радиотолқындардың таралуына әсер етіп, олардың сынуын, шағылуын және жұтылуын тудырады.

Атмосфераның жоғары қабаттарындағы ионданудың негізгі көзі Күннен келетін ультракүлгін сәулелер болып табылады. Бұл жағдайда газ атомдарынан электрондар бөлініп шығады, атомдар оң иондарға айналады, ал сөнген электрондар бос қалады немесе теріс иондар түзу үшін бейтарап молекулалармен ұсталады. Ионосфераның иондануына метеорлар, Күннен келетін корпускулярлық, рентгендік және гамма-сәулеленулер, сондай-ақ Жердің сейсмикалық процестері (жер сілкінісі, жанартау атқылауы, күшті жарылыстар) әсер етеді. акустикалық толқындарионосферада атмосфералық бөлшектердің тербелістерінің амплитудасы мен жылдамдығын арттырып, газ молекулалары мен атомдарының иондануына ықпал етеді (Аэрионизацияны қараңыз).

Ионосферадағы иондар мен электрондардың жоғары концентрациясымен байланысты электр өткізгіштік өте жоғары. Ионосфераның электр өткізгіштігінің жоғарылауы радиотолқындардың шағылуында және полярлық сәулелердің пайда болуында маңызды рөл атқарады.

Ионосфера – Жердің жасанды серіктері мен құрлықаралық баллистикалық зымырандардың ұшу аймағы. Қазіргі уақытта ғарыш медицинасы атмосфераның осы бөлігіндегі ұшу жағдайларының адам ағзасына ықтимал әсерін зерттеуде.

Атмосфераның төртінші сыртқы қабаты – экзосфера. Осы жерден атмосфералық газдар диссипация (молекулалардың ауырлық күштерін жеңу) есебінен кеңістікке таралады. Содан кейін атмосферадан планетааралық кеңістікке біртіндеп көшу жүреді. Экзосфера соңғысынан Жердің 2 және 3 радиациялық белдеулерін құрайтын бос электрондардың көп болуымен ерекшеленеді.

Атмосфераның 4 қабатқа бөлінуі өте ерікті. Осылайша, электрлік параметрлер бойынша атмосфераның бүкіл қалыңдығы 2 қабатқа бөлінеді: бейтарап бөлшектер басым болатын нейтросфера және ионосфера. Температура негізінде тропосфера, стратосфера, мезосфера және термосфера бөлінеді, сәйкесінше тропопауза, стратосфера және мезопауза бөлінеді. Атмосфераның 15-70 км аралығында орналасқан және озонның жоғары мөлшерімен сипатталатын қабаты озоносфера деп аталады.

Практикалық мақсаттар үшін олар қабылдайтын халықаралық стандартты атмосфераны (MCA) пайдалану ыңғайлы келесі шарттар: t° 15° теңіз деңгейіндегі қысым 1013 мбар (1,013 X 10 5 нм 2 немесе 760 мм рт.ст.); температура 1 км-ге 6,5°-қа 11 км деңгейіне дейін төмендейді (шартты стратосфера), содан кейін тұрақты болып қалады. КСРО-да ГОСТ 4401 - 64 стандартты атмосфера қабылданды (3-кесте).

Атмосфералық жауын-шашын. Атмосфералық су буының негізгі бөлігі тропосферада шоғырланғандықтан, процестер фазалық ауысуларЖауын-шашын тудыратын сулар негізінен тропосферада ағып жатыр. Тропосфералық бұлттар әдетте бүкіл жер бетінің 50%-ға жуығын алып жатыр, ал стратосферада (20-30 км биіктікте) және мезопаузаға жақын жерде, сәйкесінше меруерт және түндік деп аталатын бұлттар салыстырмалы түрде сирек байқалады. Тропосферада су буының конденсациялануы нәтижесінде бұлттар пайда болып, жауын-шашын болады.

Жауын-шашынның сипатына қарай жауын-шашын 3 түрге бөлінеді: қатты, нөсерлі, жаңбырлы. Жауын-шашынның мөлшері миллиметрде құлаған су қабатының қалыңдығымен анықталады; Жауын-шашын мөлшері жаңбыр өлшегіштер мен жауын-шашын өлшегіштері арқылы өлшенеді. Жауын-шашынның қарқындылығы минутына миллиметрмен көрсетіледі.

Жауын-шашынның жекелеген маусымдар мен тәуліктерде, сондай-ақ аумақ бойынша таралуы өте біркелкі емес, бұл атмосфералық циркуляция мен жер бетінің әсерінен. Осылайша, Гавай аралдарында жылына орта есеппен 12 000 мм, ал Перу мен Сахараның ең құрғақ аудандарында жауын-шашын 250 мм-ден аспайды, кейде бірнеше жылдар бойы жаумайды. Жауын-шашынның жылдық динамикасында келесі түрлер ажыратылады: экваторлық – көктемгі және күзгі күн мен түннің теңелуінен кейінгі ең көп жауын-шашынмен; тропикалық - жазда жауын-шашынның максималды мөлшерімен; муссон - жазда және құрғақ қыста өте айқын шыңы бар; субтропиктік - қыста және құрғақ жазда ең көп жауын-шашынмен; континенттік қоңыржай ендіктер- жазда ең көп жауын-шашынмен; теңіздік қоңыржай ендіктер – қыста ең көп жауын-шашынмен.

Ауа-райын құрайтын климаттық және метеорологиялық факторлардың бүкіл атмосфералық-физикалық кешені денсаулықты жақсарту, қатайту және нығайту үшін кеңінен қолданылады. дәрілік мақсаттар(Климатотерапияны қараңыз). Сонымен қатар, осы атмосфералық факторлардың күрт ауытқуы организмдегі физиологиялық процестерге теріс әсер етіп, әртүрлі патологиялық жағдайлардың дамуына және метеотропты реакциялар деп аталатын аурулардың өршуіне себеп болатыны анықталды (Климатопатологияны қараңыз). Ерекше мағынаосыған байланысты атмосфераның ұзақ мерзімді бұзылыстары және метеорологиялық факторлардың күрт күрт ауытқулары жиі байқалады.

Метеотропты реакциялар жүрек-қантамыр жүйесі ауруларымен, полиартритпен, бронх демікпесімен ауыратын адамдарда жиі байқалады. асқазан жарасы, тері аурулары.

Библиография:Белинский В.А. және Побияхо В.А. Аэрология, Л., 1962, библиогр.; Биосфера және оның ресурстары, ред. В.А.Ковды, М., 1971; Данилов А.Д. Химия ионосфера, Ленинград, 1967; Колобков Н.В.Атмосфера және оның өмірі, М., 1968; Калитин Н.Х. Медицинада қолданылатын атмосфералық физика негіздері, Ленинград, 1935 ж.; Матвеев Л.Т. Жалпы метеорология негіздері, Атмосфералық физика, Ленинград, 1965, библиогр.; Минх А.А. Ауаның иондануы және оның гигиеналық құндылығы, М., 1963, библиогр.; ака, Гигиеналық зерттеу әдістері, М., 1971, библиогр.; Тверской П.Н.Метеорология курсы, Л., 1962; Уманский С.П. Адам ғарыштағы, М., 1970; Хвостиков И.А. Атмосфераның биік қабаттары, Ленинград, 1964; X r g i a n A. X. Атмосфера физикасы, Л., 1969, библиогр.; Хромов С.П. Географиялық факультеттерге арналған метеорология және климатология, Ленинград, 1968 ж.

Жоғары және төмен қан қысымының ағзаға әсері- Армстронг Г. Авиациялық медицина, транс. ағылшын тілінен, М., 1954, библиогр.; Зальцман Г.Л. Қоршаған орта газдарының жоғары қысымы жағдайында адамның болуының физиологиялық негіздері, Л., 1961, библиогр.; Иванов Д.И. және Хромушкин А.И. Биік және ғарыштық ұшулар кезінде адамның өмірін қамтамасыз ету жүйелері, М., 1968, библиогр.; Исаков П.К. және т.б. Авиациялық медицина теориясы мен тәжірибесі, М., 1971, библиогр.; Коваленко Е.А. және Черняков И.Н. Экстремалды ұшу факторларындағы тіндік оттегі, М., 1972, библиогр.; Майлс С. Су асты медицинасы, транс. ағылшын тілінен, М., 1971, библиогр.; Басби Д.Е. Ғарыштық клиникалық медицина, Дордрехт, 1968 ж.

И.Н.Черняков, М.Т.Дмитриев, С.И.Непомнящий.

Стратосфера (латын тілінен stratum – қабат, қабат) – атмосфераның биіктігі бар қабаты. 11-ден 50 км-ге дейін, тропосфераның үстінде орналасқан. Тропосферадан стратосфераға өту бірқалыпты жүреді, өйткені олардың арасында тропопауза деп аталатын жұқа аралық қабат бар, онда температура биіктікке қарай төмендемейді. Стратосфераның негізгі ерекшелігі - температураның биіктікке қарай өсуі. Бұл қабаттың төменгі бөлігінде (25 км биіктікке дейін) температура тұрақты немесе биіктікке қарай баяу өседі, бірақ 34 - 36 км деңгейінен температураның көтерілуі арта бастайды. Температураның жоғарылауы жер бетіндегі ауа массалары сияқты жылы болатын стратопауза – стратосфераның жоғарғы шекарасына дейін созылады.

Құрама

Стратосфераның жоғары тұрақтылығы температураның биіктікке көтерілуіне байланысты. Тропосферадан айырмашылығы, бұл қабатта ауаның реттелген тік қозғалысы және оның араласуы жоқ, бірақ кең аумақтардағы стратосфера қабаттарын қамтитын баяу шөгу немесе көтерілу түріндегі шағын тік қозғалыстар бар. Стратосферадағы ауаның қызуы ультракүлгін сәулелерді озонның жұтуы есебінен, ал салқындауы H2O және CO2 молекулаларының ұзын толқынды сәулеленуі есебінен жүреді. Сондықтан, в төмен ендіктер ah, мұнда H2O және CO2 мөлшері жоғарылаған, ал O3 аз болса, стратосфераның жоғары ендіктерінен жоғарырақ суық. Стратосферада 20 - 25 км биіктікте Жазда желдің бағыты батыстан шығысқа қарай өзгереді, ал қыста батыс желдері үздіксіз соғады. Стратосфераның жоғарғы шекарасында желдің ең жоғары жылдамдығы, сонымен қатар реактивті ағындар байқалады.

Стратосфераның төменгі жағында 20 - 25 км-ге дейінгі биіктікте Мұнда жанартау атқылауы кезінде әкелінетін аэрозоль бөлшектерінің, әсіресе сульфат бөлшектерінің мөлшері артады. Төмен турбулентті алмасу және жауын-шашынмен шайылып кетпеу себебінен олар тропосфераға қарағанда мұнда ұзақ сақталады.

Стратосферада су буы өте аз, бірақ кейде биік ендіктерде меруерт бұлттар байқалады. 22 - 24 км биіктікте . Олар әсіресе түнде көрінеді, көкжиектен төмен күн сәулесімен жарықтандырылады. Бұл бұлттар өте суыған тамшылардан немесе мұз кристалдарынан түзілген деп болжанады.

Стратосферада ауаның газдық құрамы іс жүзінде тропосферадағыдан ерекшеленбейді, бірақ айырмашылығы бар, атап айтқанда озон мөлшерінің жоғарылауы (O3). Стратосферада озон қабатының болуына байланысты озоносфера деп атауға болады. Озон қабаты күннің ультракүлгін сәулелерінің оттегі молекулаларымен әрекеттесуі нәтижесінде пайда болды және сақталды және барлық тірі организмдерге зиянды ультракүлгін сәулеленуге сенімді кедергі қызметін атқарады. Күн энергиясын озон қабаты жұтқанда атмосфераның температурасы жоғарылайды, сондықтан озон қабаты атмосферадағы жылу қоймасының бір түрі болып табылады. 10 км биіктікке дейін және 60 км-ден астам атмосферада озон толығымен дерлік жоқ, ал оның максималды концентрациясы 20 - 30 км биіктікте шоғырланған. Стратосферада жылу режимі негізінен радиациялық жылу алмасу арқылы анықталады. Озон NO, бос радикалдар және құрамында галоген бар қосылыстармен әрекеттескенде жойылады.

Ультракүлгін сәулеленудің қысқа толқынды бөлігінің негізгі үлесі (180 - 200 нм) стратосферада қалады және қысқа толқындардың энергиясы түрленеді. Ультракүлгін сәулелердің әсерінен магнит өрісі өзгереді, молекулалар ыдырайды, иондану жүреді, жаңа газдар және басқа газдар пайда болады. химиялық қосылыстар. Табиғатта бұл процестер солтүстік шамдар, найзағай және басқа да жарқырау ретінде байқалады.

Қатысты материалдар:

Жер бетінен ретімен атмосфера қабаттары

Жер тіршілігіндегі атмосфераның рөлі

Атмосфера адамдар дем алатын оттегінің көзі болып табылады. Дегенмен, биіктікке көтерілген кезде жалпы атмосфералық қысым төмендейді, бұл ішінара оттегі қысымының төмендеуіне әкеледі.

Адамның өкпесінде шамамен үш литр альвеолярлы ауа бар. Егер атмосфералық қысым қалыпты болса, онда альвеолярлық ауадағы оттегінің жартылай қысымы 11 мм сын.бағ. болады. Арт., көмірқышқыл газының қысымы - 40 мм Hg. Art., және су буы - 47 мм Hg. Өнер. Биіктік көтерілген сайын оттегі қысымы төмендейді, ал өкпедегі су буы мен көмірқышқыл газының жалпы қысымы тұрақты болып қалады - шамамен 87 мм рт.ст. Өнер. Ауа қысымы осы мәнге тең болғанда, оттегінің өкпеге түсуі тоқтайды.

20 км биіктікте атмосфералық қысымның төмендеуіне байланысты мұнда су мен дененің аралық сұйықтығы қайнайды. адам денесі. Егер сіз қысымды кабинаны қолданбасаңыз, мұндай биіктікте адам бірден өледі. Демек, адам ағзасының физиологиялық ерекшеліктері тұрғысынан «ғарыш» теңіз деңгейінен 20 км биіктіктен басталады.

Жер өміріндегі атмосфераның рөлі өте зор. Мысалы, ауаның тығыз қабаттары – тропосфера мен стратосфераның арқасында адамдар радиацияның әсерінен қорғалған. Ғарышта, сирек ауада, 36 км-ден астам биіктікте иондаушы сәулелер әсер етеді. 40 км-ден астам биіктікте - ультракүлгін.

Жер бетінен 90-100 км-ден астам биіктікке көтерілген кезде атмосфераның төменгі қабатында байқалатын адамдарға таныс құбылыстардың біртіндеп әлсіреуі, содан кейін толық жойылуы байқалады:

Дыбыс таралмайды.

Аэродинамикалық күш немесе кедергі жоқ.

Жылу конвекция арқылы берілмейді және т.б.

Атмосфералық қабат Жерді және барлық тірі ағзаларды қорғайды ғарыштық сәулелену, метеориттерден, маусымдық температура ауытқуларын реттеуге, күнделікті мөлшерлемелерді теңестіруге және теңестіруге жауапты. Жерде атмосфера болмаған жағдайда тәуліктік температура+/-200С шегінде ауытқиды. Атмосфера қабаты жер беті мен ғарыш арасындағы өмір беретін «буфер», ылғал мен жылу тасымалдаушысы; атмосферада фотосинтез және энергия алмасу процестері - ең маңызды биосфералық процестер жүреді.

Жер бетінен ретімен атмосфера қабаттары

Атмосфера – Жер бетінен ретімен атмосфераның келесі қабаттарынан тұратын қабатты құрылым:

Тропосфера.

Стратосфера.

Мезосфера.

Термосфера.

Экзосфера

Әрбір қабаттың бір-бірінің арасында өткір шекаралары болмайды, олардың биіктігі ендік пен жыл мезгілдеріне әсер етеді. Осы қабаттық құрылым нәтижесінде пайда болды температураның өзгеруіәртүрлі биіктікте. Атмосфераның арқасында біз жымыңдаған жұлдыздарды көреміз.

Жер атмосферасының қабаттар бойынша құрылымы:

Жер атмосферасы неден тұрады?

Әрбір атмосфералық қабат температурасы, тығыздығы және құрамы бойынша ерекшеленеді. Атмосфераның жалпы қалыңдығы 1,5-2,0 мың км. Жер атмосферасы неден тұрады? Қазіргі уақытта бұл әртүрлі қоспалары бар газдардың қоспасы.

Тропосфера

Жер атмосферасының құрылымы шамамен 10-15 км биіктіктегі атмосфераның төменгі бөлігі болып табылатын тропосферадан басталады. Атмосфералық ауаның негізгі бөлігі осында шоғырланған. Сипаттаматропосфера - әрбір 100 метр сайын жоғары көтерілген сайын температура 0,6 ˚C төмендейді. Тропосферада атмосфералық су буларының барлығы дерлік шоғырланған, бұл жерде бұлттар пайда болады.

Тропосфераның биіктігі күн сайын өзгеріп отырады. Сонымен қатар, оның орташа мәні ендік пен жылдың маусымына байланысты өзгереді. Тропосфераның полюстерден жоғары орташа биіктігі 9 км, экватордан жоғары - шамамен 17 км. Орташа көрсеткіштер жылдық температураэкватор үстіндегі ауа +26 ˚C-қа жақын, ал солтүстік полюс үстінде -23 ˚C. Экватордан жоғары тропосфера шекарасының жоғарғы сызығы болып табылады орташа жылдық температурашамамен -70 ˚C, ал Солтүстік полюстен жоғары жазда -45 ˚C және қыста -65 ˚C. Осылайша, биіктік неғұрлым жоғары болса, температура соғұрлым төмен болады. Күн сәулелері тропосфера арқылы кедергісіз өтіп, жер бетін қыздырады. Күннен бөлінетін жылуды көмірқышқыл газы, метан және су буы сақтайды.

Стратосфера

Тропосфера қабатының үстінде стратосфера орналасқан, оның биіктігі 50-55 км. Бұл қабаттың ерекшелігі температура биіктікке қарай артады. Тропосфера мен стратосфераның арасында тропопауза деп аталатын өтпелі қабат жатыр.

Шамамен 25 километрден бастап стратосфералық қабаттың температурасы көтеріле бастайды және жеткенде максималды биіктік 50 км +10-нан +30 ˚C-ге дейінгі мәндерді қабылдайды.

Стратосферада су буы өте аз. Кейде шамамен 25 км биіктікте сіз «інжу-маржан бұлттары» деп аталатын өте жұқа бұлттарды таба аласыз. Күндіз олар байқалмайды, бірақ түнде көкжиектен төмен орналасқан күн сәулесінің әсерінен жарқырайды. Бұлттардың құрамы өте салқындаған су тамшыларынан тұрады. Стратосфера негізінен озоннан тұрады.

Мезосфера

Мезосфера қабатының биіктігі шамамен 80 км. Мұнда ол жоғары көтерілген сайын температура төмендейді және ең жоғарғы жағында нөлден төмен бірнеше ондаған C˚ мәндеріне жетеді. Мезосферада мұз кристалдарынан пайда болған бұлттарды да байқауға болады. Бұл бұлттарды «түнгі» деп атайды. Мезосфера ең сипатталады суық температураатмосферада: -2-ден -138 ˚C дейін.

Термосфера

Бұл атмосфера қабаты өз атауын арқасында алды жоғары температуралар. Термосфера мыналардан тұрады:

Ионосфера.

Экзосфера.

Ионосфера сирек кездесетін ауамен сипатталады, оның әрбір сантиметрі 300 км биіктікте 1 миллиард атом мен молекуладан, ал 600 км биіктікте 100 миллионнан астам атомдардан тұрады.

Ионосфераға ауаның жоғары иондануы да тән. Бұл иондар зарядталған оттегі атомдарынан, азот атомдарының зарядталған молекулаларынан және бос электрондардан тұрады.

Экзосфера

Экзосфералық қабат 800-1000 км биіктіктен басталады. Газ бөлшектері, әсіресе жеңіл бөлшектер, ауырлық күшін жеңе отырып, мұнда орасан зор жылдамдықпен қозғалады. Мұндай бөлшектер жылдам қозғалысының арқасында атмосферадан ұшып кетеді ғарышжәне таратады. Сондықтан экзосфераны дисперсиялық сфера деп атайды. Көбінесе экзосфераның ең жоғарғы қабаттарын құрайтын сутегі атомдары ғарышқа ұшады. Атмосфераның жоғарғы қабатындағы бөлшектер мен бөлшектердің арқасында күн желібіз солтүстік шамдарды көреміз.

Жерсеріктер мен геофизикалық ракеталар атмосфераның жоғарғы қабаттарында электр зарядталған бөлшектерден - электрондар мен протондардан тұратын планетаның радиациялық белдеуінің болуын анықтауға мүмкіндік берді.

Көк планета...

Бұл тақырып сайтта алғашқылардың бірі болуы керек еді. Өйткені, тікұшақтар – атмосфералық ұшақтар. Жер атмосферасы– олардың мекендеу ортасы, былайша айтқанда:-). А ауаның физикалық қасиеттеріБұл мекендеу ортасының сапасын дәл анықтайтын нәрсе :-). Яғни, бұл негіздердің бірі. Және олар әрқашан негізі туралы жазады. Бірақ мен мұны енді ғана түсіндім. Дегенмен, өзіңіз білетіндей, ешқашан кеш жақсы... Арамшөптерге және қажетсіз асқынуларға жол бермей, осы мәселеге тоқталайық :-).

Сонымен… Жер атмосферасы. Бұл біздің көгілдір планетамыздың газ тәрізді қабығы. Бұл атауды бәрі біледі. Неліктен көк? Күн сәулесінің (спектрінің) «көгілдір» (сонымен қатар көк және күлгін) құрамдас бөлігі атмосферада жақсы шашырағандықтан, оны көкшіл-көгілдір, кейде күлгін реңкпен бояйды (әрине, шуақты күнде) :-)) .

Жер атмосферасының құрамы.

Атмосфераның құрамы өте кең. Мен мәтіндегі барлық құрамдастарды тізбелеймін, бұл үшін жақсы иллюстрация бар.Бұл газдардың барлығының құрамы көмірқышқыл газын (CO 2 ) қоспағанда, тұрақты дерлік. Сонымен қатар, атмосферада міндетті түрде бу, суспензиялы тамшылар немесе мұз кристалдары түріндегі су болады. Судың мөлшері тұрақты емес және температураға және аз дәрежеде ауа қысымына байланысты. Сонымен қатар, Жер атмосферасында (әсіресе қазіргі атмосферада) белгілі бір мөлшерде, мен айтар едім, «барлық жағымсыз нәрселер» бар :-). Бұл SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, қосымша сынап булары Hg бар. Рас, мұның бәрі аз мөлшерде, Құдайға шүкір :-).

Жер атмосферасыОны бетінен биіктікте бірнеше дәйекті аймақтарға бөлу әдеттегідей.

Бірінші, жерге ең жақын, тропосфера. Бұл өмір үшін ең төменгі және, былайша айтқанда, негізгі қабат. әртүрлі түрлері. Оның құрамында барлық атмосфералық ауа массасының 80% (көлемі бойынша ол бүкіл атмосфераның шамамен 1% құрайды) және барлық атмосфералық судың шамамен 90% құрайды. Желдердің, бұлттардың, жаңбыр мен қардың негізгі бөлігі 🙂 сол жерден келеді. Тропосфера шамамен 18 км биіктікке дейін созылады тропиктік ендіктерполярлық аймақтарда 10 км-ге дейін жетеді. Ондағы ауа температурасы әр 100 м сайын биіктігі шамамен 0,65º жоғарылаған сайын төмендейді.

Атмосфералық аймақтар.

Екінші аймақ – стратосфера. Тропосфера мен стратосфераның арасында тағы бір тар аймақ – тропопауза бар екенін айту керек. Ол температураның биіктікте төмендеуін тоқтатады. Тропопаузаның орташа қалыңдығы 1,5-2 км, бірақ оның шекарасы анық емес және тропосфера стратосфераны жиі жауып тұрады.

Сонымен, стратосфераның орташа биіктігі 12 км-ден 50 км-ге дейін. Ондағы температура 25 км-ге дейін (шамамен -57ºС) өзгеріссіз қалады, содан кейін 40 км-ге дейін ол шамамен 0ºС-қа дейін көтеріледі, содан кейін 50 км-ге дейін өзгеріссіз қалады. Стратосфера – жер атмосферасының салыстырмалы түрде тыныш бөлігі. Онда іс жүзінде қолайсыз ауа райы жағдайлары жоқ. Дәл стратосферада атақты озон қабаты 15-20 км-ден 55-60 км-ге дейінгі биіктікте орналасқан.

Бұдан кейін температура 0ºC шамасында сақталатын шағын шекаралық қабат, стратопауза, содан кейін келесі аймақ мезосфера болады. Ол 80-90 км биіктікке дейін созылып, онда температура шамамен 80ºC дейін төмендейді. Мезосферада әдетте кішкентай метеорлар көрінеді, олар онда жарқырай бастайды және сол жерде жанып кетеді.

Келесі тар интервал - мезопауза және одан тыс термосфералық аймақ. Оның биіктігі 700-800 км-ге дейін жетеді. Мұнда температура қайтадан көтеріле бастайды және шамамен 300 км биіктікте 1200ºС деңгейіндегі мәндерге жетуі мүмкін. Содан кейін ол тұрақты болып қалады. Термосфераның ішінде шамамен 400 км биіктікке дейін ионосфера орналасқан. Мұнда күн радиациясының әсерінен ауа жоғары иондалған және жоғары электр өткізгіштікке ие.

Келесі және жалпы, соңғы аймақ экзосфера болып табылады. Бұл шашырау аймағы деп аталады. Мұнда негізінен өте сирек кездесетін сутегі және гелий (сутегі басым) кездеседі. Шамамен 3000 км биіктікте экзосфера жақын ғарыштық вакуумға өтеді.

Сол сияқты бірнәрсе. Неліктен шамамен? Өйткені бұл қабаттар әдеттегідей. Биіктіктің, газдардың құрамының, судың, температураның, ионданудың және т.б. әр түрлі өзгерістер болуы мүмкін. Сонымен қатар, жер атмосферасының құрылымы мен күйін анықтайтын тағы да көптеген терминдер бар.

Мысалы, гомосфера және гетеросфера. Біріншісінде атмосфералық газдар жақсы араласады және олардың құрамы біршама біртекті. Екіншісі біріншіден жоғары орналасқан және мұндай араластыру іс жүзінде жоқ. Ондағы газдар гравитация арқылы бөлінеді. Бұл қабаттар арасындағы шекара 120 км биіктікте орналасқан және оны турбопауза деп атайды.

Шарттармен аяқтайық, бірақ мен міндетті түрде атмосфераның шекарасы теңіз деңгейінен 100 км биіктікте орналасқаны шартты түрде қабылданғанын қосамын. Бұл шекара Карман сызығы деп аталады.

Атмосфераның құрылымын көрсету үшін тағы екі сурет қосамын. Біріншісі неміс тілінде, бірақ ол толық және түсінуге оңай :-). Оны үлкейтіп, анық көруге болады. Екіншісі атмосфералық температураның биіктікке байланысты өзгеруін көрсетеді.

Жер атмосферасының құрылымы.

Ауа температурасы биіктікке қарай өзгереді.

Қазіргі заманғы адам басқаратын орбиталық ғарыш аппараттары шамамен 300-400 км биіктікте ұшады. Дегенмен, бұл енді авиация емес, дегенмен аймақ, әрине, белгілі бір мағынада тығыз байланысты, және біз бұл туралы кейінірек айтатын боламыз :-).

Авиациялық аймақ – тропосфера. Қазіргі заманғы атмосфералық ұшақтар стратосфераның төменгі қабаттарында да ұша алады. Мысалы, МИГ-25РБ практикалық төбесі 23 000 м.

Стратосферада ұшу.

Және дәл ауаның физикалық қасиеттеріТропосфера ұшудың қандай болатынын, ұшақты басқару жүйесі қаншалықты тиімді болатынын, атмосферадағы турбуленттілік оған қалай әсер ететінін және қозғалтқыштардың қалай жұмыс істейтінін анықтайды.

Бірінші негізгі қасиет ауа температурасы. Газ динамикасында оны Цельсий шкаласы бойынша немесе Кельвин шкаласы бойынша анықтауға болады.

Температура t 1берілген биіктікте НЦельсий шкаласы бойынша анықталады:

t 1 = t - 6,5Н, Қайда т– жерге жақын ауа температурасы.

Кельвин шкаласы бойынша температура деп аталады абсолютті температура , бұл шкаладағы нөл абсолютті нөлге тең. Абсолютті нөлде молекулалардың жылулық қозғалысы тоқтайды. Кельвин шкаласы бойынша абсолюттік нөл Цельсий шкаласы бойынша -273º сәйкес келеді.

Тиісінше температура Тбиікте НКельвин шкаласы бойынша анықталады:

T = 273K + t - 6,5H

Ауа қысымы. Атмосфералық қысым Паскальмен (Н/м2), атмосферада (атм.) ескі өлшеу жүйесінде өлшенеді. Сондай-ақ барометрлік қысым сияқты нәрсе бар. Бұл миллиметрмен өлшенетін қысым сынапсынап барометрін қолдану. Барометрлік қысым (теңіз деңгейіндегі қысым) 760 мм сынап бағанасына тең. Өнер. стандартты деп аталады. Физикада 1 атм. дәл 760 мм Hg тең.

Ауа тығыздығы. Аэродинамикада ең жиі қолданылатын ұғым - ауаның массалық тығыздығы. Бұл 1 м3 көлемдегі ауаның массасы. Ауаның тығыздығы биіктікке қарай өзгереді, ауа сирек болады.

Ауаның ылғалдылығы. Ауадағы судың мөлшерін көрсетеді. деген ұғым бар. салыстырмалы ылғалдылық" Бұл су буының массасының берілген температурада мүмкін болатын максимумға қатынасы. 0% ұғымы, яғни ауа толығымен құрғақ болғанда, тек зертханада ғана болуы мүмкін. Екінші жағынан, 100% ылғалдылық әбден мүмкін. Бұл ауа өзіне сіңіре алатын барлық суды сіңірді дегенді білдіреді. Абсолютті «толық губка» сияқты нәрсе. Жоғары салыстырмалы ылғалдылық ауаның тығыздығын төмендетеді, ал төмен салыстырмалы ылғалдылық оны арттырады.

Әуе кемелерінің ұшуы әртүрлі атмосфералық жағдайларда жүзеге асатындықтан, олардың бір ұшу режимінде ұшуы және аэродинамикалық параметрлері әртүрлі болуы мүмкін. Сондықтан үшін дұрыс бағалаубұл параметрлер енгізіледі Халықаралық стандартты атмосфера (ISA). Ол биіктікке қарай ауа күйінің өзгеруін көрсетеді.

Нөлдік ылғалдылық кезінде ауа жағдайының негізгі параметрлері келесідей қабылданады:

қысым P = 760 мм Hg. Өнер. (101,3 кПа);

температура t = +15°C (288 К);

массалық тығыздық ρ = 1,225 кг/м 3;

ISA үшін (жоғарыда айтылғандай :-)) тропосферада әрбір 100 метр биіктікте температура 0,65º төмендейтіні қабылданған.

Стандартты атмосфера (мысалы, 10 000 м дейін).

MSA кестелері аспаптарды калибрлеу үшін, сондай-ақ навигациялық және инженерлік есептеулер үшін қолданылады.

Ауаның физикалық қасиеттерісондай-ақ инерция, тұтқырлық және сығылу сияқты ұғымдарды қамтиды.

Инерция - ауаның тыныштық күйінің өзгеруіне немесе біркелкі сызықты қозғалысқа қарсы тұру қабілетін сипаттайтын қасиеті. . Инерция өлшемі - ауаның массалық тығыздығы. Ол неғұрлым жоғары болса, ұшақ оның ішінде қозғалған кезде ортаның инерциясы мен қарсылық күші соғұрлым жоғары болады.

Тұтқырлық Ұшақ қозғалған кезде ауаның үйкеліс кедергісін анықтайды.

Қысымдылық қысымның өзгеруімен ауа тығыздығының өзгеруін анықтайды. Төмен жылдамдықта ұшақ(450 км/сағ-қа дейін) оны айналып өткенде қысымның өзгеруі ауа шығыныболмайды, бірақ жоғары жылдамдықта сығылу әсері пайда бола бастайды. Оның әсері әсіресе дыбыстан жоғары жылдамдықта байқалады. Бұл аэродинамиканың жеке саласы және жеке мақаланың тақырыбы :-).

Бұл әзірше болған сияқты... Бұл аздап жалықтыратын тізімді аяқтайтын кез келді, бірақ оны болдырмауға болмайды :-). Жер атмосферасы, оның параметрлері, ауаның физикалық қасиеттеріұшақ үшін құрылғының өзі сияқты маңызды және оларды елемеуге болмайды.

Сау болыңыз, келесі кездесулер мен қызықты тақырыптарға дейін :) ...

P.S. Десерт ретінде мен MIG-25PU егізінің стратосфераға ұшуы кезінде кабинадан түсірілген бейнені көруді ұсынамын. Оны осындай рейстерге ақшасы бар турист түсірген сияқты :-). Көбінесе бәрі алдыңғы әйнек арқылы түсірілген. Аспанның түсіне назар аударыңыз...

Стратосфера

Тропопаузадан 50–60 км биіктікте атмосфераның қабаты бар. стратосфера, оның негізгі ерекшелігі - температураның биіктікте жоғарылауы. Стратосфераның төменгі бөлігінде шамамен 25 км биіктікке дейін температура тұрақты немесе биіктікке қарай баяу өседі. Айта кету керек, в қыс айларыжоғары ендіктерде ол тіпті аздап төмендеуі мүмкін. Бірақ 34–36 км биіктіктен температура тезірек көтеріле бастайды. Бұл өсу деп аталатын стратосфераның жоғарғы шекарасына дейін жалғасады стратопауза. Мұнда стратосфера жер бетіндегі ауадай дерлік жылы.

Температураның биіктікке көтерілуі стратосфераның үлкен тұрақтылығына әкеледі: тропосфераға тән ауаның реттелген (конвективті) тік қозғалысы және оның белсенді араласуы жоқ. Дегенмен, баяу шөгу немесе көтерілу сияқты өте кішкентай тік қозғалыстар кейде стратосфераның кең кеңістікті алып жатқан қабаттарын жабады.

Стратосферада елеусіз су буы бар. Алайда 22–24 км биіктікте биік ендіктерде олар кейде байқалады. Күндіз олар көрінбейді, бірақ түнде олар жарқырап көрінеді, өйткені олар көкжиектен төмен күнмен жарықтандырылады. Бұл бұлттар өте суыған тамшылардан тұрады деп есептеледі.

Стратосферадағы ауаның құрамы тропосферадағыдай дерлік, бірақ айырмашылығы бар. Стратосферада озонның, молекуласы үш оттегі атомынан тұратын тұрақсыз газдың жоғарылауы байқалады. Озон қабатыКүннен келетін ультракүлгін сәулеленудің кәдімгі оттегі молекулаларымен әрекеттесуінен қалыптасады және сақталады және барлық тірі заттар үшін осы жойқын сәулелену жолында сенімді экран ретінде қызмет етеді. Стратосферада озон қабатының болуына байланысты оны да атауға болады озоносфера.

...Тропосферада ашылғаннан кейін температураның биіктікпен төмендеуі қателесіп, бүкіл атмосфераның қасиеті деп есептелді, бұл күннің қыздыратын жер бетінен қашықтығымен түсіндірілді. Бірақ бортында аспаптары бар әуе шарларының алғашқы көтерілуі күтпеген мәліметтер берді. Температура шамамен 10 км биіктікке дейін төмендейтіні белгілі болды, содан кейін ол іс жүзінде өзгеріссіз қалады, содан кейін тіпті біршама көтеріле бастайды. Бұл деректер атмосферадағы температураның тік өзгеруі туралы қалыптасқан идеяларға қайшы келді. Әуе шарларын ұшыру алдында аспаптар мұқият тексеріле бастады, сондай-ақ аспаптарды Күн қыздырмау үшін түнде ұшыру да жаттыға бастады. Дегенмен, көбірек жаңа ұшырылымдар биіктікке қарай температураның төмендеуі тоқтайтын деректер әкелді. Нәтижесінде атмосфераның төменгі бөлігінде әрекет ететін заңдар белгілі бір биіктіктен жоғары жұмыс істеуін тоқтататын фактіні қабылдауға мәжбүр болдық. Осылайша атмосфера алғаш рет қабаттарға бөлінді. Температурасы биіктікке қарай төмендейтін қабат тропосфера, ал температура биіктікке қарай төмендеуі тоқтайтын атмосфера қабаты стратосфера деп аталады. Шарлардың көтерілу биіктігіне айтарлықтай шектеулер болғанын ескерсек, олар атмосфераның келесі қабатына жете алмады - мезосфера, онда температура көтерілген сайын қайтадан төмендей бастайды. Нәтижесінде бүкіл атмосфераның жоғарғы қабаты стратосфера деп есептеле бастады.

Айта кету керек, тропосферадан стратосфераға ауысу кенеттен болмайды. Олардың арасында қалыңдығы бірнеше километрге жететін аралық қабат жатыр, онда биіктікке қарай температураның төмендеуі тоқтап, изотермиялық қабат басталады. Бұл қабат деп аталады тропопауза.

Стратосферадағы температураның көтерілу себебі бірден ашылған жоқ. Бұл 1785 жылы ашылған газ болып шықты, ол 1840 жылы атауын алды - озон. Озон қабатының жоғарғы бөлігінде қазірдің өзінде пайда болатын күн энергиясын сіңіру нәтижесінде бұл биіктіктерде атмосфераның температурасы көтеріледі, ал озон қабаты атмосферадағы жылу қоймасының бір түрі болып табылады. Атмосфераның төменгі қабаттарындағы озон мөлшері (10 км биіктікке дейін) шамалы. Ал оның ең жоғары мөлшері 20–25 км биіктікте кездеседі. Озон молекулалары 60 км-ден жоғары биіктікте кездеспейді. Биіктіктегі озон мөлшері туралы деректер өте жақсы алынды қызықты түрде: Күн спектрін жазу үшін баллонға немесе метеорологиялық зымыранға спектрограф орнатылды. Жер бетінен бақылағанда Күннің спектрі ультракүлгін бөлігінде аяқталатыны белгілі. Бұл күннің ультракүлгін радиациясын озонмен жұтуымен байланысты екені белгілі болған кезде, бортында спектрографтары бар зондтар мен зымырандарды ұшыру биіктіктегі озон құрамын бағалаудың логикалық әдісі болды.

Стратосферадағы температураның жоғарылауы шамамен 30 км-ден басталып, озон қабатының жоғарғы бөлігі орналасқан 40-50 км-ге дейін жалғасады. Төменгі деңгейлерге қарағанда мұнда озон аз болғанымен, бұл қабаттың Күнге қараған бөлігі және ол сіңіретін ультракүлгін сәулелермен қатты қызады.

1920 жылы 9 мамырда Мәскеуде артиллериялық қоймаларда күшті жарылыс болған кезде, 40-50 км биіктікте температураның жоғарылауы зондылау нәтижелерімен расталды. Жарылыс дыбысы Мәскеу маңында анық естілді - 60 км-ге дейінгі қашықтықта, содан кейін қайтадан үлкен қашықтықта қаланың айналасындағы сақинада орналасқан нүктелерде. Осы екі есту аймағының арасында ені 100 км «тыныштық аймағы» болды, онда жарылыс мүлде естілмеді. Профессор В.И. Виткевич бұл құбылысты зерттеп, 40 - 50 км биіктікте орналасқан атмосфера қабаттарынан шағылысқан жағдайда дыбыс естілуінің мұндай таралуын байқауға болады деген қорытындыға келді. Бірақ сонымен бірге шағылысатын қабаттардың температурасы шамамен плюс 40 - 50 градус болуы керек.

Озон қабатының жердегі тіршілікті сақтаудағы маңызды рөлін жоғарыда айттық. Бірақ 1985 жылы ғалымдар сенсациялық жаңалық шығарды: Антарктиданың үстінде ашылды озон тесігідиаметрі 1000 км-ден асатын! Жыл сайын ол тамыз айында пайда болды, ал желтоқсан-қаңтарда ол өмір сүруін тоқтатты. Арктиканың үстінде кішірек озон тесігі де табылды. Озон қабатының өзгеруі, оның азаюы тек әсерден ғана емес екенін атап өткен жөн антропогендік факторлар. Толқын белсенділігі мен стратосфера динамикасындағы табиғи өзгерістер уақыт бойынша озонның өзгеруіне айтарлықтай әсер етеді. Жаһандық масштабтағы жалпы озонның (TO) жыл аралық ауытқулары климаттың өзгеруінің көрсеткіштері болып табылады. Мысалы, 1979-1994 жылдар аралығында озон деңгейінің айтарлықтай төмендеуі. жоғарыда Батыс Еуропа, Шығыс Сібіржәне Америка Құрама Штаттарының шығысы осы аймақтардағы климаттың жылынуымен байланысты, ал Лабрадор аймағындағы озон деңгейінің жоғарылауы Гренландия мен Батыс Атлантикадағы салқындаумен байланысты.

Кейбір географиялық аймақтардағы TO вариациялары мен басқаларында беттік температура ауытқулары арасында да байланыстар бар. Мысалы, 1979 - 1994 жж. ақпандағы қаңтардағы ТО және жер бетіндегі температураның жыл аралық өзгерістерін талдау. ақпан айында қандай ауа райы (суық немесе жылы) болатынын болжау үшін көрсетті Батыс Сібір, Англияның батысындағы (50°С., 10°Б) нүктедегі озон деңгейін қарау керек.

Әуе шарларының максималды биіктікке бірінші көтерілуі тропопаузадан жоғары температураның жалпы ауытқуы айтарлықтай тұрақты екенін көрсетті. Осыдан бұл биіктіктерде ауаның тік араласуы жоқ (немесе мүлдем дерлік емес) деген қорытынды жасалды. Жақында жоғары радиозонды көтерілулер экватор-полюстегі температура градиентіндегі маңызды маусымдық (монсондық) өзгерістерді және соған байланысты қысым мен жел үлгілеріндегі өзгерістерді анықтады. Тағы бір маңызды жаңалық стратосферада, ең алдымен қысқы стратосферада температураның, желдің және озон деңгейінің маусым ішілік елеулі өзгерістерінің ашылуымен байланысты. Бұл маусым ішілік өзгерістер әсіресе жоғары ендіктердегі стратосферадағы жарылыс деп аталатын жылынуларда айқын көрінеді.

Төменгі стратосфераның экваторлық бөлігіндегі желдер туралы алғашқы маңызды деректер 1883 жылы 27 тамызда Кракатао жанартауының атқылауымен берілді, соның нәтижесінде үлкен санывулкандық шаң. Бұл жағдай төмен ендіктердегі стратосфераның кейбір ерекшеліктері туралы бастапқы ақпаратты алуға мүмкіндік берді.

Жанартау шаңының қозғалысы экваторлық белдеуде тек теңіз деңгейінде ғана емес, сонымен қатар стратосфераның төменгі бөлігінде желдің аймақтық құрамдас бөлігі шығыстан батысқа қарай бағытталатынын және стратосфераның төменгі бөлігінде осы шығыс ағындарының жылдамдығына дейін жететінін көрсетті. маңызды мәндер (25 - 50 м/сек). Бұл стратосфералық шығыс желдеріатын алды Кракатао желдері. Кракатао желдері 25 – 40 км биіктікте экваторлық (15° с. – 15° ш.) ендіктерде бүкіл жер шарын айналады.

1909 жылы Орталық Африкадағы Ван Берсон экспедициясы алғаш рет тропиктік стратосферада батыс желдерін ашты. Кейінгі бақылаулар тропикалық стратосферада Кракатаоның шығыс желдерінің болуын және олардың астында батыс желдерінің пайда болуын көрсетті. Берсонның желдері. Берсонның батыс желдері де Маршалл аралдарында атомдық сынақтар сериясы кезінде табылды. Кейінгі зерттеулер төменгі тропиктік стратосферадағы желдер шығыс пен батысқа қарай бағытын шамамен 26 - 27 ай аралығында өзгертетінін көрсетті. Ол осылай орнатылды квази-екі жылдық цикл, тропиктік стратосфера қабатында 18 - 20 км-ден 35 км-ге дейін болғанда, шығыс желдері шамамен бір жыл бойы, ал келесі жылы батыс желдері басым болады. Квази-екі жылдық циклділік әсіресе экватордың екі жағындағы 8–10° белдеуінде айқын көрінеді және оның ең үлкен амплитудасы шамамен 23 км-де болады, мұнда орташа ұзақтығыЦикл шамамен 26 ай. Аймақтық ауысулардың әрқайсысы алдымен жоғарғы қабаттарда, шамамен 35 км деңгейде пайда болады және бірте-бірте айына 1-1,5 км жылдамдықпен төмен қарай таралады.

Тропиктік стратосфераның жоғарғы қабатында кейінірек алты айлық циклділік анықталды, бұл екі жылдық циклмен байланысты.

Стратосфераның соңғы зерттеулері, жоғарыда атап өтілгендей, оның және тропосфераның арасындағы маңызды байланысты көрсетеді. Мысалы, кейбір зерттеулер климаттық сигналдың тропосферадан стратосфераға таралуы өте жылдам - ​​3-10 күн ішінде болатынын көрсетті. Осыдан кейін аномальды сигнал стратосферада әлдеқайда ұзағырақ болады (15-40 күн), бұл стратосфера параметрлеріне негізделген ұзақ мерзімді ауа-райы болжамдарын жасауға негіз береді.

Әдебиет:
П.Н. Тверской. Метеорология курсы. Гидрометеоиздат, 1962 ж.
Жердің атмосферасы. Жинақ. Мәскеу, 1953 ж.
А.Л. Катц. Стратосфера мен мезосферадағы циркуляция. Гидрометеоиздат, 1968 ж.
Сондай-ақ «Метеорология және гидрология» және «Наука и жизнь» журналдарының материалдары пайдаланылды.