Den øvre delen av atmosfæren, over mesosfæren, er preget av svært høye temperaturer og kalles derfor termosfæren. Det varierer imidlertid to deler: en ionosfære som strekker seg fra mesosfæren til høyden på rundt tusen kilometer, og utsiden av hennes eksteriør er en eksosfær, og vender seg inn i jordens krone.
Luften i ionosfæren er ekstremt løst. Vi har allerede angitt at i høyden på 300-750 km er den gjennomsnittlige tettheten på ca 10-8-10-10 g / m3. Men selv med en så liten tetthet inneholder hver kubikkcentimeter luft i en høyde på 300 km fortsatt rundt en milliard (109) molekyler eller atomer, og i en høyde på 600 km - over 10 millioner (107). Dette er flere størrelsesordener som er større enn gassinnholdet i det interplanetære rommet.
Ionosfæren, som selve navnet sier, er preget av en svært sterk grad av luftionisering - innholdet av ioner her er mange ganger mer enn i de underliggende lagene, til tross for de sterke generelle luftforholdene. Disse ionene er hovedsakelig ladet oksygenatomer som er ladet med nitrogenoksydmolekyler og frie elektroner. Deres innhold på høyder 100-400 km er ca 1015-106 per kubikkcentimeter.
I ionosfæren utmerker flere lag eller regioner, med maksimal ionisering, spesielt i høyder 100-120 km (lag E) og 200-400 km (lag F). Men i intervaller mellom disse lagene forblir graden av ionisering av atmosfæren svært høy. Stillingen til de ionosfæriske lagene og konsentrasjonen av ioner i dem endrer hele tiden. Sporadiske akkumulasjoner av elektroner med en spesielt stor konsentrasjon kalles elektroniske skyer.
Graden av ionisering avhenger av atmosfærens elektriske ledningsevne. Derfor, i ionosfæren, er luftlederen generelt 1012 ganger større enn den av jordens overflate. Radiobølger er testet i absorpsjon, brytnings- og refleksjon ionosfæren. Bølger lengre enn 20 m lang kan ikke passere gjennom ionosfæren: de reflekteres allerede av de elektroniske lagene med liten konsentrasjon i den nedre delen av ionosfæren (på 70-80 km høyder). Medium og korte bølger reflekteres av de overliggende ionosfæriske lagene.
Det skyldes refleksjonen fra ionosfæren, en langdistanseforbindelse er mulig på korte bølger. Multiple refleksjon fra ionosfæren og jordens overflate gjør det mulig for korte bølger zigzago-lignende å spre seg over lange avstander, en ribøs overflate av kloden. Siden stillingen og konsentrasjonen av ionosfæriske lag endres kontinuerlig, endres vilkårene for absorpsjon, refleksjon og distribusjon av radiobølger. For pålitelig radiokommunikasjon er det derfor nødvendig å kontinuerlig studere ionosfæren. Observasjoner på spredningen av radiobølger er bare et middel til en slik studie.
Ionosfæren observerte polar radiances og gløden av nattehimmelen nær dem - den konstante luminescensen av atmosfærisk luft, samt skarpe svingninger av magnetfeltet - ionosfæriske magnetiske stormer.
Ionisering i ionosfæren er forpliktet til sin eksistens av den ultrafiolette strålingen av solen. Dens absorpsjon av atmosfæriske gassmolekyler fører til forekomsten av ladede atomer og frie elektroner, som nevnt ovenfor. Oscillasjonene i magnetfeltet i ionosfæren og Polar-strålingen avhenger av svingninger av solenergiaktivitet. Endringer i solaktivitet er forbundet med endringer i strømmen av corpuscular stråling, som kommer fra solen til jordens atmosfære. Nemlig har corpuskulær stråling en grunnleggende verdi for disse ionosfæriske fenomenene.
Temperaturen i ionosfæren vokser med en høyde til meget store verdier. På høyder ca 800 km når den 1000 °.
Når det gjelder høye temperaturer i ionosfæren, mener de at partikler av atmosfæriske gasser beveger seg der med svært store hastigheter. Imidlertid er tettheten av luft i ionosfæren så liten at kroppen ligger i ionosfæren, for eksempel en flygende satellitt vil ikke bli oppvarmet av varmeveksling med luft. Temperaturregimet til satellitten vil avhenge av den umiddelbare absorpsjonen av solstråling og på rekylen av sin egen stråling i det omkringliggende rommet. Termosfæren er over mesosfæren i en høyde på 90 til 500 km over jordens overflate. Gassmolekyler her er sterkt spredt, røntgenstrålingen er absorbert (X-stråler) og den kortbølge-delen av den ultrafiolette strålingen. På grunn av dette kan temperaturen nå 1000 grader Celsius.
termosfæren tilsvarer hovedsakelig ionosfæren, hvor ionisert gass reflekterer radiobølger tilbake til jorden - dette fenomenet gir det mulig å installere radiokommunikasjon.
Atmosfæren har tydelig uttalt luftlag. Luftlag er forskjellige mellom selve temperaturen, forskjellen mellom gasser og tetthet og trykk. Det skal bemerkes at stratosfærelagene og troposfæren beskytter jorden mot solstråling. I de høyere lagene kan en levende organisme få en dødelig dose av ultrafiolett solspektrum. For å raskt overgå til ønsket lag av atmosfæren, trykk på det tilsvarende laget:
Troposphere og Tropopausa.
Troposfæren - temperatur, trykk, høyde
Den øvre grensen holder på 8 - 10 km om. I moderate breddegrader 16 - 18 km, og i Polar 10 - 12 km. Troposfæren - Dette er det nedre hovedlaget i atmosfæren. I dette laget er det mer enn 80% av hele massen av atmosfærisk luft og lukker 90% av hele vanndampen. Det er i troposfæren at konveksjon og turbulens oppstår, skyer dannes, sykloner forekommer. Temperatur Faller med høydevekst. Gradient: 0,65 ° / 100 m. Oppvarmet bakken og vannvarme vedlagte luft. Oppvarmet luft stiger til toppen, avkjølt og danner skyer. Temperaturen i de øvre grensene til laget kan nå - 50/70 ° C.
Det er i dette laget at det er endringer i klimatiske værforhold. I den nedre grensen til troposfæren kalt originnySiden det har mange flyktige mikroorganismer og støv. Vindhastighet øker med økende høyde i dette laget.
Tropopausa.
Dette er et overgangslag av troposfæren til stratosfæren. Her er avhengigheten av temperaturreduksjonen med en høydeøkning avsluttet. Tropopausen er en minimumshøyde hvor den vertikale temperaturgradienten faller til 0,2 ° C / 100 m. Høyden på tropopausen avhenger av de sterke klimatiske manifestasjonene, for eksempel sykloner. Over sykloner, reduseres høyden på tropopausen, og over anticyklonene øker.
Stratosphere og Stratoauusa.
Høyden på stratosfærlaget er ca. 11 til 50 km. Det er en liten temperaturendring i en høyde på 11 - 25 km. I en høyde på 25 - 40 km observert inversjon Temperaturer, fra 56,5 stiger til 0,8 ° C. Fra 40 km til 55 holdes temperaturen ved 0 ° C. Dette området kalles - Stratoauzova..
Stratosfæren observerer effekten av solstråling på gassmolekylene, de dissocierer til atomer. Det er ingen vanndamp i dette laget. Moderne supersoniske kommersielle fly flyr i en høyde på opptil 20 km på grunn av stabile flyforhold. Høy høyde meteosonds stiger til en høyde på 40 km. Her er resistente luftstrømmer, hastigheten på dem når 300 km / t. Også i dette laget fokusert ozon, et lag som absorberer ultrafiolett stråler.
Mesosfære og mesopause - sammensetning, reaksjon, temperatur
Mesosfærenlaget begynner ca. 50 km høyde og slutter på 80 - 90 km. Temperaturen minker med en økning i høyden på ca. 0,25-0,3 ° C / 100 m. Hoved Energy-virkningen her er strålende varmeveksling. Komplekse fotokjemiske prosesser med deltakelse av frie radikaler (har 1 eller 2 unpaired elektronisk). De er implementert gløde Stemning.
Nesten alle meteorer brenner i mesosfæren. Forskere kalt denne sonen - Ignorosfære. Det er vanskelig å utforske denne sonen, siden den aerodynamiske luftfart er veldig dårlig her på grunn av tettheten av luften, som er 1000 ganger mindre enn på jorden. Og for å lansere kunstige satellitter, er tettheten fortsatt veldig høy. Studier utføres med meteorologiske missiler, men dette er en perversjon. Mesopause Overgangslaget mellom mesosfæren og en termoflis. Den har en temperatur på minimum -90 ° C.
Pickline Line.
Linje lomme Ring grensen mellom jordens atmosfære og plassen. Ifølge International Aviation Federation (FAI) er høyden på denne grensen 100 km. Slike definisjoner ble gitt til ære for den amerikanske forskeren Theodore bakgrunnslomme. Det bestemte at i omtrent denne høyden var atmosfærens tetthet så liten at den aerodynamiske luftfartiet her blir umulig, siden flyets hastighet må være mer første kosmisk hastighet. På en slik høyde mister begrepet lydbarriere sin mening. Her kan du bare klare flyet på bekostning av jetstyrker.
Termoflow og termopause
Den øvre grensen av dette laget er ca 800 km. Temperaturen vokser i om høyden på 300 km hvor den når ca. 1500 K. Ovennevnte temperaturen forblir uendret. Dette laget skjer polar Lights. - Det oppstår som følge av effekten av solstråling på luft. Denne prosessen kalles også atmosfærisk oksygenionisering.
På grunn av lavt romutslipp, er flyene over lomme-linjen bare realicable i ballistiske patistiske baner. Alle bemannede orbitale fly (unntatt flyreiser på månen) forekommer i dette laget av atmosfæren.
EcoSphere - Tetthet, Temperatur, Høyde
Høyden på eksosfæren er høyere enn 700 km. Her er gassen sterkt rengjort, og prosessen oppstår dissipasjon - Lekkasje av partikler i det interplanetære rommet. Hastigheten til slike partikler kan nå 11,2 km / s. Veksten av solaktivitet fører til utvidelsen av tykkelsen på dette laget.
- Et gassskall flyr ikke inn i rommet på grunn av jordisk tiltrekning. Luft består av partikler som har sin egen masse. Fra tyngdekraften er det mulig å bære at hver gjenstand som besitter massen er tiltrukket av jorden.
- Loven til Buys-Ballot sier at hvis du er på den nordlige halvkule og står tilbake til vinden, vil høytrykkssonen være plassert til høyre, og venstre er lav. På den sørlige halvkule vil alt være motsatt.
Flybilletter i en termoflis
På grunn av den ekstreme frekvensen av luft, er flyene over lomme-linjen bare mulig av ballistiske baner. Alle bemannede orbitale flyreiser (unntatt flyreiser til månen) passerer i en termoflow, hovedsakelig på høyder fra 200 til 500 km - under 200 km påvirker sterkt bremsebeløpseffekten, og strålingsbeltene som har en skadelig effekt på mennesker, blir utvidet.
De ubemannede satellittene er også for det meste i termosfæren - satellittutgangen til en høyere bane krever høye energikostnader, i tillegg til mange formål (for eksempel for ekstern sensing av jorden), er en liten høyde foretrukket.
Den høye lufttemperaturen i termosfæren er ikke skummelt for flyet, fordi det på grunn av den sterke luftarmenheten, det praktisk talt ikke samhandler med dekket av flyet, det vil si at lufttettheten ikke er nok til å varme den fysiske kroppen, siden Antall molekyler er svært lite og frekvensen av kollisjonene med trimning av fartøyet (henholdsvis og overføringen av termisk energi) er liten.
Deres studier utføres også med
Gassskallet rundt vår planetjord, kjent som atmosfæren, består av fem hovedlag. Disse lagene kommer fra overflaten av planeten, fra havnivået (noen ganger lavere) og steg til det ytre rommet i den følgende sekvensen:
- Troposphere;
- Stratosfære;
- Mesosfære;
- Termoflis;
- Exosphere.
Ordningen av de viktigste lagene i jordens atmosfære
I intervallet mellom hvert av disse store fem lagene er det overgangssoner, kalt "pauser", hvor temperaturendringer, sammensetning og lufttetthet forekommer. Sammen med pauser inkluderer jordens atmosfære totalt 9 lag.
Troprosphere: Hvor er været
Av alle lagene i atmosfæren i troposfæren er den som vi er mest kjent med (om du er klar over eller ikke), siden vi lever på dagen - overflaten av planeten. Det omslutter jordens overflate og strekker seg opp noen få kilometer. Ordet troposfæren betyr "ballendring". Veldig passende navn, som dette laget, hvor vårt uformelle vær skjer.
Fra overflaten av planeten stiger troposfæren til en høyde fra 6 til 20 km. Den nedre tredjedel av laget nærmest oss inneholder 50% av alle atmosfæriske gasser. Dette er den eneste delen av hele atmosfæren som puster. På grunn av det faktum at luften oppvarmer jordens overflate som absorberer solens termiske energi, reduseres temperaturen og troposfærenes temperatur og trykk.
På toppen er det et tynt lag, kalt en tropopause, som bare er en buffer mellom troposfæren og stratosfæren.
Stratosfær: Ozon House
Stratosfære - det neste laget av atmosfæren. Den strekker seg fra 6-20 km til 50 km over jordens bakken. Dette er et lag der de fleste kommersielle flyruter flyr og reiser ballonger.
Her strømmer ikke luften opp og ned, men beveger seg parallelt med overflaten i svært raske luftstrømmer. Når du stiger, øker temperaturen på grunn av overflod av naturlig ozon (O 3) - ved sideproduktet av solstråling og oksygen, som har evnen til å absorbere solens skadelige ultrafiolette stråler (en hvilken som helst økning i temperaturen med a Høyde på meteorologi, er kjent som "inversjon").
Siden stratosfæren har varmere temperaturer under og kjøligere på toppen, oppstår konveksjon (vertikal bevegelse av luftmasse) sjelden i denne delen av atmosfæren. Faktisk kan du vurdere fra stratosfæren som raser i stormtroposfæren, siden laget fungerer som en "cap" for konveksjon, gjennom hvilken stormskyene ikke trenger inn.
Etter at stratosfæren igjen følger bufferlaget, kalt denne tiden Stratoatuise.
Mesosfær: Gjennomsnittlig atmosfære
Mesosfæren er ca 50-80 km fra bakken. Det øvre området av mesosfæren er det kaldeste naturlige stedet på bakken, hvor temperaturen kan falle under -143 ° C.
Termoflistyr: Øvre atmosfære
Etter mesosfæren og mesopausen bør det være en termoflis mellom 80 og 700 km over planetens overflate, og inneholder mindre enn 0,01% av den totale luften i det atmosfæriske skallet. Temperaturer her oppnår opptil + 2000 ° C, men på grunn av en sterk luftkonkurranse og mangel på gassmolekyler for varmeoverføring, oppfattes disse høye temperaturene som veldig kalde.
EcoSphere: grensen til atmosfæren og plassen
Ved en høyde på ca 700-100 km over jordens overflate er det en eksosfær - den ytre kanten av atmosfæren, grenserom. Her roterer de meteorologiske satellittene rundt jorden.
Hva med ionosfæren?
Ionosfæren er ikke et separat lag, og faktisk er dette begrepet brukt til å betegne atmosfæren i en høyde på 60 til 1000 km. Den inneholder de øverste delene av mesosfæren, hele termosfæren og en del av eksosfæren. Ionosfæren fikk navnet sitt, for i denne delen av atmosfæren, er solens stråling ionisert når jordens magnetfelter på og. Disse fenomenene observeres fra jorden som nordlyset.
Alle som fløy med flyet, var vant til rapporten om denne typen: "Flyet foregår i en høyde på 10.000 m, temperaturen overbord - 50 ° C." Det virker ikke noe spesielt. Jo lenger fra jorden oppvarmet av solen, den kaldere. Mange tror at en nedgang i temperaturen med en høyde kontinuerlig og gradvis temperaturen faller, nærmer seg temperaturen i rommet. Forresten tenkte forskerne så til slutten av 1800-tallet.
Vi vil håndtere flere detaljer med fordelingen av lufttemperaturen over bakken. Atmosfæren er delt inn i flere lag, som reflekterer primært arten av temperaturendringen.
Det nederste laget av atmosfæren kalles Triposfer., som betyr "rotasjonssfære". Alle endringer i været og klimaet er resultatet av de fysiske prosessene som forekommer i dette laget. Den øvre grense for dette laget er plassert der nedgangen i temperaturen med en høyde erstattes av økningen, - Omtrent i en høyde på 15-16 km over ekvator og 7-8 km over polene. Som selve jorden, er atmosfæren under påvirkning av rotasjonen av vår planet også noe flatt over polene og svulmer over ekvator. Imidlertid er denne effekten uttrykt i atmosfæren mye sterkere enn i jordens faste kappe. I retning av jordens overflate er den øvre grensen til troposfæren. Lufttemperaturen faller. Over ekvatoren minimum lufttemperaturen er ca. -62 ° C, og over polene ca. -45 ° C. I moderate breddegrader er mer enn 75% av atmosfærens masse i troposfæren. I tropene er ca. 90% innenfor tropospherics masseatmosfæren.
I 1899 ble det funnet i en vertikal temperaturprofil i en eller annen høyde, og deretter økte temperaturen litt. Begynnelsen av denne økningen betyr overgangen til det neste laget av atmosfæren - til StratosfæreHva betyr "lagssfære". Begrepet stratosfære betyr og reflekterer den forrige ideen om det unike laget som ligger bak Troposfæren. Stratosfæren strekker seg til en høyde på ca. 50 km over jordens overflate. En funksjon er spesielt a Skarp økning i lufttemperaturen. Denne temperaturen øker forklarer reaksjonen av ozondannelse er en av de viktigste kjemiske reaksjonene som forekommer i atmosfæren.
Hovedparten av ozonet er konsentrert i høyder ca. 25 km, men generelt er ozonlaget en sterkt strukket i høyden på skallet, som dekker nesten hele stratosfæren. Samspillet mellom oksygen med ultrafiolett stråler er en av de gunstige prosessene i jordens atmosfære, noe som bidrar til vedlikehold av liv på jorden. Absorpsjon av ozonet i denne energien forhindrer det i overdreven strømning til jordens overflate, hvor et slikt energinivå er opprettet som er egnet for eksistensen av jordiske livsformer. Ozonosfære absorberer en del av strålende energi som passerer gjennom atmosfæren. Som et resultat settes en vertikal lufttemperaturgradient til ca. 0,62 ° C per 100 m i ozonosfæren per 100 m, det vil si temperaturen stiger med en høyde opp til den øvre grensen for stratosfæren - stratopause (50 km), nå, i henhold til noen data, 0 ° C.
På høyden på 50 til 80 km er det et lag av atmosfære, kalt Mesosfære. Ordet "mesosfæren" betyr "mellomliggende sfære", her fortsetter temperaturen i luften å redusere med en høyde. Over mesosfæren, i laget kalt THERMOSPHERETemperaturen stiger igjen med en høyde på ca. 1000 ° C, og så faller den veldig raskt til -96 ° C. Det er imidlertid ikke umulig å falle, så temperaturen øker igjen.
THERMOSPHERE er det første laget ionosfære. I motsetning til de tidligere nevnte lagene blir ionosfæren ikke fremhevet av en temperaturtrekk. Ionosfæren er et område som har en elektrisk art på grunn av hvilke mange typer radiokommunikasjon som blir mulig. Ionosfæren er delt inn i flere lag, som betegner dem med bokstaver D, E, F1 og F2 Disse lagene har også spesielle navn. Separasjonen i lag er forårsaket av flere grunner, blant annet den viktigste og ulik innflytelsen av lagene på passasjen av radiobølger. Det laveste laget, D, absorberer hovedsakelig radiobølger og hindrer dermed sin videre fordeling. Det godt studerte laget E er plassert i en høyde på ca 100 km over bakken. Han kalles også laget av kennelli-hebiside på navnene på amerikanske og engelske forskere, som på samme tid og uavhengig oppdaget det. Lag E, som et gigantisk speil, gjenspeiler radiobølger. Takket være dette laget passerer lange radiobølger mer fjerne avstander enn det bør forventes dersom de bare sprer seg rettferdig, uten å reflektere laget av E. lignende egenskaper og lag F. Det kalles også Epplton-laget. Sammen med kennely-hevisidlaget, reflekterer det radiobølgen til jordradiostasjoner som en refleksjon kan forekomme i forskjellige vinkler. Epplton-laget ligger i en høyde på ca 240 km.
Det mest eksterne området av atmosfæren, det andre laget av ionosfæren, kalles ofte Exosphere. Dette begrepet indikerer eksistensen av utkanten av kosmos i nærheten av bakken. For å avgjøre hvor atmosfæren er ender og plassen begynner, er det vanskelig, siden med en høyde av atmosfærisk gass tetthet reduseres gradvis, og atmosfæren selv blir jevnt i nesten vakuum, hvor bare individuelle molekyler er funnet. Allerede i en høyde på ca. 320 km, er atmosfærens tetthet så liten at molekyler, uten å møte hverandre, kan gå gjennom banen på mer enn 1 km. Den ytre delen av atmosfæren tjener som det ville være dens øvre grense, som ligger i høyder fra 480 til 960 km.
Les mer om prosessene og atmosfæren finnes på stedet "Jordklima"
Laster ...
