Атмосферата на Земята и нейния състав и структура
научни статии
Земната атмосфера: неговия състав и структура
Атмосферата е външната обвивка на Земята, което започва от повърхността и се простира в космоса в продължение на около 3 000 км газ. Историята на възникването и развитието на атмосферата е доста сложен и дълъг, той е в близост до 3 милиарда години. През този период, състава и свойствата на няколко пъти атмосфера се променили, но през последните 50 милиона години, учените смятат, че те са се стабилизирали.
Маса модерна обстановка е приблизително една милионна от масата на Земята. С височина рязко намалена плътност и налягане на атмосферата и температурата варира неравномерно трудно, включително поради влиянието на атмосферата и слънчеви магнитни бури. промяна на температурата в границите на най-различни височини на слънчевата енергия атмосфера е обяснено в неравномерно усвояване на газове. Най-интензивните термични процеси, протичащи в тропосферата, където атмосферата се нагрява от по-долу, от повърхността на океана и земята.
Трябва да се отбележи, че атмосферата е от голямо екологично значение. Той защитава всички живи организми на Земята от вредното въздействие на пространството радиация и метеоритни удари, регулиране на сезонните колебания на температурата, салда и подравнява командировъчните. Ако атмосферата не съществува, дневната колебания на температурата на Земята ще достигне ± 200 ° С Атмосферата е не само засилването "буфер" между пространството и повърхността на планетата, носител на топлина и влага, като фотосинтеза и обмена на енергия се появят през него - основните процеси на биосферата. Атмосферата засяга естеството и динамиката на екзогенни процеси, които се случват в земната кора (физически и химически изветряне, вятър активност, природна вода, дълбоко замръзналата земя, ледници).
хидросфера развитие също до голяма степен зависи от атмосферата се дължи на факта, че на водния баланс и начина на повърхностните и подземните води и басейни са се образували под влиянието на режима на валежите и изпарението. Процеси хидросферата и атмосферата е тясно свързан с един друг.
Една от основните съставки на атмосферата е водна пара, която има голяма пространствена и времева променливост и се концентрират предимно в тропосферата. Важен променлива е също компонент на атмосферата съдържанието на въглероден диоксид на вариабилност, която е свързана с жизнените функции на растението, неговата разтворимост в морска вода и от човешки дейности (промишлен транспорт и емисии). През последните години все по-голяма роля в атмосферата играе аерозолни частици прах - продукти на човешката дейност. който може да бъде установено, че не само в тропосферата, но също така и на голяма височина (schopravda, в миниатюрни концентрации). Физически процеси, които се случват в тропосферата, имат голямо влияние върху климатичните условия на различните региони на Земята.
Атмосферата има слоеста структура.
От повърхността на Земята до тези слоеве:
тропосфера
стратосфера
мезосфера
термосфера
exosphere
Границите между слоевете не са остри, а височината им зависи от географската ширина и време на годината. В слоеста структура - в резултат на температурни промени на различни височини. Времето се формира в тропосферата (по-ниска около 10 км:
около 6 км над полюсите и повече от 16 км над екватора). И горна граница troposofery по-висока през лятото, отколкото през зимата.
Долната част на атмосферата на височина 10-15 км, което се концентрира 4/5 от целия въздух маса се нарича тропосферата. Тя се характеризира с това, че температурата се понижава с височина е средно от 0.6 ° / 100 метра (в някои случаи вертикално варира в широк диапазон на разпределение на температурата). В тропосферата, съдържа почти цялата водна пара в атмосферата и има почти всички облаци. Силно развита тук и турбулентност, особено в близост до повърхността, както и в така наречените реактивни потоци в горната част на тропосферата.
Височината, на която тропосферата се простира върху всяка област на Земята се променя всеки ден. Освен това, дори и в средата е по-различна в различните географски ширини и в различните сезони. Средният годишен тропосферата се простира върху полюсите на височина от около 9 км, над умерените ширини на 10-12 км над екватора до 15-17 км. Средната годишна температура на въздуха на повърхността на земята е около + 26 ° по екватора и около -23 ° в северния полюс. На горната граница на тропосферата над екватора Средната температура от около -70 °, на северния полюс зимата около -65 °, а през лятото на около -45 °.
Атмосферното налягане в горната тропосфера, съответно, височината му е 5-8 пъти по-ниска, отколкото в земната повърхност. Следователно, основната маса въздух се намира точно в тропосферата. Процесите, които протичат в тропосферата, са незабавни и от решаващо значение за времето и климата на повърхността на земята.
В тропосферата, тя се концентрира всички водната пара, поради което всички облаците се образуват в тропосферата. Температурата се понижава с височина.
Слънчеви лъчи преминават лесно през тропосферата и топлината, която се излъчва нагрява слънчева светлина земята натрупва в тропосферата: газове, като въглероден диоксид, метан и водна пара капан топлина. Такъв механизъм топла атмосфера на земята, нагрява от слънчева радиация, наречен парников ефект (парников ефект). Това е така, защото източникът на топлина в атмосферата е земята, температура на въздуха намалява с височина >>>
Границата между бурната тропосферата и стратосферата се нарича тропопаузата спокойствие. Тук се произвеждат бързо движещи ветрове, наречени "струйни потоци" (струйни потоци)
След като се приеме, че атмосферната температура пада горе troposofery, но измерванията в горната част на атмосферата са показали, че това не е така. непосредствено над температурата на тропопаузата е почти постоянна и след това започва да се увеличава силни хоризонтални ветрове в стратосферата без образуване турбулентност. Стратосферата въздух много суха и затова облак рядко. Сформирана т.нар седефените облаци (седефен или майка-на-Perl).
Стратосферата е много важна за живота на Земята, защото тя е в този слой е малко количество озон, който абсорбира силно ultafioletovoe радиация вредни за живота. Ulrafioletovoe абсорбиране радиация нагрява стратосферата озон.
Над тропосферата на височина 50-55 км е стратосферата, която се характеризира с това, че температурата в него се увеличава с височина в средата. слой преход между тропосферата и стратосферата (1-2 км дебелина) се нарича тропопаузата.
Над бяха дадени данни за температурата в горната част на тропосферата. Тези температури са характерни за по-ниска стратосферата. Следователно, температурата на въздуха в долната стратосферата над екватора винаги е много ниско; въпреки че лятото е много по-ниска, отколкото на прът.
Долна стратосфера повече или по-малко изотермичен. Въпреки това, тъй като височина на около 25 км в температурата на стратосферата бързо се увеличава с височина, достигайки височина от около 50 km максимум, освен това, положителните стойности (10 до + 30 °). Тъй като температурата се увеличава с височина в стратосферата ниска турбулентност.
Водната пара в стратосферата е незначителен. Въпреки това, на височина 20-25 км понякога се наблюдава във високите географски ширини са много тънки, така наречените седефените облаци. През деня те не са видими, и изглежда да светят през нощта, като осветява от слънцето, който се намира под хоризонта. Тези облаци са съставени от преохладени водни капчици. В стратосферата се характеризира с факта, че съдържа главно в атмосферния озон, както е посочено по-горе
Той се намира на по-горе стратосфера мезосфера слой, да се на около 80 км. Тук, при понижаване на температурата с височина до няколко десетки градуса под нулата. Поради бързото температура капка с височината на Mesospheric силно развита турбулентност. На височините, близо до горната граница на мезосферата (75-90 км), все още има специален вид облаци също са осветени от слънцето през нощта, така наречените сребро. Това е най-вероятно, че те са съставени от ледени кристали.
Горната граница на 200 е по-малко от времето, мезосферата въздух под налягане, отколкото при повърхността на земята. По този начин, в тропосферата и стратосферата Mesospheric заедно с височината на 80 km, това е повече от 99.5% от общата маса на атмосферата. На залягащите слоеве имат незначително количество въздух
На височина от около 50 км над земната температура отново започва да намалява, което показва, горната граница на стратосферата и началото на следващия слой - мезосферата. Мезосферата е най-ниската температура в атмосфера от -2 до - 138 градуса по Целзий. Това са най-високите облаци. в ясен ден можете да ги видите по залез слънце. Те се наричат noctilucent (нощ нажежен).
Природата нощно небе светлина - постоянен луминесценция Извън и резки колебания в магнитното поле - магнитни бури йоносферни.
Йонизация в йоносферата дължи съществуването си на действието на ултравиолетовите лъчи на слънцето. Неговата абсорбция от молекули на атмосферни газове води до заредени атоми и свободни електрони, както е обсъдено по-горе. Колебанията на магнитното поле в йоносферата и Аврора зависими от слънчеви трептения. Със слънчева активност промени, свързани промени в потока на еритроцитите лъчи на слънцето достига земната атмосфера. Именно еритроцитите радиация е от основно значение за определени йоносферни ефекти.
Температурата в йоносферата се увеличава с височина до много високи стойности. На височини около 800 km, е 1000 °.
Говорейки на високите температури на йоносферата, че означава, че частиците на атмосферни газове го движат при много високи скорости. Въпреки това, плътността на въздуха в йоносферата е толкова малка, че тялото в йоносферата, например плаващи сателитна не се загрява чрез топлообмен с въздух. Температурата на режима на сателит ще зависи от усвояването на директна слънчева светлина и от въздействието на собствената си радиация в околното пространство. Термосфера е над мезосфера на височина от 90 до 500 км над земната повърхност. Молекулите на газ са разпръснати силно абсорбира X-радиация (рентгенови лъчи) и по-къси дължини на вълните на ултравиолетова радиация. Поради това, температурата може да достигне 1000 градуса по Целзий.
термосфера обикновено съответства на йоносферата, където йонизиран газ отразява радиовълни обратно на Земята - явление, дава възможност да се установи радиокомуникациите.