Состав и строение атмосферы

Большое влияние на изменение состава атмосферы оказывает человеческая деятельность (увеличивается содержание оксидов серы, углекислого газа, тяжелых металлов, изменияется количество озона и т.п.).

Строение атмосферы.

По характеру изменения температуры в вертикальном направлении и другим физическим свойствам атмосферу делят на пять концентрических оболочек: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу, которые разделены тонкими (1-2 км) переходными слоями тропо-, страто-, мезо- и термо- паузами.

Верхняя граница атмосферы условна, ее проводят на высоте 2-3 тыс.км от земной поверхности. По вертикали в атмосфере выделяют несколько слоев (сфер). В основе их выделения – особенности изменения температуры. Кроме этого, каждый слой характеризуется особым химическим составом, плотностью и другими показателями.

Тропосфера – самая низкая и наиболее плотная часть атмосферы. В ней содержится 80% всей массы атмосферы. Верхняя граница – от 8 км в полярных широтах, до 18 км в районе экватора. Температура с высотой понижается в среднем на каждый километр на 6˚С, на верхней границе достигая до - 70˚С.

Стратосфера простирается до высоты 50-55 км. Воздух здесь разрежен. На восоте 20-25 км содержится значительное количество озона, т.наз. “озоновый слой”. Температура в стратосфере сначала не изменяется (до высоты 25 км), она такая же, как на верхней границе тропосферы. Выше температура растет и у верхней границы достигает от 0 до 10˚С. Возможно, это объясняется наличием озона, который поглощая ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревает воздух.

На высоте 22-27 км изредка наблюдаются тонкие перламутровые облака, состоящие из кристалликов льда и капелек воды. В стратосфере происходит интенсивная циркуляция воздуха, образуются “струйные течения” со скоростью до 300 км/час.

Мезосфера имеет верхнюю границу около 80 км. Температура здесь резко понижается, у верхней границы достигая -75 – - 90˚С (самая низкая температура в атмосфере). Из газов преобладают азот и кислород, нет аргона, углекислого газа, почти нет водяного пара, хотя изредка можно наблюдать “серебристые облака” (выше мезосферы облаков не бывает).

Термосфера выделяется до высоты 800 км. В ней газы очень разрежены, находятся в ионизированном состоянии. Наиболее ионизированный слой находится на высоте 90-100 км, т.наз. ионосфера.

В термосфере температура с высотой растет. На высоте 150 км она достигает 220˚С, на высоте 600 км - 1500˚С.

Экзосфера простирается до верхней границы атмосферы – до 2-3 тыс.км. температура досгигает 2000˚С. Газы в ней очень разрежены. Преобладают водород, гелий, неон. Двигаясь с огромной скоростью, они могут преодолевать силу земного притяжения и улетать в космос. Так образуется вокруг Земли “корона”, которая заканчивается на высоте 20 тыс. км.

С точки зрения ионизации атмосфера делится на нейтросферу (три нижних слоя) и ионосферу (два верхних слоя). В ионосфере наблюдаются полярные сияния, магнитные бури. Изучение нижних слоев атмосферы и свойств воздуха началось во второй половине ХУ111 в с систематических инструментальных измерений и визуальных наблюдений за отдельными метеорологическими элементами в приземных слоях воздуха. С 30-х годов ХХ века слали осуществляться аэрологические наблюдения за состоянием свободной атмосферы с помощью аэростатов и стратостатов. Затем начали применять шары-зонды, поднимающиеся до высоты 15-16 км, и радиозонды – до высоты 40-5о км. После второй мировой войны появились метеорологические ракеты, поднимающиеся до 100-120 км. Для исследования ионосферы начали использовать географические ракеты ( в том числе с подопытными животными) достигшие высоты почти 500 км. Первый искусственный спутник земли был запущен в СССР 4 октября 1957 г, а 12 апреля 1961- корабль «Восток», пилотируемый Ю.А.Гагариным. Начиная с 60-х годов высокие слои атмосферы систематически исследуются с помощью метеорологических спутников серии « Космос», « Метеор» и др. В настоящее время наблюдения из космоса осуществляют геостационарные спутники. Орбита последних совапдает с плоскостью экватора, они движутся с той же угловой скоростью, что и Земля. Эти спутники способны передавать неприрывную информацию о температуре земной и морской поверхности, облачности, ведут наблюдения за снежным и ледовом покровом и т.д.

Читайте также:

Учение о природно-территориальном комплексе, географическом ландшафте
Александр Гумбольт указывал, что “природа есть единство во множестве, соединение разнообразного через форму и смешение, есть понятие естественных вещей и естественных сил как понятие живого целого”. А.Н. Краснов в 1895 г. сформировал идею о “географических сочетаниях явлений” или “географических ко ...

Ледниковые озёра
Ледниковые озера образуются не только в горах. За последние 2 млн. лет наша планета неоднократно испытывала похолодание. На огромной территории происходило накопление снега и образование мощных ледниковых щитов, покрывающих большую часть Северной Америки и Европы. Последняя ледниковая эпоха закончи ...

Судостроение
Судостроение США сильно уступает по значимости другим отраслям машиностроения. Оно не выдерживает конкуренции с другими странами мира. Крупнейшими производителями и экспортерами морских судов в мире, помимо Японии, являются Южная Корея, Бразилия и Тайвань. Центры судостроения в США находятся на Атл ...