Тропосфера — troposphere

Наблюдения и концепции синоптического масштаба [ править ]

Принуждение править

Принуждение — это термин, используемый метеорологами для описания ситуации, когда изменение или событие в одной части атмосферы вызывает усиление изменений в другой части атмосферы. Обычно он используется для описания связей между верхним, средним или нижним уровнями (например, дивергенция верхнего уровня, вызывающая конвергенцию нижнего уровня при формировании циклона), но также для описания таких соединений на боковом расстоянии, а не только по высоте. В некоторых отношениях телесоединения можно рассматривать как разновидность принуждения.

Расхождение и конвергенция править

Зона конвергенции — это зона, в которой общая масса воздуха увеличивается со временем, что приводит к увеличению давления в местах ниже уровня конвергенции (напомним, что атмосферное давление — это всего лишь общий вес воздуха над данной точкой). Дивергенция противоположна конвергенции — это область, в которой общая масса воздуха уменьшается со временем, что приводит к падению давления в областях, находящихся ниже области дивергенции. Если в верхних слоях атмосферы происходит расхождение, воздух будет входить, чтобы попытаться уравновесить чистую потерю массы (это называется принципом сохранения массы), и в результате будет движение вверх (положительная вертикальная скорость). Другой способ заявить об этом — сказать, что области дивергенции верхних слоев воздуха способствуют конвергенции нижних уровней, образованию циклонов и положительной вертикальной скорости. Следовательно,Выявление областей дивергенции верхних слоев воздуха является важным шагом в прогнозировании формирования приземной области низкого давления.

Примеси и загрязнения

Другие компоненты тропосферы — это различные примеси и загрязнители, как естественного происхождения, так и продукт деятельности человека. Многие примеси, такие как частицы пыли, играют важную роль, служа основой для конденсации пара.

Что касается загрязнителей, они могут происходить из естественных источников, таких как извержения вулканов, которые выделяют такие газы, как водяной пар, двуокись углерода, сульфиды, галогены и другие. Также в процессе разложения органического вещества в болотах и ​​других экосистемах образуются такие газы, как метан.

Однако самым большим источником загрязнения является промышленная деятельность и сжигание ископаемого топлива людьми. Таким образом, в тропосферу попадают такие газы, как CO.2, оксиды азота, оксиды серы, хлорфторуглероды, среди прочего, которые вызывают негативные эффекты, такие как кислотные дожди или глобальный перегрев.

История образования атмосферы

Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад). На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком , водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет до наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

  • утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство ;
  • химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Азот

Образование большого количества азота N 2 обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О 2 , который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N 2 выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотсодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N 2 вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, т. н. сидератами.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов , в результате фотосинтеза , сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа , содержавшейся в океанах и др. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами. Поскольку это вызвало серьёзные и резкие изменения многих процессов, протекающих в атмосфере , литосфере и биосфере , это событие получило название Кислородная катастрофа .

Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек . Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО 2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО 2 в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 200-300 лет количество СО 2 в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата .

Сжигание топлива — основной источник и загрязняющих газов (СО , , SO 2). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO 3 в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н 2 SO 4) и сульфат аммония ((NH 4) 2 SO 4) возвращаются на поверхность Земли в виде т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH 3 CH 2) 4)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу — одна из возможных причин изменений климата планеты.

Какие слои образуют атмосферу

Наша воздушная оболочка не имеет чёткой верхней границы. Условились считать толщину атмосферы равной примерно 3000 км. Это примерно соответствует расстоянию от Москвы до Новосибирска. Свойства воздуха с высотой меняются, поэтому в атмосфере выделяют слои (рассмотрите рисунок на с. 125).

Тропосфера (первая часть слова образована от греческого слова tropos — поворот, изменение) — нижний, наиболее плотный слой атмосферы. Над экватором он толще, чем над полюсами. В тропосфере сосредоточены большая часть (около 80 %) всей массы воздуха, почти весь водяной пар, именно в этой части атмосферы «делается» погода.

Толщина тропосферы над экватором около 18 км, над полюсами около 10 км

Выше тропосферы до высоты 50—55 км находится стратосфера (первая часть слова — от латинского слова stratum — настил, слой). Здесь воздух разреженный и очень сухой — водяного пара почти нет.

В нижней части стратосферы находится озоновый слой, где в небольших концентрациях содержится газ озон — разновидность кислорода (мы его чувствуем как ощущение свежести после грозы). Озоновый слой выполняет важную функцию — задерживает ультрафиолетовые лучи. В больших количествах они губительны для живых организмов. Вспомните, как летом у вас до красноты обгорала кожа при длительном пребывании на солнце.

Над стратосферой располагаются верхние, ещё более разреженные слои атмосферы, которые постепенно переходят в безвоздушное пространство. Эти слои первыми защищают Землю от космического излучения.

ТРОПОСФЕРА — САМЫЙ ВАЖНЫЙ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА НИЖНИЙ СЛОЙ АТМОСФЕРЫ, ВЫШЕ НАХОДИТСЯ СТРАТОСФЕРА, КОТОРАЯ ПЕРЕХОДИТ В ВЕРХНИЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ.

Расположение в пространстве

Высота тропосферы составляет 12 км в районе верхней границы. Значение носит условный характер, определяется географической широтой и климатическими условиями. Зимой и во время циклонов оно уменьшается, летом и при антициклонах – увеличивается. В районе полюсов верхняя точка находится на расстоянии около 8 км, экватора – 17 км, умеренных широт – 11 км. Следует вывод, что граница тропосферы пролегает на разной высоте.

По мере подъема вверх, давление и температура в тропосфере снижается на 0,5 – 0,7 градусов через каждые 100 метров. На неопределенном уровне она достигает минус 40 – 80 С и перестает падать. Начинается тропопауза – верхний слой. Он распространяется на высоту от нескольких сотен метров до 3 км. Осуществляет функции пограничника между двумя сферами. Толщина тропосферы — величина непостоянная.

Тропопауза часто разрушается и создается под влиянием климата. Например, в субтропиках это происходит под действием струйных течений. Она регулирует климат, подстраиваясь под полярные и тропические потоки. Часто этот сложный процесс порождает две тропопаузы, одна из которых распадается. Таким образом, толщина тропосферы напрямую зависит от температурного профиля.

Формирование облаков в тропосфере.

Наблюдения и концепции синоптического масштаба [ править ]

Принуждение

Принуждение — это термин, используемый метеорологами для описания ситуации, когда изменение или событие в одной части атмосферы вызывает усиление изменений в другой части атмосферы. Обычно он используется для описания связей между верхним, средним или нижним уровнями (например, дивергенция верхнего уровня, вызывающая конвергенцию нижнего уровня при формировании циклона), но также для описания таких соединений на боковом расстоянии, а не только по высоте. В некоторых отношениях телесоединения можно рассматривать как разновидность принуждения.

Расхождение и конвергенция

Зона конвергенции — это зона, в которой общая масса воздуха увеличивается со временем, что приводит к увеличению давления в местах ниже уровня конвергенции (напомним, что атмосферное давление — это всего лишь общий вес воздуха над данной точкой). Дивергенция противоположна конвергенции — это область, в которой общая масса воздуха уменьшается со временем, что приводит к падению давления в областях, находящихся ниже области дивергенции. Если в верхних слоях атмосферы происходит расхождение, воздух будет входить, чтобы попытаться уравновесить чистую потерю массы (это называется принципом сохранения массы), и в результате будет движение вверх (положительная вертикальная скорость). Другой способ заявить об этом — сказать, что области дивергенции верхних слоев воздуха способствуют конвергенции нижних уровней, образованию циклонов и положительной вертикальной скорости. Следовательно,Выявление областей дивергенции верхних слоев воздуха является важным шагом в прогнозировании формирования приземной области низкого давления.

Свойства атмосферы

Это газообразный защитный купол, который оберегает все живое от угроз из космоса. Ультрафиолетовое солнечное излучение губительно для всего живого, но нас от него защищает слой озона. В газовой оболочке сгорает большая масса прилетающих метеоров. Это прослойка, благодаря которой у земной коры сохраняется комфортная температура. Лучи Солнца отражаются от облаков, создается парниковый эффект. Если бы его не было, климат был бы холоднее как минимум на 20 градусов. Благодаря атмосферному круговороту воды мы располагаем не только благоприятными климатическими условиями, но и богатым набором минеральных веществ. Во всей системе такого нигде нет.

Вся газовая оболочка простирается на тысячи километров. Но атмосферой считаются только те газы, которые вращаются с планетой вокруг ее оси с такой же скоростью. Ее высота доходит примерно до 1000 км. Она плавно сливается с космосом, пограничной территорией является экзосфера.

Строение атмосферы

Верхние её границы растворяются в космосе и четко не обозначены. Нижняя граница находится на уровне земли.

Самое важное о каждом слое:

1) Тропосфера

  • Тропосфера — самый нижний слой атмосферы. Мы дышим воздухом тропосферы.

  • Толщина над полюсами составляет 8-10 км, в умеренных широтах — 10-12 км, а над экватором — 16-18 км.

  • В тропосфере сосредоточена большая масса воздуха атмосферы.

  • Погода формируется в тропосфере

  • Движения масс воздуха горизонтальные (ветер) и вертикальные (конвекция)

  • Температура в тропосфере падает каждый 1000 м на 6 градусов

2) Стратосфера

  • Стратосфера — слой атмосферы, расположенный над тропосферой на высоте от 8 до 50 км.

  • Не образуются облака

  • Наблюдаются устойчивые воздушные течения

  • Температура начинает расти

  • Здесь находится озоновый слой

В стратосфере на высоте 25 — 35 км находится озоноый слой

Озоновый слой поглощает ультрафиолетовые лучи, не пропуская их к Земле (озоновый слой является жизненно необходимым, большие дозы ультрафиолета являются губительными для живых организмов)

3) Мезосфера

  • Слой расположен на высоте 50 — 80 км

  • Температура снижается до — 90 градусов

4) Термосфера

  • Слой расположен на высоте 80 — 800 км

  • Температура резко растет

5) Экзосфера

  • Расположена выше 800 км

  • Постепенно переходит в космическое пространство

  • Состоит из самых легких газов (водорода, гелия)

Физические характеристики тропосферы

Каждый из основных слоёв обладает особыми характеристиками. Тропосфера — самая плотная оболочка, первая по счёту от поверхности планеты. На полюсах она распространяется на 7 км от поверхности, а у экватора — на 20 км. Разница обусловлена тем, что планета не круглая, а немного сплющенная, так как на неё воздействует центробежная сила. Чем теплее воздух, тем больше размер тропосферы.

Этот слой — наиболее продуктивный и динамичный. В нём формируются тучи, образуются ветра, циклоны и антициклоны. В тропосфере обитает большая часть видов, образующих живую природу. Температура воздуха в этой части оболочки понижается на 0,5−0,7 градуса с увеличением высоты на каждые 100 метров. Скорость ветра изменяется на 2−3 км/с на 1 км высоты.

В тропопаузе температура остаётся неизменной. Нижняя часть тропосферы примыкает к литосфере и образует приграничный слой. Его роль заключается в аккумуляции и передача тепла на высоту. Водообмен также происходит в приграничном слое. В течение 8−12 дней совершается полный оборот воды. Таким образом, тропосфера играет роль огромного фильтра.

Строение атмосферы Земли

Глядя на небо, особенно когда оно совершенно безоблачно, очень сложно даже предположить, что оно имеет такую сложную и многослойную структуру, что температура там на различных высотах очень сильно отличается, и что именно там, в высоте, происходят важнейшие процессы для всей флоры и фауны на Земле.

Если бы не такой сложный состав газового покрова планеты, то здесь бы просто не было никакой жизни и даже возможности для ее зарождения.

Первые попытки изучить эту часть окружающего мира были предприняты еще древними греками, но те не могли зайти в своих умозаключениях слишком далеко, так как не обладали необходимой технической базой. Они не видели границы разных слоев, не могли измерить их температуру, изучить компонентный состав и т. д.

В основном только погодные явления наталкивали самые прогрессивные умы на размышления о том, что видимое небо не такое простое, как кажется.

Считается, что структура современной газовой оболочки вокруг Земли образовалась в три этапа. Сначала была первичная атмосфера из водорода и гелия, захваченных из космического пространства.

Потом извержение вулканов наполнило воздух массой других частиц, и возникла вторичная атмосфера. После прохождения всех основных химических реакций и процессов релаксации частиц, возникла нынешняя ситуация.

Функции

Общеизвестно, что земля прогревается за счет солнечного света. Он проходит через атмосферу. По какой причине, с возвышением над ландшафтной оболочкой, температура понижается?

Солнечная энергия представлена коротковолновыми лучами, которые попадают на земную кору, игнорируя воздушное пространство. Что характерно, от прогретой поверхности исходят длинноволновые лучи для прогрева тропосферы. Проводят сравнение данного природного явления с оранжереями. Их стекла пропускают световые потоки Солнца, согреваются земной энергией. Это называется «парниковый эффект».

Небесное светило ежедневно отправляет одинаковое количество тепла. Суша и водоемы, различные их участки, по-разному его воспринимают и отражают. Для проникновения в атмосферный фронт нужно время. Но воздух передвигаясь под действием ветров, меняет компоненты и температуру. Передвижение воздушных масс — ключевая характеристика тропосферы. Движение происходит снизу вверх или в боковых направлениях.

Особую роль играет пыль, что собирается в приземном слое. Она состоит из определенных частиц, необходимых для формирования конденсата. Пылеобразование в незначительной степени защищает планету от ультрафиолетового излучения.

Процесс образования парникового эффекта — схема.

Процессы образования

Рассмотрим, что образуется в надземной сфере:

  1. Облачность – формируются из испарений воды и частиц пыли. Мрачные облака называют тучами. Их отличие заключается в повышенном содержании конденсата, цвет объясняется плотностью. Понятия тучности в метеорологии нет. Кучево-дождевые облака могут спровоцировать шквалы и смерчи.
  2. Осадки – выпадают, когда наступает критическая точка содержания жидкости в облаках. Воздух тропосферы более чем наполовину разбавлен влажностью. Дожди, снега начинаются при 100%-ном заполнении.
  3. Туманы – конденсация мельчайших капель воды. Происходит при температуре от -15 до -100С. Характерно проявление в морозную погоду в городах, на аэродромах, ж/д станциях. Возникают в результате выброса газов в атмосферу техникой через выхлопные трубы.
  4. Электрические явления — грозы, молнии, зарницы. Область появления – граница тропосферы. Тропопауза может проходить через грозовые тучи или быть ниже. Она разрушается, чтобы занять верхнее положение. Здесь же, возникает турбулентность.
  5. Литометеоры – проявляются в пыльной поземке и мгле, песчаных бурях и вихрях, дыме. Метеоявления образуются под влиянием ветра. Он поднимает с земли частицы песка, пыли, разносит их на различные расстояния, что ухудшает видимость.
  6. Ветер – последствие неравномерного нагрева земной коры, разницы давления в теплых и холодных воздушных пластах.

Формирование ветра и осадков — схема.

Аномалия

Какой слой отвечает за метеоусловия теперь понятно, но воздух находится и над тропосферой. Это позволяет в зимне-весенний период в полярных широтах наблюдать северное сияние. Оно зарождается на вышине 15 — 27 км. Необходимо, чтобы температура в средней сфере составляла менее 195 градусов по Кельвину. Эффект достижим при условии активного вулканизма. Сейсмографический фактор влияет на образование определенного вещества.

Граница тропосферы может преодолеваться воздушными потоками, если на их пути встают горы. Волна меняет горизонтальное направление на вертикальное, и выбивается из нижнего слоя. Попадая в срединную сферу, воздух создает зону пониженной температуры. Для благоприятного развития горных потоков, ветер должен:

  • Постепенно ускоряться с подъемом вверх;
  • Иметь угол направленности по отношению к препятствию 30 градусов;
  • Обладать скоростью 20 узлов и более.

Циклон (область пониженного давления)

Атмосфера. Ветер

Характеристика тропосферы

Нижний пласт атмосферы Земли заключает около 90 % водяных паров и 80 % воздуха от общего объема. Этим обусловлена высокая плотность нижней тропосферы – 103 г/м3. В пограничном пласте показатель падает параллельно температуре и составляет 10 г/м3. Процессы жизнедеятельности, происходящие на планете, выделение газов из разломов коры влияют на состав нижнего пласта.

Воздух тропосферы, ее околоземной части, более чем наполовину (78 %) состоит из азота, но включает и другие компоненты:

  • Кислород;
  • Аргон;
  • Углекислый газ.

Нижняя (приземная) часть, заселенная летающими микроорганизмами, засорена пылью.

Состав стратосферы, следующей за тропопаузой, отличается повышенным содержанием озона. Здесь расположен озоновый слой, защищающий все живое на планете от солнечной радиации. Ближайшие к тропопаузе части, содержат много аэрозольных частиц. Они попадают с извержениями вулканов. Водяного пара в сфере практически нет. Температура по достижении мезосферы возрастает до 0 градусов.

Для тропосферы можно выделить следующие особенности:

  • Снижение температурных показаний при удалении от Земли;
  • Повышенная влажность;
  • Высокая плотность;
  • Образование воздушных ям;
  • Формирование климата.

Внимание! Все погодные условия образуются преимущественно в надземной сфере. Иногда на высоте 25 км скапливается конденсат в нижних пластах стратосферы, и образуются перламутровые облака.. Характеристика тропосферы обусловлена наличием разных слоев в ее составе

А особенности тропосферы имеют огромное влияние на формирование погодных условий и климата

Характеристика тропосферы обусловлена наличием разных слоев в ее составе. А особенности тропосферы имеют огромное влияние на формирование погодных условий и климата.

Строение, структура, слои тропосферы:

Верхний слой тропосферы, в котором снижение температуры с высотой прекращается, называют тропопаузой. За тропопаузой начинается следующий, расположенный выше тропосферы, слой атмосферы, который  называется стратосфера.

Нижний слой тропосферы именуется планетарным пограничным слоем, пограничным слоем атмосферы, слоем трения.  Планетарный пограничный слой подвержен суточным вариациям. При обычных условиях на Земле толщина планетарного пограничного слоя составляет примерно от нескольких сотен метров до 3 км. Толщина тропосферы зависит от рельефа местности и времени суток. Свойства и динамика планетарного пограничного слоя в значительной мере определяются его взаимодействием с твёрдой (или жидкой) поверхностью планеты (так называемой «подстилающей поверхностью»). Распределение температур в планетарном пограничном слое является причиной  формирования климата и его осадков.

Часть тропосферы, в пределах которой на земной поверхности возможно зарождение ледников, называется хионосферой.

Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

Коэффициент востребованности
1 247

Влага в атмосфере

Влага всегда есть в атмосфере, часто в виде пара. Наблюдается определенная закономерность – при высоких температурах значительное количество влаги. Так откуда же берется влага в атмосфере? С океана и почвы постоянно осуществляется испарение избытка жидкости, которая преобразуется в пар. Этому способствует теплая погода, а также ветер. Нижняя часть воздушной оболочки насыщается каплями жидкости и поднимается вверх. По мере подъема воздуха температура его уменьшается, пар превращается в капельки и происходит его конденсация. В результате конденсации пара образуются облака, представляющие собой скопления капелек жидкости и кристаллов. Они маленькие и невесомые, соответственно не падают на Землю, а остаются наверху. При увеличении влажности воздуха капельки увеличиваются в размерах и выпадают в виде атмосферных осадков, так осуществляется круговорот влаги в атмосфере.

Облака создаются в нижнем слое атмосферы – тропосфере. Внешний вид облаков в атмосфере различается, также они могут формироваться на разных высотах. В связи с этим выделяют несколько их видов.

При соприкосновении воздуха с охлажденной земной поверхностью, а также при смешивании воздушных масс с разной температурой и влажностью происходит конденсация пара в виде тумана. В атмосфере туман представляет собой скопление капель воды у земной поверхности.

Туман

Показателями содержания влаги в газовой оболочке считаются абсолютная и относительная влажность.

В атмосфере абсолютная влажность равна определенному количеству пара, находящемуся здесь в данный момент. Измеряется абсолютная влажность граммами воды на 1м3 воздуха. Летом, при высоких температурах, абсолютная влажность наибольшая. Когда происходит формирование осадков, она уменьшается, так как часть влаги удаляется из атмосферы.

В конкретный период воздух вбирает весь пар и совершается его насыщение. Тогда следует упомянуть относительную влажность воздуха.

Летом при повышенных температурах относительная влажность маленькая, а зимой в условиях холода – выше. Выпадение осадков происходит после того, как относительная влажность достигнет своего максимума, произойдет сгущение пара, а также падение температуры.

Устанавливают относительную влажность гигрометром. Имеется несколько типов этого прибора. Действие волосяного гигрометра основано на свойстве человеческого волоса поглощать влагу, отчего длина волоса несколько увеличивается. Изменение длины волоса можно проследить по шкале с движущейся стрелкой, по которой и определяются показания гигрометра.

По другому принципу работает гигрометр психрометрический, но также с помощью него происходит измерение влажности воздуха.

Термосфера

Термосфера расположена над мезосферой и ниже экзосферы. Толщина этого слоя составляет около 513 км, что намного больше, чем у всех нижних слоёв вместе взятых.

Хотя термосфера считается частью Земной атмосферы, плотность воздуха настолько низкая, что бóльшую часть слоя ошибочно рассматривают как космическое пространство. Эта идея подкрепляется тем фактом, что в слое недостаточно молекул для перемещения звуковых волн.

В термосфере ультрафиолетовое излучение вызывает явления фотоионизации молекул, т. е. образование ионов в результате контакта фотона с атомом. Это явление ответственно за создание ионосферы, расположенной внутри термосферы. Ионосфера играет важную роль в распространении радиоволн в отдалённые районы Земли.

Именно в термосфере спутники вращаются вокруг Международной космической станции (МКС). Кроме того, именно в термосфере происходит северное сияние.

Северное сияние происходит при столкновении солнечных частиц с плотностью Земной атмосферы.

Читайте подробнее про Северное сияние.

Слово “термосфера” происходит от греческого thermos (что значит “тепло”), что отражает тот факт, что температура в этом слое чрезвычайно высока.

Граница между термосферой и экзосферой называется термопаузой.

Состав термосферы

В отличие от слоёв ниже, где смешиваются газы, в термосфере частицы редко сталкиваются, что приводит к равномерному разделению элементов. Кроме этого, большинство молекул в термосфере разрушаются солнечным светом.

Верхние части термосферы состоят из атомарного кислорода, атомарного азота и гелия.

Температура термосферы

Температура в термосфере может варьироваться от 500º C до 2000º C. Это происходит потому, что большая часть солнечного света поглощается в этом слое.

Что встречается в термосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в термосфере:

  • спутники;
  • раньше, многоразовый транспортный космический корабль Спейс шаттл;
  • МКС;
  • северное сияние;
  • ионосфера.

Атмосферный поток [ править ]

Поток атмосферы обычно движется с запада на восток. Однако это часто может прерываться, создавая поток с севера на юг или с юга на север. Эти сценарии часто описываются в метеорологии как зональные или меридиональные. Эти термины, однако, обычно используются для обозначения локализованных областей атмосферысиноптическом масштабе ). Более полное объяснение потока атмосферы вокруг Земли в целом можно найти в трехъячеечной модели.

Зональный поток править

Зональная режим потока

Обратите внимание на преобладающий поток с запада на восток, как показано на диаграмме высот 500 гПа.

Тренд нижней тропосферы с 2004 г.. Режим зонального потока является метеорологический термин , означающий , что общая картина течения с запада на восток вдоль широты линий Земли, со слабой радиоволны встраивается в поток

Использование слова «зона» относится к потоку, протекающему вдоль широтных «зон» Земли. Этот узор может искривляться и превращаться в меридиональный поток.

Режим зонального потока является метеорологический термин , означающий , что общая картина течения с запада на восток вдоль широты линий Земли, со слабой радиоволны встраивается в поток. Использование слова «зона» относится к потоку, протекающему вдоль широтных «зон» Земли. Этот узор может искривляться и превращаться в меридиональный поток.

Меридиональный поток править

Картина меридионального потока от 23 октября 2003 г

Обратите внимание на усиленные впадины и гребни на этой диаграмме высотой 500 гПа.. Когда зональный поток искажается, атмосфера может течь в более продольном (или меридиональном) направлении, и поэтому возникает термин « меридиональный потокМеридиональные схемы потока характеризуются сильными, усиленными впадинами низкого давления и гребнями высокого давления, с более выраженным потоком с севера на юг в общей структуре, чем с течением с запада на восток

Когда зональный поток искажается, атмосфера может течь в более продольном (или меридиональном) направлении, и поэтому возникает термин « меридиональный потокМеридиональные схемы потока характеризуются сильными, усиленными впадинами низкого давления и гребнями высокого давления, с более выраженным потоком с севера на юг в общей структуре, чем с течением с запада на восток.

Трехэлементная модель править

Циркуляция атмосферы показана тремя большими ячейками.

Трехэлементная модель атмосферы пытается описать реальный поток атмосферы Земли в целом. Он делит Землю на тропическую ( ячейка Хэдли ), среднеширотную ( ячейка Ферреля ) и полярную ( полярная ячейка).) регионов, чтобы описать поток энергии и глобальную циркуляцию атмосферы (массовый расход). Его фундаментальный принцип — принцип баланса — энергия, которую Земля поглощает от Солнца каждый год, равна энергии, которую она теряет в космос из-за излучения. Этот общий энергетический баланс Земли, однако, не применяется на каждой широте из-за различной силы солнца в каждой «ячейке» в результате наклона оси Земли относительно ее орбиты. Результатом является циркуляция атмосферы, которая переносит теплый воздух к полюсу от тропиков и холодный воздух к экватору от полюсов. Эффект трех ячеек — это тенденция к выравниванию тепла и влаги в атмосфере Земли вокруг планеты .