Как называется верхний слой атмосферы земли, Облака верхних слоев атмосферы
Отношение количества радиации отраженной от поверхности к количеству падающих на эту поверхность энергии называется — альбедо , или отражательная способность. Эти волны могут распространяться вверх в стратосферу и даже в мезосферу, где они затухают, способствуя усилению ветра и турбулентности. Для подтверждения этой гипотезы необходимо провести дополнительные эксперименты, так как сейчас она подтверждается только измерениями избыточной энергии рентгеновского излучения, проведенными Военно-морской исследовательской лабораторией [21].
Последние десятилетия наблюдается рост содержания углекислого газа, обусловленный индустриальным загрязнением, что может иметь влияние на климат вследствие создаваемого углекислым газом парникового эффекта. Предполагается, что в среднем концентрация углекислого газа остаётся неизменной во всей толще гомосферы. Выше км начинается его диссоциация под влиянием ультрафиолетовой солнечной радиации с длинами волн короче Одна из наиболее оптически активных компонент — атмосферная аэрозоль — взвешенные в воздухе частицы размером от нескольких нм до нескольких десятков мкм, образующиеся при конденсации водяного пара и попадающие в А.
Аэрозоль наблюдается как в тропосфере, так и в верхних слоях А. Концентрация аэрозоля быстро убывает с высотой, но на этот ход налагаются многочисленные вторичные максимумы, связанные с существованием аэрозольных слоев.
Верхние слои атмосферы. Выше 20—30 км молекулы А. Несколько выше становятся существенными ионизационные процессы. Наиболее неустойчива область гетеросферы, где процессы ионизации и диссоциации порождают многочисленные фотохимические реакции, определяющие изменение состава воздуха с высотой.
Здесь происходит также и гравитационное разделение газов, выражающееся в постепенном обогащении А. По данным ракетных измерений, гравитационное разделение нейтральных газов — аргона и азота — наблюдается выше — км. Основные компоненты А. Верхняя часть термосферы состоит главным образом из атомарного кислорода и азота.
На высоте км молекулярный кислород практически отсутствует, но молекулярный азот, относительная концентрация которого сильно уменьшается, всё ещё доминирует над атомарным. В термосфере важную роль играют приливные движения см. Приливы и отливы , гравитационные волны, фотохимические процессы, увеличение длины свободного пробега частиц, а также другие факторы. Результаты наблюдений торможения спутников на высотах — км привели к выводу о наличии взаимосвязи между плотностью, температурой и солнечной активностью, с которой связано существование суточного, полугодового и годового хода структурных параметров.
Возможно, что суточные вариации в значительной степени обусловлены атмосферными приливами. Выше км преобладающей компонентой становится гелий, а ещё выше, на высотах 2—20 тыс. На этих высотах Земля окружена оболочкой из заряженных частиц, температура которых достигает нескольких десятков тысяч градусов.
Здесь располагаются внутренний и внешний радиационные пояса Земли.
Внешний пояс состоит из электронов с энергиями порядка сотен кэв. За внешним поясом существует «самый внешний пояс», в котором концентрация и потоки электронов значительно выше. Вторжение солнечного корпускулярного излучения солнечного ветра в верхние слои А. Под влиянием этой бомбардировки верхней А. При взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли создаётся зона, получившая назв. Для верхних слоев А. Скорость и направление ветра в пределах тропосферы, мезосферы и нижней термосферы обладают большой пространственно-временной изменчивостью.
Хотя масса верхних слоев А. Радиационный, тепловой и водный балансы А. Практически единственным источником энергии для всех физических процессов, развивающихся в А. Главная особенность радиационного режима А. Приходящая в А. Вследствие рассеяния лучистой энергии Солнца в А. Достигая земной поверхности, суммарная радиация частично отражается от неё. Величина отражённой радиации определяется отражательной способностью подстилающей поверхности, т. За счёт поглощённой радиации земная поверхность нагревается и становится источником собственного длинноволнового излучения, направленного к А.
В свою очередь, А. Рациональный теплообмен между земной поверхностью и А. Разность между коротковолновой радиацией, поглощённой земной поверхностью, и эффективным излучением называется радиационным балансом. Преобразования энергии солнечной радиации после её поглощения на земной поверхности и в А. Главный источник тепла для А. Поскольку поглощение солнечной радиации в А. Так как итоговая величина конденсации во всей А.
Некоторая часть энергии солнечной радиации затрачивается на поддержание общей циркуляции А. Движение воздуха. Вследствие большой подвижности атмосферного воздуха на всех высотах А. Движения воздуха зависят от многих факторов, из которых главный — неравномерность нагрева А. Особенно большие контрасты температуры у поверхности Земли существуют между экватором и полюсами из-за различия прихода солнечной энергии на разных широтах. Наряду с этим на распределение температуры влияет расположение континентов и океанов.
Из-за высоких теплоёмкости и теплопроводности океанических вод океаны значительно ослабляют колебания температуры, которые возникают в результате изменений прихода солнечной радиации в течение года. В связи с этим в умеренных и высоких широтах температура воздуха над океанами летом заметно ниже, чем над континентами, а зимой — выше. Неравномерность нагревания А. Наряду с этим общая циркуляция осуществляет влагооборот в А.
Движение воздуха в системе общей циркуляции тесно связано с распределением атмосферного давления и зависит также от вращения Земли см. Кориолиса сила. На уровне моря распределение давления характеризуется его понижением у экватора, увеличением в субтропиках пояса высокого давления и понижением в умеренных и высоких широтах. При этом над материками внетропических широт давление зимой обычно повышено, а летом понижено. С планетарным распределением давления связана сложная система воздушных течений, некоторые из них сравнительно устойчивы, а другие постоянно изменяются в пространстве и во времени.
К устойчивым воздушным течениям относятся пассаты , которые направлены от субтропических широт обоих полушарий к экватору. Сравнительно устойчивы также муссоны — воздушные течения, возникающие между океаном и материком и имеющие сезонный характер.
В умеренных широтах преобладают воздушные течения западных направления с З. Эти течения включают крупные вихри — циклоны и антициклоны , обычно простирающиеся на сотни и тысячи км. Циклоны наблюдаются и в тропических широтах, где они отличаются меньшими размерами, но особенно большими скоростями ветра, часто достигающими силы урагана т. Наблюдения показывают, что особенности атмосферные циркуляции в нижней части стратосферы определяются процессами в тропосфере. В верхней половине стратосферы, где наблюдается рост температуры с высотой, скорость ветра возрастает с высотой, причём летом доминируют ветры восточных направлений, а зимой — западных.
Циркуляция здесь определяется стратосферным источником тепла, существование которого связано с интенсивным поглощением озоном ультрафиолетовой солнечной радиации. Исследования последних лет ясно показали, что особенности поля температуры в мезосфере нельзя объяснить только влиянием радиационных факторов. Главное значение имеют динамические факторы в частности, разогревание или охлаждение при опускании или подъёме воздуха , а также возможны источники тепла, возникающие в результате фотохимических реакций например, рекомбинации атомарного кислорода.
Над холодным слоем мезопаузы в термосфере температура воздуха начинает быстро возрастать с высотой. Во многих отношениях эта область А. Вероятно, циркуляция в нижней части термосферы определяется процессами в мезосфере, а динамика верхних слоев термосферы обусловлена поглощением здесь солнечной радиации.
Однако исследовать атмосферного движения на этих высотах трудно вследствие их значительной сложности. Характерная черта атмосферных приливов — их сильная изменчивость в зависимости от широты, времени года, высоты над уровнем моря и времени суток. В термосфере наблюдаются также значительные изменения скорости ветра с высотой главным образом вблизи уровня км , приписываемые влиянию гравитационных волн.
Расположенная в диапазоне высот — км т. Наряду с воздушными течениями больших масштабов, в нижних слоях А. Ветры местные. Во всех воздушных течениях обычно отмечаются пульсации ветра, соответствующие перемещению воздушных вихрей средних и малых размеров. Такие пульсации связаны с турбулентностью А.
Климат и погода. Различия в количестве солнечной радиации, приходящей на разные широты земной поверхности, и сложность её строения, включая распределение океанов, континентов и крупнейших горных систем, определяют разнообразие климатов Земли см.
В экваториальном поясе обычно выпадает большое количество осадков, что создаёт там условия избыточного увлажнения. В тропиках, за пределами экваториального пояса, количество осадков уменьшается и в ряде областей субтропического пояса высокого давления становится очень малым.
Здесь расположены обширные пустыни Земли. В субтропиках и умеренных широтах температура воздуха значительно меняется в годовом ходе, причём разница между температурой зимы и лета особенно велика в удалённых от океанов районах континентов.
Условия увлажнения в указанных широтах очень разнообразны и в основном зависят от режима общей циркуляции А. В полярных широтах, при наличии заметных сезонных изменений температуры, она остаётся низкой в течение всего года, что способствует широкому распространению ледяного покрова на суше и океанах. На фоне сравнительно устойчивого климата происходит постоянное изменение погоды, определяемой в основном общей циркуляцией А.
Погода наиболее устойчива в тропических странах и наиболее изменчива в околополярных областях, в частности на С. Атлантического и Тихого океанов, где проходят пути многих циклонов. Анализ причин изменения погоды лежит в основе методов прогноза погоды , опирающихся на построение ежедневных синоптических карт , к анализу которых применяются общие физические закономерности атмосферных процессов и различные статистические приёмы.
Всё более широкое распространение приобретают численные методы прогноза, основанные на решении гидродинамических и термодинамических уравнений, описывающих движение А. Активные воздействия на атмосферные процессы. Большое научное и практическое значение имеет проблема активных воздействий на атмосферные процессы с целью изменения погоды и климата.
Работы в этом направлении, впервые в х гг. Так, в частности, рассеяние в облаках некоторых реагентов изменяет развитие грозовых облаков и предотвращает выпадение града, который приносит большие убытки сельскому хозяйству.
Разработаны методы рассеяния туманов, защиты растений от заморозков, ведутся экспериментальные работы по воздействию на облака для увеличения количества осадков. Большинство применяемых сейчас методов воздействия на атмосферные процессы основано на возможностях управления неустойчивыми процессами, динамика которых может быть изменена при затратах сравнительно небольших количеств энергии и реагентов.
Наряду с активными воздействиями, заметные изменения в метеорологических условиях достигаются такими мелиоративными мероприятиями, как орошение, полезащитное лесоразведение, осушение заболоченных районов. Эти изменения, однако, в основном ограничиваются нижним приземным слоем воздуха. Кроме направленных воздействий на погоду и климат, ряд аспектов деятельности человека оказывает определённое влияние на климатические условия.
Так, в частности, в последние годы значительно усилилось загрязнение А. В связи с этим во многих странах проводят работы по контролю за загрязнением воздуха и по ограничению выбросов в А. Быстрый рост энергетики приводит к дополнительному нагреванию А.
Можно думать, что в ближайшее время значительно усилится контроль человека над атмосферными процессами для изменения их в благоприятном направлении и предотвращения последствий, вредных для хозяйственной деятельности. Оптические, акустические и электрические явления в А.
Между тропосферой и стратосферой находится тропопауза, где температура перестает снижаться. На расстоянии от 8 до 50 км от поверхности Земли располагается стратосфера. В нее входит озоновый слой, защищающий живые организмы от светового, ультрафиолетового и теплового излучения солнца.
Некоторые участки озонового слоя оказались истончены. Самая крупная озоновая дыра находится над Антарктикой, площадь разрыва достигает почти 23 млн кв. Впервые ученые заметили истощение концентрации озона в конце х. Причиной этого стали загрязняющие атмосферу выбросы: соединения фтора, углерода и хлора.
Они используются для заправки холодильников и кондиционеров, а также в аэрозолях и вспенивателях. Хотя эти вещества не опасны для людей, последствия разрушения озонового слоя могут стать катастрофическими.
Сейчас озоновый слой восстанавливается, сообщают метеорологи. Антарктическая дыра может полностью затянуться к середине XXI века.
В нижних слоях стратосферы обычно проходят трассы пассажирских авиалайнеров. Также в стратосфере возникают световые явления, в том числе северное сияние, молнии и зарницы. Воздушные шары, поднявшиеся до мезосферы, зависают на месте из-за малого давления газов. То же самое происходит и с самолетами, если они не оборудованы ракетными двигателями. Также мезосферу невозможно исследовать с помощью спутников и суборбитальных зондов. В мезосфере сгорает большая часть метеоров и вспыхивает метеоритный поток Персеиды — звездопад, который можно увидеть в июле-августе.
Остатки небесных тел от 10 до тысяч тонн ежедневно оседают на земле в виде космической пыли. Границей между мезосферой и термосферой служит мезопауза. Здесь заканчивается активное поглощение излучения Солнца. Термосфера ионосфера. Нижняя граница термосферы совпадает с линией Кармана, за которой начинается космос. Технически в состав этого слоя входят газы, которые движутся вместе с нашей планетой и входят в атмосферу.
Но их количество незначительно, поэтому полет за линию Кармана считается космическим. Термосфера охватывает пространство на высоте от до км над уровнем моря.
Космические аппараты в ней не плавятся из-за разреженного воздуха, создающего эффект вакуума. Термосферу и экзосферу разделяет термопауза. Температура здесь относительно стабильна, так как на этой высоте солнечные лучи являются единственным источником тепловой энергии.
Последний слой земной атмосферы с нижней границей на высоте порядка км. Ее основной составляющей является водород, также попадаются отдельные атомы азота и кислорода. Экзосфера простирается до тыс.
Здесь происходит выветривание атмосферы: выход частиц газовой оболочки гелия и водорода на собственные орбиты. Это не опасно, так как потери компенсируются образованием новых частиц. Подписывайтесь на наш канал в Яндекс. Вера Жихарева. Asset 9. Строение, состав и значение атмосферы: что отделяет космос от человека Атмосфера — это газовая оболочка небесных тел. ЮНЕП 50 лет. Почему убирать космический мусор так же важно, как земной.
Из чего состоят «небесные свалки» и могут ли они упасть нам на голову. Генетика как наука: кого спасла овечка Долли и можно ли пересадить человеку сердце свиньи. Ежегодные отходы пластика весят столько же, сколько население Земли.
