Teplota v rôznych vrstvách atmosféry. Štruktúra atmosféry

Atmosférický vzduch pozostáva z dusíka (77,99 %), kyslíka (21 %), inertných plynov (1 %) a oxidu uhličitého (0,01 %). Podiel oxidu uhličitého sa časom zvyšuje v dôsledku toho, že produkty spaľovania palív sa uvoľňujú do atmosféry a navyše sa zmenšuje plocha lesov, ktoré absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík.

V atmosfére je aj malé množstvo ozónu, ktorý sa koncentruje vo výške asi 25-30 km a tvorí takzvanú ozónovú vrstvu. Táto vrstva vytvára bariéru pre slnečné ultrafialové žiarenie, ktoré je nebezpečné pre živé organizmy na Zemi.

Okrem toho atmosféra obsahuje vodnú paru a rôzne nečistoty – prachové častice, sopečný popol, sadze atď. Koncentrácia nečistôt je vyššia pri povrchu zeme av určitých oblastiach: nad veľkými mestami, púšťami.

Troposféra- nižšia, obsahuje väčšinu vzduchu a. Výška tejto vrstvy je rôzna: od 8-10 km v blízkosti trópov po 16-18 v blízkosti rovníka. v troposfére klesá so stúpaním: o 6°C na každý kilometer. Počasie sa tvorí v troposfére, vznikajú vetry, zrážky, oblačnosť, cyklóny a anticyklóny.

Ďalšia vrstva atmosféry je stratosféra. Vzduch v ňom je oveľa redší a je v ňom oveľa menej vodnej pary. Teplota v spodnej časti stratosféry je -60 - -80°C a s rastúcou výškou klesá. Ozónová vrstva sa nachádza v stratosfére. Stratosféra sa vyznačuje vysokou rýchlosťou vetra (až 80-100 m/s).

mezosféra- stredná vrstva atmosféry, ležiaca nad stratosférou vo výškach od 50 do S0-S5 km. Mezosféra je charakterizovaná poklesom priemernej teploty s výškou od 0°C na spodnej hranici do -90°C na hornej hranici. V blízkosti hornej hranice mezosféry sú pozorované noctilucentné oblaky, osvetlené v noci slnkom. Tlak vzduchu na hornej hranici mezosféry je 200-krát nižší ako na zemskom povrchu.

Termosféra- nachádza sa nad mezosférou, vo výškach od SO do 400-500 km, v nej teplota najskôr pomaly a potom opäť rýchlo začína stúpať. Dôvodom je absorpcia ultrafialového žiarenia zo Slnka vo výškach 150-300 km. V termosfére teplota plynule stúpa do nadmorskej výšky okolo 400 km, kde dosahuje 700 - 1500 °C (v závislosti od slnečnej aktivity). Pod vplyvom ultrafialového, röntgenového a kozmického žiarenia dochádza aj k ionizácii vzduchu („polárna žiara“). Hlavné oblasti ionosféry ležia v termosfére.

Exosféra- vonkajšia, najviac riedka vrstva atmosféry, začína vo výškach 450-000 km a jej horná hranica sa nachádza vo vzdialenosti niekoľko tisíc km od zemského povrchu, kde je koncentrácia častíc rovnaká ako v medziplanetárnom priestor. Exosféru tvorí ionizovaný plyn (plazma); spodná a stredná časť exosféry pozostáva hlavne z kyslíka a dusíka; S rastúcou nadmorskou výškou rýchlo rastie relatívna koncentrácia ľahkých plynov, najmä ionizovaného vodíka. Teplota v exosfére je 1300-3000° C; s výškou rastie slabo. Radiačné pásy Zeme sa nachádzajú najmä v exosfére.

Pri 0 °C - 1,0048-103 J/(kg·K), Cv - 0,7159·103 J/(kg·K) (pri 0 °C). Rozpustnosť vzduchu vo vode (hmotnostne) pri 0 °C - 0,0036 %, pri 25 °C - 0,0023 %.

Okrem plynov uvedených v tabuľke obsahuje atmosféra Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, uhľovodíky, HCl, HBr, pary, I 2, Br 2, ako aj mnoho ďalších plynov. v malých množstvách. Troposféra neustále obsahuje veľké množstvo suspendovaných pevných a kvapalných častíc (aerosólov). Najvzácnejším plynom v zemskej atmosfére je radón (Rn).

Štruktúra atmosféry

Hraničná vrstva atmosféry

Spodná vrstva atmosféry priliehajúca k povrchu Zeme (hrúbka 1-2 km), v ktorej vplyv tohto povrchu priamo ovplyvňuje jej dynamiku.

Troposféra

Jeho horná hranica je v nadmorskej výške 8-10 km v polárnych, 10-12 km v miernych a 16-18 km v tropických zemepisných šírkach; v zime nižšia ako v lete. Spodná, hlavná vrstva atmosféry obsahuje viac ako 80 % celkovej hmotnosti atmosférického vzduchu a asi 90 % všetkej vodnej pary prítomnej v atmosfére. V troposfére sú vysoko rozvinuté turbulencie a konvekcia, vznikajú oblaky a vznikajú cyklóny a anticyklóny. Teplota klesá so stúpajúcou nadmorskou výškou s priemerným vertikálnym gradientom 0,65°/100 m

Tropopauza

Prechodová vrstva z troposféry do stratosféry, vrstva atmosféry, v ktorej sa pokles teploty s výškou zastavuje.

Stratosféra

Vrstva atmosféry nachádzajúca sa vo výške 11 až 50 km. Charakterizovaná miernou zmenou teploty vo vrstve 11-25 km (spodná vrstva stratosféry) a zvýšením teploty vo vrstve 25-40 km z -56,5 na 0,8 ° (horná vrstva stratosféry alebo inverzná oblasť). Po dosiahnutí hodnoty asi 273 K (takmer 0 °C) vo výške asi 40 km zostáva teplota konštantná až do výšky asi 55 km. Táto oblasť konštantnej teploty sa nazýva stratopauza a je hranicou medzi stratosférou a mezosférou.

Stratopauza

Hraničná vrstva atmosféry medzi stratosférou a mezosférou. Vo vertikálnom rozložení teploty je maximum (asi 0 °C).

mezosféra

Mezosféra začína vo výške 50 km a siaha do 80-90 km. Teplota klesá s výškou s priemerným vertikálnym sklonom (0,25-0,3)°/100 m Hlavným energetickým procesom je prenos tepla sálaním. Žiaru atmosféry spôsobujú zložité fotochemické procesy zahŕňajúce voľné radikály, vibračne excitované molekuly atď.

Mezopauza

Prechodná vrstva medzi mezosférou a termosférou. Vo vertikálnom rozložení teplôt je minimum (asi -90 °C).

Línia Karman

Výška nad hladinou mora, ktorá sa bežne považuje za hranicu medzi zemskou atmosférou a vesmírom. Podľa definície FAI sa línia Karman nachádza vo výške 100 km nad morom.

Termosféra

Horná hranica je asi 800 km. Teplota stúpa do nadmorských výšok 200-300 km, kde dosahuje hodnoty rádovo 1226,85 C, potom zostáva takmer konštantná do vysokých nadmorských výšok. Pod vplyvom slnečného žiarenia a kozmického žiarenia dochádza k ionizácii vzduchu („polárna žiara“) - hlavné oblasti ionosféry ležia vo vnútri termosféry. Vo výškach nad 300 km prevláda atómový kyslík. Horná hranica termosféry je do značnej miery určená aktuálnou aktivitou Slnka. V obdobiach nízkej aktivity – napríklad v rokoch 2008 – 2009 – dochádza k výraznému poklesu veľkosti tejto vrstvy.

Termopauza

Oblasť atmosféry susediaca nad termosférou. V tejto oblasti je absorpcia slnečného žiarenia zanedbateľná a teplota sa v skutočnosti s nadmorskou výškou nemení.

Exosféra (rozptylová guľa)

Do výšky 100 km je atmosféra homogénna, dobre premiešaná zmes plynov. Vo vyšších vrstvách závisí rozloženie plynov podľa výšky od ich molekulových hmotností, koncentrácia ťažších plynov klesá rýchlejšie so vzdialenosťou od povrchu Zeme. V dôsledku poklesu hustoty plynu klesá teplota z 0 °C v stratosfére na −110 °C v mezosfére. Kinetická energia jednotlivých častíc však vo výškach 200-250 km zodpovedá teplote ~150 °C. Nad 200 km sú pozorované výrazné kolísanie teploty a hustoty plynov v čase a priestore.

Vo výške okolo 2000-3500 km sa exosféra postupne mení na tzv. blízke vesmírne vákuum, ktorý je naplnený vysoko riedkymi časticami medziplanetárneho plynu, najmä atómami vodíka. Tento plyn však predstavuje len časť medziplanetárnej hmoty. Ďalšiu časť tvoria prachové častice kometárneho a meteorického pôvodu. Okrem extrémne riedkych prachových častíc do tohto priestoru preniká elektromagnetické a korpuskulárne žiarenie slnečného a galaktického pôvodu.

recenzia

Troposféra predstavuje asi 80% hmotnosti atmosféry, stratosféra - asi 20%; hmotnosť mezosféry nie je väčšia ako 0,3 %, termosféra je menšia ako 0,05 % z celkovej hmotnosti atmosféry.

Na základe elektrických vlastností v atmosfére rozlišujú neutrosféra A ionosféra .

V závislosti od zloženia plynu v atmosfére emitujú homosféra A heterosféra. Heterosféra- Toto je oblasť, kde gravitácia ovplyvňuje oddeľovanie plynov, pretože ich miešanie v takejto nadmorskej výške je zanedbateľné. To znamená premenlivé zloženie heterosféry. Pod ňou leží dobre premiešaná, homogénna časť atmosféry, nazývaná homosféra. Hranica medzi týmito vrstvami sa nazýva turbopauza, leží vo výške okolo 120 km.

Ďalšie vlastnosti atmosféry a účinky na ľudský organizmus

Už vo výške 5 km nad morom začína netrénovaný človek pociťovať hladovanie kyslíkom a bez prispôsobenia sa jeho výkonnosť výrazne klesá. Tu končí fyziologická zóna atmosféry. Ľudské dýchanie je nemožné vo výške 9 km, hoci približne do 115 km atmosféra obsahuje kyslík.

Atmosféra nám dodáva kyslík potrebný na dýchanie. Avšak v dôsledku poklesu celkového tlaku v atmosfére, keď stúpate do nadmorskej výšky, parciálny tlak kyslíka sa zodpovedajúcim spôsobom znižuje.

V riedkych vrstvách vzduchu je šírenie zvuku nemožné. Do výšok 60-90 km je stále možné využiť odpor vzduchu a vztlak na riadený aerodynamický let. Počnúc výškami 100 – 130 km však pojmy čísla M a zvukovej bariéry, ktoré pozná každý pilot, strácajú svoj význam: prechádza tu konvenčná Karmanova línia, za ktorou začína oblasť čisto balistického letu, ktorá môže ovládať pomocou reaktívnych síl.

Vo výškach nad 100 km je atmosféra zbavená ďalšej pozoruhodnej vlastnosti - schopnosti absorbovať, viesť a odovzdávať tepelnú energiu konvekciou (teda miešaním vzduchu). To znamená, že rôzne prvky vybavenia na orbitálnej vesmírnej stanici nebude možné chladiť zvonku tak, ako sa to zvyčajne robí v lietadle – pomocou vzduchových trysiek a vzduchových radiátorov. V tejto nadmorskej výške, ako vo vesmíre všeobecne, je jediným spôsobom prenosu tepla tepelné žiarenie.

História vzniku atmosféry

Podľa najrozšírenejšej teórie mala zemská atmosféra počas svojej histórie tri rôzne zloženie. Spočiatku ho tvorili ľahké plyny (vodík a hélium) zachytené z medziplanetárneho priestoru. Ide o tzv primárna atmosféra. V ďalšom štádiu aktívna sopečná činnosť viedla k nasýteniu atmosféry inými plynmi ako vodík (oxid uhličitý, amoniak, vodná para). Takto to vzniklo sekundárna atmosféra. Táto atmosféra bola obnovujúca. Ďalej bol proces tvorby atmosféry určený nasledujúcimi faktormi:

únik ľahkých plynov (vodík a hélium) do medziplanetárneho priestoru;
chemické reakcie prebiehajúce v atmosfére pod vplyvom ultrafialového žiarenia, bleskových výbojov a niektorých ďalších faktorov.

Postupne tieto faktory viedli k vzniku terciárna atmosféra, vyznačujúci sa oveľa nižším obsahom vodíka a oveľa vyšším obsahom dusíka a oxidu uhličitého (vzniká ako výsledok chemických reakcií z amoniaku a uhľovodíkov).

Dusík

Vznik veľkého množstva dusíka N2 je spôsobený oxidáciou amoniakovo-vodíkovej atmosféry molekulárnym kyslíkom O2, ktorý začal prichádzať z povrchu planéty v dôsledku fotosyntézy, ktorá sa začala pred 3 miliardami rokov. Dusík N2 sa tiež uvoľňuje do atmosféry v dôsledku denitrifikácie dusičnanov a iných zlúčenín obsahujúcich dusík. Dusík je oxidovaný ozónom na NO vo vyšších vrstvách atmosféry.

Dusík N 2 reaguje len za špecifických podmienok (napríklad pri výboji blesku). Oxidácia molekulárneho dusíka ozónom pri elektrických výbojoch sa v malých množstvách využíva pri priemyselnej výrobe dusíkatých hnojív. Sinice (modrozelené riasy) a nodulové baktérie, ktoré tvoria rizobiálnu symbiózu so strukovinami, ktoré môžu byť účinným zeleným hnojením – rastliny, ktoré pôdu nevyčerpávajú, ale obohacujú prírodnými hnojivami, dokážu ju pri nízkej spotrebe energie okysličiť a premeniť do biologicky aktívnej formy.

Kyslík

Zloženie atmosféry sa začalo radikálne meniť s objavením sa živých organizmov na Zemi v dôsledku fotosyntézy, sprevádzanej uvoľňovaním kyslíka a absorpciou oxidu uhličitého. Spočiatku sa kyslík vynakladal na oxidáciu redukovaných zlúčenín - amoniaku, uhľovodíkov, železitých foriem železa obsiahnutých v oceánoch atď. Na konci tejto etapy sa obsah kyslíka v atmosfére začal zvyšovať. Postupne sa vytvorila moderná atmosféra s oxidačnými vlastnosťami. Keďže to spôsobilo vážne a náhle zmeny v mnohých procesoch vyskytujúcich sa v atmosfére, litosfére a biosfére, táto udalosť sa nazývala kyslíková katastrofa.

Vzácne plyny

Znečistenie ovzdušia

V poslednej dobe ľudia začali ovplyvňovať vývoj atmosféry. Výsledkom ľudskej činnosti bolo neustále zvyšovanie obsahu oxidu uhličitého v atmosfére v dôsledku spaľovania uhľovodíkových palív nahromadených v predchádzajúcich geologických érach. Obrovské množstvá CO 2 sa spotrebúvajú počas fotosyntézy a absorbujú ho svetové oceány. Tento plyn sa dostáva do atmosféry rozkladom uhličitanových hornín a organických látok rastlinného a živočíšneho pôvodu, ako aj vulkanizmom a priemyselnou činnosťou človeka. Za posledných 100 rokov sa obsah CO 2 v atmosfére zvýšil o 10 %, pričom väčšina (360 miliárd ton) pochádza zo spaľovania paliva. Ak bude tempo rastu spaľovania paliva pokračovať, potom sa v nasledujúcich 200 – 300 rokoch množstvo CO 2 v atmosfére zdvojnásobí a môže viesť ku globálnej zmene klímy.

Spaľovanie paliva je hlavným zdrojom znečisťujúcich plynov (CO, SO2). Oxid siričitý sa oxiduje vzdušným kyslíkom na SO 3 a oxidom dusíka na NO 2 v horných vrstvách atmosféry, ktoré následne interagujú s vodnou parou a výsledná kyselina sírová H 2 SO 4 a kyselina dusičná HNO 3 padajú do povrchu Zeme v podobe tzv kyslý dážď. Používaním spaľovacích motorov dochádza k výraznému znečisteniu ovzdušia oxidmi dusíka, uhľovodíkmi a zlúčeninami olova (tetraetylolovo Pb(CH 3 CH 2) 4).

Aerosólové znečistenie atmosféry je spôsobené tak prírodnými príčinami (výbuchy sopiek, prachové búrky, strhávanie kvapiek morskej vody a peľu rastlín atď.), ako aj hospodárskou činnosťou človeka (ťažba rúd a stavebných materiálov, spaľovanie paliva, výroba cementu atď.). ). Intenzívne rozsiahle uvoľňovanie pevných častíc do atmosféry je jednou z možných príčin klimatických zmien na planéte.

Pozri tiež

Jacchia (model atmosféry)

Napíšte recenziu na článok „Atmosféra Zeme“

Poznámky

M. I. Budyko, K. Ja Atmosféra Zeme // Veľká sovietska encyklopédia. 3. vyd. / Ch. vyd. A. M. Prochorov. - M.: Sovietska encyklopédia, 1970. - T. 2. Angola - Barzas. - s. 380-384.
- článok z Geologickej encyklopédie
Gribbin, John. Veda. História (1543-2001). - L.: Penguin Books, 2003. - 648 s. - ISBN 978-0-140-29741-6.
Tans, Pieter. Globálne priemerné ročné údaje o morskom povrchu. NOAA/ESRL. Získané 19. februára 2014.(angličtina) (od roku 2013)
IPCC (angličtina) (od roku 1998).
S. P. Chromov Vlhkosť vzduchu // Veľká sovietska encyklopédia. 3. vyd. / Ch. vyd. A. M. Prochorov. - M.: Sovietska encyklopédia, 1971. - T. 5. Vešin - Gazli. - str. 149.
(angličtina) SpaceDaily, 16. 7. 2010

Literatúra

V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov„Vesmírna biológia a medicína“ (2. vydanie, revidované a rozšírené), M.: „Prosveshcheniye“, 1975, 223 s.
N. V. Gusáková"Environmentálna chémia", Rostov na Done: Phoenix, 2004, 192 s ISBN 5-222-05386-5
Sokolov V. A. Geochémia zemných plynov, M., 1971;
McEwen M., Phillips L. Atmospheric Chemistry, M., 1978;
Wark K., Warner S. Znečistenie ovzdušia. Zdroje a riadenie, prekl. z angličtiny, M.. 1980;
Monitorovanie znečistenia pozadia prírodného prostredia. V. 1, L., 1982.

Odkazy

// 17. december 2013, Centrum FOBOS



História Zeme

Fyzikálne vlastnosti Zeme

Mušle Zeme

Geografia a geológie

Životné prostredie

Pozri tiež

Úryvok charakterizujúci atmosféru Zeme

Keď sa k nim Pierre priblížil, všimol si, že Vera bola v samoľúbom rozhovore, princ Andrei (čo sa mu stávalo len zriedka) sa zdal byť v rozpakoch.
– Čo myslíš? - povedala Vera s jemným úsmevom. "Ty, princ, si taký bystrý a tak okamžite chápeš charakter ľudí." Čo si myslíte o Natalie, dokáže byť vo svojich náklonnostiach stála, dokáže ako iné ženy (Vera myslela seba) raz milovať človeka a zostať mu verná navždy? Toto považujem za pravú lásku. Čo myslíš, princ?
„Poznám tvoju sestru príliš málo,“ odpovedal princ Andrej s posmešným úsmevom, pod ktorým chcel skryť svoje rozpaky, „na vyriešenie takej chúlostivej otázky; a potom som si všimol, že čím menej sa mi žena páči, tým je vytrvalejšia,“ dodal a pozrel na Pierra, ktorý k nim vtedy prišiel.
- Áno, je to pravda, princ; v našej dobe,“ pokračovala Vera (spomenula našu dobu, ako úzkoprsí ľudia vo všeobecnosti radi spomínajú, veriac, že našli a ocenili črty našej doby a že vlastnosti ľudí sa časom menia), v našej dobe dievča má toľko slobody, že le plaisir d"etre courtisee [potešenie mať obdivovateľov] v nej často prehluší skutočný pocit. Et Nathalie, il faut l"avouer, y est tres rozumná." [A Natalya, musím priznať, je na to veľmi citlivá.] Návrat k Natalie opäť prinútil princa Andreja nepríjemne sa zamračiť; chcel vstať, no Vera pokračovala s ešte rafinovanejším úsmevom.
"Myslím si, že nikto nebol dvorný [predmet dvorenia] ako ona," povedala Vera; - ale nikdy, až donedávna, nemala nikoho vážne rada. „Vieš, gróf,“ obrátila sa k Pierrovi, „dokonca aj náš drahý bratranec Boris, ktorý bol, entre nous [medzi nami], veľmi, veľmi dans le pays du tendre... [v krajine nehy...]
Princ Andrej sa zamračil a mlčal.
– Si kamarát s Borisom, však? - povedala mu Vera.
- Áno, poznám ho...
– Povedal vám správne o svojej detskej láske k Natashe?
- Bola tam detská láska? - spýtal sa zrazu princ Andrei a nečakane sa začervenal.
- Áno. Vous savez entre cousin et cousine cette intimné mene quelquefois a l"amour: le cousinage est un nebezpečné voisinage, N"est ce pas? [Viete, medzi bratrancom a sestrou táto blízkosť niekedy vedie k láske. Takéto príbuzenstvo je nebezpečné susedstvo. Nie je to tak?]
"Ach, bezpochyby," povedal princ Andrej a zrazu, neprirodzene oživený, začal žartovať s Pierrom o tom, ako by mal byť opatrný pri zaobchádzaní so svojimi 50-ročnými moskovskými bratrancami a uprostred žartovného rozhovoru. vstal, vzal Pierra pod ruku a odviedol ho nabok.
- Dobre? - povedal Pierre, prekvapene pozeral na zvláštnu animáciu svojho priateľa a všimol si pohľad, ktorý vrhol na Natashu, keď vstala.
"Potrebujem, potrebujem s tebou hovoriť," povedal princ Andrei. – Poznáte naše dámske rukavice (hovoril o tých slobodomurárskych rukaviciach, ktoré dostal novozvolený brat, aby ich dal svojej milovanej žene). „Ja... Ale nie, porozprávam sa s tebou neskôr...“ A s podivnou iskrou v očiach a úzkosťou v pohyboch pristúpil k Natashe princ Andrei a posadil sa vedľa nej. Pierre videl, ako sa jej princ Andrei niečo pýta, začervenala sa a odpovedala mu.
V tom čase však Berg oslovil Pierra a naliehavo ho požiadal, aby sa zúčastnil sporu medzi generálom a plukovníkom o španielskych záležitostiach.
Berg bol spokojný a šťastný. Úsmev radosti z jeho tváre nezmizol. Večer bol veľmi dobrý a presne taký ako ostatné večery, ktoré videl. Všetko bolo podobné. A dámy, jemné rozhovory a karty a generál pri kartách, zvyšujúci hlas, a samovar a sušienky; ale jedna vec mu stále chýbala, niečo, čo vždy po večeroch videl, čo chcel napodobniť.
Chýbal hlasný rozhovor medzi mužmi a hádka o niečom dôležitom a múdrom. Generál začal tento rozhovor a Berg k sebe prilákal Pierra.

Na druhý deň išiel princ Andrej na večeru k Rostovcom, ako ho nazval gróf Iľja Andrej, a strávil s nimi celý deň.
Každý v dome cítil, pre koho princ Andrei cestoval, a bez toho, aby sa skrýval, sa snažil byť s Natašou celý deň. Nielen v Natašinej vystrašenej, ale šťastnej a nadšenej duši, ale v celom dome bolo cítiť strach z niečoho dôležitého, čo sa malo stať. Grófka pozrela na princa Andreja smutnými a vážne prísnymi očami, keď hovoril s Natašou, a len čo sa na ňu pozrel, nesmelo a predstierane začala nejaký bezvýznamný rozhovor. Sonya sa bála opustiť Natashu a bála sa byť prekážkou, keď bola s nimi. Natasha zbledla strachom z očakávania, keď s ním zostala niekoľko minút sama. Princ Andrei ju ohromil svojou plachosťou. Cítila, že jej potrebuje niečo povedať, ale že sa k tomu nevie prinútiť.
Keď princ Andrey večer odišiel, grófka prišla k Natashe a šeptom povedala:
- Dobre?
"Mami, teraz sa ma preboha nič nepýtaj." "To nemôžeš povedať," povedala Natasha.
Napriek tomu však Natasha, niekedy vzrušená, niekedy vystrašená, s uprenými očami, dlho ležala v matkinej posteli. Buď jej povedala, ako ju chválil, potom ako povedal, že pôjde do zahraničia, potom ako sa pýtal, kde budú toto leto bývať, potom ako sa jej pýtal na Borisa.
- Ale toto, toto... sa mi ešte nikdy nestalo! - povedala. "Len ja sa pred ním bojím, vždy sa pred ním bojím, čo to znamená?" To znamená, že je to skutočné, však? Mami, ty spíš?
"Nie, moja duša, ja sa bojím," odpovedala matka. - Choď.
"Aj tak nezaspím." Čo je to za nezmysel spať? Mami, mami, toto sa mi ešte nestalo! - povedala s prekvapením a strachom z pocitu, ktorý v sebe spoznala. – A mohli by sme si myslieť!...
Natashe sa zdalo, že aj keď prvýkrát videla princa Andreja v Otradnoye, zamilovala sa do neho. Zdalo sa, že sa zľakla toho zvláštneho, nečakaného šťastia, že ten, ktorého si vtedy vybrala (o tom bola pevne presvedčená), že ten istý ju teraz opäť stretol a zdalo sa, že jej nie je ľahostajný. . „A teraz, keď sme tu, musel prísť do Petrohradu schválne. A na tomto plese sme sa museli stretnúť. Všetko je to osud. Je jasné, že toto je osud, že toto všetko k tomu viedlo. Už vtedy, len čo som ho uvidel, som cítil niečo zvláštne.“
- Čo ti ešte povedal? Čo sú to za verše? Prečítajte si... - povedala matka zamyslene a pýtala sa na básne, ktoré princ Andrei napísal do albumu Natasha.
"Mami, nie je hanba, že je vdovec?"
- To stačí, Natasha. Modlite sa k Bohu. Les Marieiages sa font dans les cieux. [Manželstvá sa uzatvárajú v nebi.]
- Miláčik, mami, ako ťa milujem, ako dobre sa cítim! – kričala Nataša, plakala od šťastia a vzrušenia a objímala svoju matku.
V tom istom čase sedel princ Andrei s Pierrom a rozprával mu o svojej láske k Natashe a pevnom úmysle vziať si ju.

V tento deň mala grófka Elena Vasilyevna recepciu, bol tam francúzsky vyslanec, bol tam princ, ktorý sa nedávno stal častým návštevníkom v dome grófky, a mnoho skvelých dám a mužov. Pierre bol dole, prechádzal sa po chodbách a ohromil všetkých hostí svojim sústredeným, neprítomným a pochmúrnym zjavom.
Od času plesu Pierre cítil blížiace sa útoky hypochondrov a so zúfalým úsilím sa proti nim snažil bojovať. Od chvíle, keď sa princ zblížil so svojou ženou, dostal Pierre nečakane komorníka a odvtedy začal pociťovať ťažobu a hanbu vo veľkej spoločnosti a častejšie začali prichádzať staré pochmúrne myšlienky o márnosti všetkého ľudského. k nemu. Zároveň pocit, ktorý si všimol medzi Natašou, ktorú chránil, a princom Andrejom, kontrast medzi jeho postavením a postavením jeho priateľa, túto pochmúrnu náladu ešte umocnil. Rovnako sa snažil vyhnúť myšlienkam na svoju manželku a na Natashe a princa Andreja. Opäť sa mu všetko zdalo bezvýznamné v porovnaní s večnosťou, opäť sa objavila otázka: "prečo?" A nútil sa dňom i nocou pracovať na slobodomurárskych dielach v nádeji, že odvráti prístup zlého ducha. Keď Pierre o 12. hodine opustil grófkine komnaty, sedel na poschodí v zadymenej nízkej miestnosti, v obnosenom župane pred stolom a kopíroval autentické škótske činy, keď niekto vstúpil do jeho izby. Bol to princ Andrej.
"Ach, to si ty," povedal Pierre s neprítomným a nespokojným pohľadom. „A ja pracujem,“ povedal a ukázal na zápisník s tým pohľadom záchrany pred ťažkosťami života, s ktorým sa nešťastní ľudia pozerajú na svoju prácu.
Princ Andrei so žiarivou, nadšenou tvárou a obnoveným životom sa zastavil pred Pierrom a nevšimol si jeho smutnú tvár a usmial sa na neho egoizmom šťastia.
"Nuž, duša moja," povedal, "chcel som ti to včera povedať a dnes som za tebou kvôli tomu prišiel." Nikdy som nič podobné nezažil. Som zamilovaný, priateľ môj.
Pierre si zrazu ťažko vzdychol a zrútil sa s ťažkým telom na pohovku vedľa princa Andreja.
- Pre Natashe Rostovú, však? - povedal.
- Áno, áno, kto? Nikdy by som tomu neveril, ale tento pocit je silnejší ako ja. Včera som trpel, trpel, ale za nič na svete by som sa tohto trápenia nevzdal. Predtým som nežil. Teraz žijem len ja, ale nemôžem žiť bez nej. Ale môže ma milovať?... Som pre ňu príliš starý... Čo nehovoríš?...
- Ja? ja? "Čo som ti povedal," povedal zrazu Pierre, vstal a začal chodiť po miestnosti. - Vždy som si myslel toto... Toto dievča je taký poklad, také... Toto je vzácne dievča... Drahý priateľ, prosím ťa, nemúdruj, nepochybuj, vydaj sa, vydaj sa a oženiť sa... A som si istý, že nebude šťastnejší človek ako ty.
- Ale ona!
- Miluje ťa.
"Nehovor nezmysly..." povedal princ Andrei s úsmevom a hľadiac do Pierrových očí.
"Miluje ma, viem," kričal Pierre nahnevane.
"Nie, počúvaj," povedal princ Andrei a zastavil ho rukou. – Vieš v akej som situácii? Potrebujem všetko niekomu povedať.
"No, dobre, povedz, som veľmi rád," povedal Pierre a jeho tvár sa skutočne zmenila, vrásky sa vyhladili a radostne počúval princa Andreiho. Princ Andrei sa zdal a bol úplne iný, nový človek. Kde bola jeho melanchólia, jeho pohŕdanie životom, jeho sklamanie? Pierre bol jedinou osobou, s ktorou sa odvážil hovoriť; ale vyjadril mu všetko, čo bolo v jeho duši. Buď si ľahko a odvážne robil plány na dlhú budúcnosť, hovoril o tom, ako nemôže obetovať svoje šťastie pre rozmar svojho otca, ako prinúti svojho otca, aby súhlasil s týmto manželstvom a miloval ju, alebo to urobil bez jeho súhlasu, potom bol prekvapený, ako niečo zvláštne, cudzie, nezávislé od neho, ovplyvnené pocitom, ktorý ho opantal.
"Neveril by som nikomu, kto mi povedal, že môžem takto milovať," povedal princ Andrei. "Toto vôbec nie je ten pocit, ktorý som mal predtým." Celý svet je pre mňa rozdelený na dve polovice: jedna - ona a tam je všetko šťastie nádeje, svetla; druhá polovica je všetko, kde nie je ona, je tam všetka skľúčenosť a temnota...
"Tma a šero," zopakoval Pierre, "áno, áno, rozumiem tomu."
- Nemôžem si pomôcť, ale milujem svet, nie je to moja chyba. A som veľmi šťastný. rozumieš mi? Viem, že máš zo mňa radosť.
"Áno, áno," potvrdil Pierre a pozrel sa na svojho priateľa nežnými a smutnými očami. Čím jasnejší sa mu zdal osud princa Andreja, tým temnejší sa zdal jeho.

Na uzavretie manželstva bol potrebný súhlas otca a na druhý deň princ Andrei odišiel k svojmu otcovi.
Otec s vonkajším pokojom, ale vnútorným hnevom prijal synovo posolstvo. Nevedel pochopiť, že niekto bude chcieť zmeniť život, vniesť doň niečo nové, keď sa preňho život už končil. „Keby ma nechali žiť tak, ako chcem, a potom by sme si robili, čo sme chceli,“ povedal si starý muž. Pri synovi však využil diplomaciu, ktorú využíval pri významných príležitostiach. Pokojným tónom prediskutoval celú záležitosť.
Po prvé, manželstvo nebolo skvelé z hľadiska príbuzenstva, bohatstva a šľachty. Po druhé, princ Andrei nebol vo svojej prvej mladosti a bol v zlom zdravotnom stave (starý muž bol na to obzvlášť opatrný) a bola veľmi mladá. Po tretie, bol tu syn, ktorého bolo škoda dať dievčaťu. Po štvrté, konečne,“ povedal otec a posmešne sa pozrel na svojho syna, „prosím ťa, odlož vec o rok, choď do zahraničia, daj sa liečiť, nájdi si, ako chceš, Nemca pre princa Nikolaja a potom, ak je to láska, vášeň, tvrdohlavosť, čo len chceš, tak super, tak sa vydaj.
„A toto je moje posledné slovo, vieš, moje posledné...“ dokončil princ tónom, ktorý ukázal, že ho nič neprinúti zmeniť svoje rozhodnutie.
Princ Andrej jasne videl, že starý muž dúfal, že cit jeho alebo jeho budúcej nevesty nevydrží skúšku roka, alebo že on sám, starý princ, do tejto doby zomrie, a rozhodol sa splniť otcovu vôľu: navrhnúť a odložiť svadbu o rok.
Tri týždne po svojom poslednom večeri u Rostovovcov sa princ Andrej vrátil do Petrohradu.

Na druhý deň po vysvetlení s matkou Nataša celý deň čakala na Bolkonského, no ten neprišiel. Ďalší, tretí deň sa stalo to isté. Pierre tiež neprišiel a Natasha nevedela, že princ Andrei odišiel k svojmu otcovi, nedokázala vysvetliť jeho neprítomnosť.
Takto prešli tri týždne. Nataša nikam nechcela ísť a ako tieň, nečinná a smutná, chodila z izby do izby, večer pred všetkými potajomky plakala a po večeroch sa nezjavovala svojej matke. Neustále sa červenala a bola podráždená. Zdalo sa jej, že všetci vedeli o jej sklamaní, smiali sa a ľutovali ju. So všetkou silou vnútorného smútku tento márny smútok umocnil jej nešťastie.
Jedného dňa prišla za grófkou, chcela jej niečo povedať a zrazu začala plakať. Jej slzy boli slzami urazeného dieťaťa, ktoré ani samo nevie, prečo je trestané.
Grófka začala Natashu upokojovať. Natasha, ktorá najprv počúvala slová svojej matky, ju zrazu prerušila:
- Prestaň, mami, nemyslím a nechcem myslieť! Tak som cestoval a zastavil som a zastavil...
Hlas sa jej triasol, takmer sa rozplakala, ale prebrala sa a pokojne pokračovala: "A ja sa vôbec nechcem vydávať." A ja sa ho bojím; Teraz som sa úplne, úplne upokojila...
Na druhý deň po tomto rozhovore si Natasha obliekla tie staré šaty, ktoré sa preslávili najmä svojou rannou veselosťou, a ráno začala svoj starý spôsob života, z ktorého po plese zaostala. Po vypití čaju odišla do sály, ktorú milovala najmä pre jej silnú rezonanciu, a začala spievať svoje solfeges (spevácke cvičenia). Po skončení prvej hodiny sa zastavila uprostred chodby a zopakovala jednu hudobnú frázu, ktorá sa jej obzvlášť páčila. Radostne sa započúvala do (akoby pre ňu neočakávaného) šarmu, ktorým tieto mihotavé zvuky naplnili celú prázdnotu sály a pomaly zamŕzali a zrazu sa cítila veselo. "Je dobré o tom toľko premýšľať," povedala si a začala chodiť sem a tam po chodbe, pričom nechodila jednoduchými krokmi po zvoniacej parketovej podlahe, ale pri každom kroku sa posúvala z opätku (mala na sebe svoj nový , obľúbené topánky) až po špičku a rovnako radostne, ako počúvate zvuky svojho hlasu, počúvate tento odmeraný klepot opätku a vŕzganie ponožky. Prešla okolo zrkadla a pozrela sa doň. -"Tu som!" akoby prehovoril výraz jej tváre, keď sa videla. -"No to je dobre. A ja nikoho nepotrebujem."
Lokaj chcel vojsť niečo upratať v chodbe, ale ona ho nepustila dnu, opäť za ním zavrela dvere a pokračovala v chôdzi. Dnes ráno sa opäť vrátila do svojho obľúbeného stavu sebalásky a obdivu k sebe samej. - "Aké kúzlo má táto Nataša!" povedala si znova pre seba slovami nejakej tretej, kolektívnej, mužskej osoby. "Je dobrá, má hlas, je mladá a nikoho neobťažuje, len ju nechaj na pokoji." No akokoľvek ju nechali na pokoji, už nedokázala byť pokojná a okamžite to pocítila.
Na chodbe sa otvorili vchodové dvere a niekto sa spýtal: „Si doma? a bolo počuť niečie kroky. Natasha sa pozrela do zrkadla, no nevidela sa. Počúvala zvuky v hale. Keď sa uvidela, tvár mala bledú. Bol to on. Vedela to určite, hoci sotva počula zvuk jeho hlasu zo zatvorených dverí.
Nataša, bledá a vystrašená, vbehla do obývačky.
- Mami, Bolkonsky prišiel! - povedala. - Mami, to je hrozné, to sa nedá vydržať! – Nechcem... trpieť! Čo mám robiť?...
Skôr ako jej grófka stihla odpovedať, princ Andrei vošiel do obývačky s úzkostlivou a vážnou tvárou. Hneď ako uvidel Natashu, jeho tvár sa rozžiarila. Pobozkal ruku grófke a Natashe a posadil sa blízko pohovky.
"Už dlho sme nemali to potešenie..." začala grófka, ale princ Andrei ju prerušil, odpovedal na jej otázku a zjavne sa ponáhľal povedať, čo potreboval.
"Celý ten čas som nebol s tebou, pretože som bol s otcom: potreboval som s ním hovoriť o veľmi dôležitej veci." "Práve som sa vrátil včera večer," povedal a pozrel sa na Natashu. "Potrebujem s vami hovoriť, grófka," dodal po chvíli ticha.
Grófka si ťažko povzdychla a sklopila oči.
„Som k vašim službám,“ povedala.
Natasha vedela, že musí odísť, ale nemohla to urobiť: niečo jej zvieralo hrdlo a nezdvorilo, priamo, s otvorenými očami pozrela na princa Andreja.
„Teraz? Táto minúta!... Nie, to nemôže byť!" pomyslela si.
Znova sa na ňu pozrel a tento pohľad ju presvedčil, že sa nemýlila. "Áno, práve v tejto chvíli sa rozhodovalo o jej osude."
"Poď, Natasha, zavolám ti," povedala grófka šeptom.
Natasha pozrela na princa Andreja a jej matku vystrašenými prosebnými očami a odišla.
„Prišiel som, grófka, požiadať vašu dcéru o ruku,“ povedal princ Andrei. Grófkina tvár sa začervenala, ale nepovedala nič.
"Váš návrh..." začala grófka pokojne. “ Mlčal a pozeral sa jej do očí. – Vaša ponuka... (bola v rozpakoch) teší nás, a... Vašu ponuku prijímam, teší ma. A môj manžel... dúfam... ale to bude závisieť od nej...
"Poviem jej, keď budem mať tvoj súhlas... dáš mi ho?" - povedal princ Andrej.
„Áno,“ povedala grófka a natiahla k nemu ruku a so zmiešaným pocitom odstupu a nežnosti mu pritisla pery na čelo, keď sa naklonil nad jej ruku. Chcela ho milovať ako syna; ale cítila, že je to pre ňu cudzí a hrozný človek. „Som si istá, že môj manžel bude súhlasiť,“ povedala grófka, „ale váš otec...
„Môj otec, ktorému som povedal o svojich plánoch, dal ako nevyhnutnú podmienku súhlasu, že svadba sa nebude konať skôr ako o rok. A toto som vám chcel povedať,“ povedal princ Andrej.
– Je pravda, že Natasha je ešte mladá, ale už tak dlho.
"Nemôže to byť inak," povedal princ Andrei s povzdychom.
"Pošlem ti to," povedala grófka a odišla z miestnosti.
„Pane, zmiluj sa nad nami,“ opakovala a hľadala svoju dcéru. Sonya povedala, že Natasha je v spálni. Natasha sedela na posteli, bledá, so suchými očami, pozerala sa na ikony, rýchlo sa prekrížila a niečo šepkala. Keď uvidela matku, vyskočila a rozbehla sa k nej.
- Čo? Mama?... Čo?
- Choď, choď k nemu. „Žiada ťa o ruku,“ povedala grófka chladne, ako sa Nataše zdalo... „Poď... poď,“ povedala matka so smútkom a výčitkami po svojej utekajúcej dcére a ťažko si povzdychla.
Natasha si nepamätala, ako vošla do obývačky. Keď vošla do dverí a uvidela ho, zastavila sa. "Stal sa teraz tento cudzinec pre mňa naozaj všetkým?" spýtala sa sama seba a okamžite odpovedala: „Áno, to je ono: on jediný je mi teraz drahší ako všetko na svete. Princ Andrej k nej pristúpil a sklopil oči.
"Milujem ťa od chvíle, čo som ťa uvidel." Môžem dúfať?
Pozrel sa na ňu a zasiahla ho vážna vášeň v jej výraze. Jej tvár povedala: „Prečo sa pýtaš? Prečo pochybovať o niečom, čo nemôžete inak, ale neviete? Načo hovoriť, keď nedokážeš slovami vyjadriť to, čo cítiš."
Pristúpila k nemu a zastavila sa. Chytil ju za ruku a pobozkal ju.
– Ľúbiš ma?
„Áno, áno,“ povedala Natasha akoby otrávene, nahlas si povzdychla a inokedy, čoraz častejšie, a začala vzlykať.
- O čom? čo ti je?
"Ach, som taká šťastná," odpovedala, usmiala sa cez slzy, naklonila sa k nemu bližšie, na chvíľu sa zamyslela, akoby sa sama seba pýtala, či je to možné, a pobozkala ho.
Princ Andrei ju držal za ruky, pozrel sa jej do očí a vo svojej duši nenašiel rovnakú lásku k nej. V jeho duši sa zrazu niečo zvrtlo: nebolo tam bývalé poetické a tajomné kúzlo túžby, ale ľútosť nad jej ženskou a detskou slabosťou, strach z jej oddanosti a dôverčivosti, ťažké a zároveň radostné vedomie povinnosti. ktorá ho s ňou navždy spojila. Skutočný pocit, hoci nebol taký ľahký a poetický ako predchádzajúci, bol vážnejší a silnejší.

Zmena zemského povrchu. Nemenej dôležitá bola činnosť vetra, ktorý prenášal malé zlomky hornín na veľké vzdialenosti. Výkyvy teplôt a iné atmosférické faktory výrazne ovplyvnili deštrukciu hornín. Spolu s tým A. chráni zemský povrch pred ničivými účinkami padajúcich meteoritov, z ktorých väčšina zhorí pri vstupe do hustých vrstiev atmosféry.

Samotná aktivita živých organizmov, ktorá mala silný vplyv na vývoj kyslíka, závisí do značnej miery od atmosférických podmienok. A. oneskoruje väčšinu ultrafialového žiarenia zo Slnka, ktoré má škodlivý vplyv na mnohé organizmy. Atmosférický kyslík sa využíva v procese dýchania zvieratami a rastlinami, vzdušný oxid uhličitý sa využíva v procese výživy rastlín. Klimatické faktory, najmä tepelný a vlhkostný režim, ovplyvňujú zdravie a ľudskú činnosť. Poľnohospodárstvo je závislé najmä od klimatických podmienok. Ľudská činnosť má zasa stále väčší vplyv na zloženie atmosféry a klimatický režim.

Štruktúra atmosféry

Vertikálne rozloženie teploty v atmosfére a súvisiaca terminológia.

Početné pozorovania ukazujú, že A. má jasne definovanú vrstvenú štruktúru (pozri obrázok). Hlavné znaky vrstvenej štruktúry hliníka sú určené predovšetkým charakteristikami vertikálneho rozloženia teplôt. V najnižšej časti atmosféry — troposfére, kde je pozorované intenzívne turbulentné miešanie (pozri Turbulencie v atmosfére a hydrosfére), teplota klesá s rastúcou výškou a vertikálny pokles teploty je v priemere 6° na 1 km. Výška troposféry sa pohybuje od 8-10 km v polárnych šírkach do 16-18 km na rovníku. Vzhľadom na to, že hustota vzduchu s výškou rapídne klesá, asi 80% celkovej hmoty vzduchu je sústredených v troposfére Nad troposférou sa nachádza prechodová vrstva - tropopauza s teplotou 190-220, nad ktorou je stratosféra. začína. V spodnej časti stratosféry sa pokles teploty s výškou zastavuje a teplota zostáva približne konštantná až do výšky 25 km – tzv. izotermická oblasť(dolná stratosféra); vyššie sa začína zvyšovať teplota – inverzná oblasť (horná stratosféra). Teploty dosahujú maximálne ~270 K na úrovni stratopauzy, nachádzajúcej sa v nadmorskej výške okolo 55 km. Vrstva A. nachádzajúca sa vo výškach od 55 do 80 km, kde s výškou opäť klesá teplota, sa nazýva mezosféra. Nad ňou je prechodová vrstva - mezopauza, nad ktorou je termosféra, kde teplota, rastúca s výškou, dosahuje veľmi vysoké hodnoty (nad 1000 K). Ešte vyššie (vo výškach ~ 1000 km a viac) sa nachádza exosféra, odkiaľ sa v dôsledku disipácie rozptyľujú atmosférické plyny do priestoru a kde dochádza k postupnému prechodu z atmosférického do medziplanetárneho priestoru. Zvyčajne sa všetky vrstvy atmosféry nachádzajúce sa nad troposférou nazývajú horné, hoci niekedy sa stratosféra alebo jej spodná časť označuje aj ako spodné vrstvy atmosféry.

Všetky štrukturálne parametre Afriky (teplota, tlak, hustota) majú výraznú časopriestorovú variabilitu (zemepisná, ročná, sezónna, denná atď.). Preto údaje na obr. odráža iba priemerný stav atmosféry.

Schéma štruktúry atmosféry:
1 - hladina mora; 2 - najvyšší bod Zeme - Mount Chomolungma (Everest), 8848 m; 3 - kopovitá oblačnosť za pekného počasia; 4 - mohutné kupovité oblaky; 5 - prehánky (búrka) oblačnosť; 6 - oblaky nimbostratus; 7 - cirry; 8 - lietadlo; 9 - vrstva maximálnej koncentrácie ozónu; 10 - perleťové oblaky; 11 - stratosférický balón; 12 - rádiosonda; 1З - meteory; 14 - noctilucentná oblačnosť; 15 - polárna žiara; 16 - americké raketové lietadlo X-15; 17, 18, 19 - rádiové vlny odrazené od ionizovaných vrstiev a vracajúce sa na Zem; 20 - zvuková vlna odrazená od teplej vrstvy a vracajúca sa na Zem; 21 - prvý sovietsky umelý satelit Zeme; 22 - medzikontinentálna balistická strela; 23 - geofyzikálne výskumné rakety; 24 - meteorologické družice; 25 - kozmické lode Sojuz-4 a Sojuz-5; 26 - vesmírne rakety opúšťajúce atmosféru, ako aj rádiové vlny prenikajúce do ionizovaných vrstiev a opúšťajúce atmosféru; 27, 28 - disipácia (sklz) atómov H a He; 29 - dráha slnečných protónov P; 30 - prienik ultrafialových lúčov (vlnová dĺžka l > 2000 a l< 900).

Vrstvená štruktúra atmosféry má mnoho ďalších rôznorodých prejavov. Chemické zloženie atmosféry je v nadmorskej výške heterogénne Ak vo výškach do 90 km, kde dochádza k intenzívnemu premiešavaniu atmosféry, zostáva relatívne zloženie stálych zložiek atmosféry prakticky nezmenené (celá táto hrúbka atmosféry sa nazýva tzv. homosféra), potom nad 90 km - in heterosféra- vplyvom disociácie molekúl atmosférických plynov ultrafialovým žiarením zo slnka nastáva s nadmorskou výškou silná zmena chemického zloženia atmosféry. Typickými znakmi tejto časti Afriky sú vrstvy ozónu a vlastná žiara atmosféry. Zložitá vrstvená štruktúra je charakteristická pre atmosférický aerosól – pevné častice pozemského a kozmického pôvodu suspendované vo vzduchu. Najbežnejšie aerosólové vrstvy sa nachádzajú pod tropopauzou a vo výške okolo 20 km. Vertikálne rozloženie elektrónov a iónov v atmosfére je vrstvené, čo sa prejavuje v existencii D-, E- a F- vrstiev ionosféry.

Atmosférické zloženie

Jednou z opticky najaktívnejších zložiek je atmosférický aerosól - častice suspendované vo vzduchu s veľkosťou od niekoľkých nm do niekoľkých desiatok mikrónov, ktoré vznikajú pri kondenzácii vodnej pary a dostávajú sa do atmosféry zo zemského povrchu v dôsledku priemyselného znečistenia, sopečné erupcie a tiež z vesmíru. Aerosól je pozorovaný v troposfére aj v horných vrstvách A. Koncentrácia aerosólu rýchlo klesá s výškou, ale táto zmena je prekrytá početnými sekundárnymi maximami spojenými s existenciou aerosólových vrstiev.

Horná atmosféra

Nad 20-30 km sa v dôsledku disociácie molekuly atómov do jedného alebo druhého stupňa rozpadnú na atómy a v atómoch sa objavia voľné atómy a nové, zložitejšie molekuly. O niečo vyššie sa stávajú významnými ionizačné procesy.

Najnestabilnejšou oblasťou je heterosféra, kde procesy ionizácie a disociácie spôsobujú početné fotochemické reakcie, ktoré určujú zmeny v zložení vzduchu s nadmorskou výškou. Dochádza tu aj ku gravitačnej separácii plynov, čo sa prejavuje postupným obohacovaním Afriky ľahšími plynmi s pribúdajúcou nadmorskou výškou. Podľa raketových meraní je pozorovaná gravitačná separácia neutrálnych plynov - argónu a dusíka - nad 105-110 km. Hlavnými zložkami kyslíka vo vrstve 100-210 km sú molekulárny dusík, molekulárny kyslík a atómový kyslík (koncentrácia druhého na úrovni 210 km dosahuje 77 ± 20 % koncentrácie molekulárneho dusíka).

Hornú časť termosféry tvorí najmä atómový kyslík a dusík. Vo výške 500 km prakticky chýba molekulárny kyslík, no nad atómovým dusíkom stále dominuje molekulárny dusík, ktorého relatívna koncentrácia značne klesá.

V termosfére hrajú dôležitú úlohu slapové pohyby (pozri Odliv a odliv), gravitačné vlny, fotochemické procesy, zvýšenie strednej voľnej dráhy častíc a ďalšie faktory. Výsledky pozorovaní satelitného brzdenia vo výškach 200-700 km viedli k záveru, že medzi hustotou, teplotou a slnečnou aktivitou existuje vzťah, ktorý je spojený s existenciou denných, polročných a ročných variácií štrukturálnych parametrov. Je možné, že denné variácie sú z veľkej časti spôsobené atmosférickými prílivmi. Počas období slnečných erupcií môžu teploty vo výške 200 km v nízkych zemepisných šírkach dosiahnuť 1700-1900°C.

Nad 600 km sa stáva prevládajúcou zložkou hélium a ešte vyššie, vo výškach 2-20 000 km, sa rozprestiera vodíková koróna Zeme. V týchto výškach je Zem obklopená obalom nabitých častíc, ktorých teplota dosahuje niekoľko desiatok tisíc stupňov. Tu sa nachádzajú vnútorné a vonkajšie radiačné pásy Zeme. Vnútorný pás vyplnený prevažne protónmi s energiami stoviek MeV je obmedzený na výšky 500-1600 km v zemepisných šírkach od rovníka po 35-40°. Vonkajší pás pozostáva z elektrónov s energiami rádovo stoviek keV. Za vonkajším pásom sa nachádza "najkrajnejší pás", v ktorom je koncentrácia a tok elektrónov oveľa vyššia. Prenikanie slnečného korpuskulárneho žiarenia (slnečného vetra) do horných vrstiev slnka vedie k vzniku polárnych žiar. Pod vplyvom tohto bombardovania hornej atmosféry elektrónmi a protónmi slnečnej koróny sa vytvorila vlastná žiara atmosféry, ktorá sa predtým nazývala žiara nočnej oblohy. Pri interakcii slnečného vetra s magnetickým poľom Zeme vzniká zóna, tzv. magnetosféra Zeme, kam neprenikajú prúdy slnečnej plazmy.

Horné vrstvy Afriky sa vyznačujú existenciou silných vetrov, ktorých rýchlosť dosahuje 100-200 m/s. Rýchlosť a smer vetra v troposfére, mezosfére a nižšej termosfére majú veľkú časopriestorovú variabilitu. Hoci hmotnosť horných vrstiev oblohy je v porovnaní s hmotnosťou spodných vrstiev zanedbateľná a energia atmosférických procesov vo vysokých vrstvách je relatívne malá, zrejme existuje určitý vplyv vysokých vrstiev oblohy na počasie a podnebie v troposfére.

Radiačná, tepelná a vodná bilancia atmosféry

Prakticky jediným zdrojom energie pre všetky fyzikálne procesy rozvíjajúce sa v Afrike je slnečné žiarenie. Hlavným znakom radiačného režimu A. je tzv. skleníkový efekt: A. slabo pohlcuje krátkovlnné slnečné žiarenie (väčšina z neho dopadá na zemský povrch), ale zadržiava dlhovlnné (úplne infračervené) tepelné žiarenie zemského povrchu, čím sa výrazne znižuje prestup tepla Zeme do kozmického priestoru. a zvyšuje jeho teplotu.

Slnečné žiarenie prichádzajúce do Afriky je čiastočne absorbované v Afrike, najmä vodnou parou, oxidom uhličitým, ozónom a aerosólmi a je rozptýlené na aerosólových časticiach a kolísaní hustoty v Afrike v dôsledku rozptylu žiarivej energie Slnka Afrika, nepozoruje sa len priame slnečné žiarenie, ale aj rozptýlené žiarenie, spolu tvoria celkové žiarenie. Po dosiahnutí zemského povrchu sa celkové žiarenie čiastočne odráža od neho. Množstvo odrazeného žiarenia je určené odrazivosťou podkladového povrchu, tzv. albedo Vplyvom absorbovaného žiarenia sa zemský povrch ohrieva a stáva sa zdrojom vlastného dlhovlnného žiarenia smerujúceho k Zemi Zem zase vyžaruje aj dlhovlnné žiarenie smerujúce k zemskému povrchu (tzv. anti-. žiarenie zeme) a do vesmíru (tzv. odchádzajúce žiarenie). Racionálna výmena tepla medzi zemským povrchom a Zemou je určená efektívnym žiarením - rozdielom medzi vlastným žiarením zemského povrchu a protižiarením ním absorbovaným Rozdiel medzi krátkovlnným žiarením absorbovaným zemským povrchom a efektívne žiarenie sa nazýva radiačná bilancia.

Premena energie slnečného žiarenia po jeho absorpcii na zemskom povrchu a v atmosfére tvorí tepelnú bilanciu Zeme. Hlavným zdrojom tepla pre atmosféru je zemský povrch, ktorý absorbuje väčšinu slnečného žiarenia. Keďže absorpcia slnečného žiarenia na Zemi je menšia ako strata tepla zo Zeme do svetového priestoru dlhovlnným žiarením, spotreba sálavého tepla sa dopĺňa prílevom tepla na Zem zo zemského povrchu vo forme turbulentnej výmeny tepla a príchodu tepla v dôsledku kondenzácie vodnej pary na Zemi Keďže celkové množstvo kondenzácie v celej A. sa rovná množstvu zrážok, ako aj množstvu vyparovania z. zemský povrch; príchod kondenzačného tepla do A. sa číselne rovná strate tepla na vyparovanie na zemskom povrchu (pozri aj Vodná bilancia).

Časť energie slnečného žiarenia sa vynakladá na udržiavanie celkovej cirkulácie atmosféry a na iné atmosférické procesy, ale táto časť je v porovnaní s hlavnými zložkami tepelnej bilancie zanedbateľná.

Pohyb vzduchu

Vzhľadom na vysokú mobilitu atmosférického vzduchu sú vetry pozorované vo všetkých nadmorských výškach. Pohyb vzduchu závisí od mnohých faktorov, z ktorých hlavným je nerovnomerné zahrievanie vzduchu v rôznych oblastiach zemegule.

Obzvlášť veľké teplotné kontrasty na zemskom povrchu existujú medzi rovníkom a pólmi v dôsledku rozdielov v príchode slnečnej energie v rôznych zemepisných šírkach. Spolu s tým je rozloženie teploty ovplyvnené polohou kontinentov a oceánov. Vďaka vysokej tepelnej kapacite a tepelnej vodivosti oceánskych vôd oceány výrazne tlmia teplotné výkyvy, ktoré vznikajú v dôsledku zmien príchodu slnečného žiarenia v priebehu roka. V tomto ohľade je v miernych a vysokých zemepisných šírkach teplota vzduchu nad oceánmi v lete výrazne nižšia ako nad kontinentmi a vyššia v zime.

Nerovnomerné ohrievanie atmosféry prispieva k rozvoju systému veľkoplošných prúdov vzduchu – tzv. všeobecná atmosférická cirkulácia, ktorá vytvára horizontálny prenos tepla v atmosfére, v dôsledku čoho sa rozdiely v ohrievaní atmosférického vzduchu v jednotlivých oblastiach citeľne vyrovnávajú. Spolu s tým všeobecná cirkulácia uskutočňuje cirkuláciu vlhkosti v Afrike, počas ktorej sa vodná para prenáša z oceánov na pevninu a kontinenty sa zvlhčujú. Pohyb vzduchu vo všeobecnej cirkulačnej sústave úzko súvisí s rozložením atmosférického tlaku a závisí aj od rotácie Zeme (pozri Coriolisova sila). Na hladine mora je rozloženie tlaku charakterizované poklesom v blízkosti rovníka, nárastom v subtrópoch (pásy vysokého tlaku) a poklesom v miernych a vysokých zemepisných šírkach. Zároveň nad kontinentmi extratropických zemepisných šírok je tlak zvyčajne zvýšený v zime a znížený v lete.

S planetárnym rozložením tlaku je spojený komplexný systém prúdenia vzduchu, z ktorých niektoré sú relatívne stabilné, zatiaľ čo iné sa neustále menia v priestore a čase. Medzi stabilné vzdušné prúdy patria pasáty, ktoré smerujú zo subtropických zemepisných šírok oboch hemisfér k rovníku. Pomerne stabilné sú aj monzúny – vzdušné prúdy, ktoré vznikajú medzi oceánom a pevninou a sú sezónne. V miernych zemepisných šírkach prevláda západné prúdenie vzduchu (od západu na východ). Medzi tieto prúdy patria veľké víry – cyklóny a anticyklóny, zvyčajne siahajúce do stoviek a tisícok km. Cyklóny pozorujeme aj v tropických zemepisných šírkach, kde sa vyznačujú menšími rozmermi, no najmä vysokou rýchlosťou vetra často dosahujúcou silu hurikánu (tzv. tropické cyklóny). V hornej troposfére a spodnej stratosfére existujú pomerne úzke (stovky kilometrov široké) tryskové prúdy, ktoré majú ostro ohraničené hranice, v rámci ktorých vietor dosahuje obrovské rýchlosti - až 100-150 m/s. Pozorovania ukazujú, že vlastnosti atmosférickej cirkulácie v spodnej časti stratosféry sú určené procesmi v troposfére.

V hornej polovici stratosféry, kde teplota stúpa s nadmorskou výškou, sa rýchlosť vetra zvyšuje s nadmorskou výškou, pričom v lete prevládajú východné vetry a v zime západné vetry. Cirkuláciu tu určuje stratosférický zdroj tepla, ktorého existencia je spojená s intenzívnou absorpciou ultrafialového slnečného žiarenia ozónom.

V dolnej časti mezosféry v miernych zemepisných šírkach sa rýchlosť zimného západného transportu zvyšuje na maximálne hodnoty - asi 80 m/s a letného východného transportu - až 60 m/s na úrovni asi 70 km . Výskum v posledných rokoch jasne ukázal, že vlastnosti teplotného poľa v mezosfére nemožno vysvetliť len vplyvom radiačných faktorov. Prvoradý význam majú dynamické faktory (najmä zahrievanie alebo ochladzovanie pri zostupe alebo stúpaní vzduchu) a možné sú aj zdroje tepla vznikajúce pri fotochemických reakciách (napríklad rekombinácia atómového kyslíka).

Nad vrstvou studenej mezopauzy (v termosfére) sa teplota vzduchu začína rýchlo zvyšovať s nadmorskou výškou. V mnohých ohľadoch je táto oblasť Afriky podobná spodnej polovici stratosféry. Je pravdepodobné, že cirkuláciu v spodnej časti termosféry určujú procesy v mezosfére a dynamiku horných vrstiev termosféry určuje absorpcia slnečného žiarenia tu. V týchto výškach je však ťažké študovať atmosférický pohyb pre ich značnú zložitosť. Veľký význam nadobúdajú slapové pohyby v termosfére (hlavne slnečné poldenné a denné prílivy), pod vplyvom ktorých môže rýchlosť vetra vo výškach nad 80 km dosiahnuť 100-120 m/s. Charakteristickým znakom atmosférického prílivu a odlivu je ich silná variabilita v závislosti od zemepisnej šírky, ročného obdobia, nadmorskej výšky a dennej doby. V termosfére sú tiež pozorované výrazné zmeny rýchlosti vetra s výškou (hlavne v blízkosti hladiny 100 km), ktoré sa pripisujú vplyvu gravitačných vĺn. Nachádza sa v nadmorskej výške 100-110 km tzv. Turbopauza ostro oddeľuje oblasť hore od zóny intenzívneho turbulentného miešania.

Spolu s rozsiahlymi vzdušnými prúdmi sú v nižších vrstvách atmosféry pozorované početné lokálne cirkulácie vzduchu (vetry, bóra, horsko-údolné vetry atď.; pozri Lokálne vetry). Vo všetkých prúdoch vzduchu sa zvyčajne pozorujú pulzácie vetra, ktoré zodpovedajú pohybu vzduchových vírov strednej a malej veľkosti. Takéto pulzácie sú spojené s atmosférickou turbulenciou, ktorá výrazne ovplyvňuje mnohé atmosférické procesy.

Klíma a počasie

Rozdiely v množstve slnečného žiarenia prichádzajúceho do rôznych zemepisných šírok zemského povrchu a zložitosť jeho štruktúry vrátane rozloženia oceánov, kontinentov a veľkých horských systémov určujú rozmanitosť podnebia Zeme (pozri Klíma).

Literatúra

Meteorológia a hydrológia za 50 rokov sovietskej moci, vyd. E. K. Fedorová, L., 1967;
Khrgian A. Kh., Atmospheric Physics, 2. vydanie, M., 1958;
Zverev A.S., Synoptická meteorológia a základy predpovede počasia, Leningrad, 1968;
Khromov S.P., Meteorológia a klimatológia pre geografické fakulty, Leningrad, 1964;
Tverskoy P.N., Kurz meteorológie, Leningrad, 1962;
Matveev L. T., Základy všeobecnej meteorológie. Atmosférická fyzika, Leningrad, 1965;
Budyko M.I., Tepelná bilancia zemského povrchu, Leningrad, 1956;
Kondratyev K. Ya., Aktinometria, Leningrad, 1965;
Khvostikov I. A., Vysoké vrstvy atmosféry, Leningrad, 1964;
Moroz V.I., Fyzika planét, M., 1967;
Tverskoy P.N., Atmosférická elektrina, Leningrad, 1949;
Shishkin N. S., Mraky, zrážky a búrková elektrina, M., 1964;
Ozón v zemskej atmosfére, vyd. G. P. Gushchina, Leningrad, 1966;
Imjanitov I.M., Chubarina E.V., Elektrina voľnej atmosféry, Leningrad, 1965.

M. I. Budyko, K. Ja.

Tento článok alebo sekcia používa text

Atmosféra má vrstvenú štruktúru. Hranice medzi vrstvami nie sú ostré a ich výška závisí od zemepisnej šírky a ročného obdobia. Vrstvená štruktúra je výsledkom teplotných zmien v rôznych nadmorských výškach. Počasie sa tvorí v troposfére (nižšie asi 10 km: asi 6 km nad pólmi a viac ako 16 km nad rovníkom). A horná hranica troposoféra je v lete vyššia ako v zime.

Od povrchu Zeme smerom nahor sú tieto vrstvy:

Troposféra

Stratosféra

mezosféra

Termosféra

Exosféra

Troposféra

Spodná časť atmosféry do výšky 10-15 km, v ktorej sú sústredené 4/5 celkovej hmoty atmosférického vzduchu, sa nazýva troposféra. Je charakteristické, že teplota tu klesá s výškou v priemere o 0,6°/100 m (v niektorých prípadoch sa vertikálne rozloženie teplôt značne líši). Troposféra obsahuje takmer všetku vodnú paru v atmosfére a produkuje takmer všetky oblaky. Veľmi rozvinutá je tu aj turbulencia, najmä v blízkosti zemského povrchu, ako aj v takzvaných tryskových prúdoch v hornej časti troposféry.

Výška, do ktorej sa troposféra rozprestiera nad každým miestom na Zemi, sa mení zo dňa na deň. Navyše sa aj v priemere líši v rôznych zemepisných šírkach a v rôznych ročných obdobiach. V priemere sa ročná troposféra rozprestiera nad pólmi do výšky asi 9 km, nad miernymi šírkami do 10-12 km a nad rovníkom do 15-17 km. Priemerná ročná teplota vzduchu na zemskom povrchu je okolo +26° na rovníku a okolo -23° na severnom póle. Na hornej hranici troposféry nad rovníkom je priemerná teplota okolo -70°, nad severným pólom v zime okolo -65° a v lete okolo -45°.

Tlak vzduchu na hornej hranici troposféry, zodpovedajúci jej výške, je 5-8 krát menší ako na zemskom povrchu. V dôsledku toho sa väčšina atmosférického vzduchu nachádza v troposfére. Procesy prebiehajúce v troposfére majú priamy a rozhodujúci význam pre počasie a klímu na zemskom povrchu.

Všetka vodná para sa sústreďuje v troposfére, a preto sa všetky oblaky tvoria v troposfére. Teplota klesá s nadmorskou výškou.

Slnečné lúče ľahko prechádzajú cez troposféru a teplo, ktoré vyžaruje zo Zeme, ohrievané slnečnými lúčmi, sa hromadí v troposfére: plyny ako oxid uhličitý, metán a vodná para zadržiavajú teplo. Tento mechanizmus otepľovania atmosféry zo Zeme, ohrievanej slnečným žiarením, sa nazýva skleníkový efekt. Práve preto, že zdrojom tepla pre atmosféru je Zem, teplota vzduchu s výškou klesá

Hranica medzi turbulentnou troposférou a pokojnou stratosférou sa nazýva tropopauza. Tu sa tvoria rýchlo sa pohybujúce vetry nazývané „tryskové prúdy“.

Kedysi sa predpokladalo, že teplota atmosféry klesá nad troposoférou, ale merania vo vysokých vrstvách atmosféry ukázali, že to tak nie je: bezprostredne nad tropopauzou je teplota takmer konštantná a potom začína silne horizontálne stúpať vetry fúkajú v stratosfére bez vytvárania turbulencií. Vzduch v stratosfére je veľmi suchý a preto sú oblaky zriedkavé. Vznikajú takzvané perleťové oblaky.

Stratosféra je pre život na Zemi veľmi dôležitá, keďže práve v tejto vrstve sa nachádza malé množstvo ozónu, ktorý pohlcuje silné ultrafialové žiarenie škodlivé pre život. Pohlcovaním ultrafialového žiarenia ozón ohrieva stratosféru.

Stratosféra

Nad troposférou do nadmorskej výšky 50-55 km leží stratosféra, vyznačujúca sa tým, že teplota v nej v priemere stúpa s výškou. Prechodná vrstva medzi troposférou a stratosférou (hrúbka 1-2 km) sa nazýva tropopauza.

Vyššie boli údaje o teplote na hornej hranici troposféry. Tieto teploty sú typické aj pre spodnú stratosféru. Teplota vzduchu v spodnej stratosfére nad rovníkom je teda vždy veľmi nízka; Navyše v lete je oveľa nižšie ako nad pólom.

Spodná stratosféra je viac-menej izotermická. Ale od nadmorskej výšky asi 25 km sa teplota v stratosfére rýchlo zvyšuje s nadmorskou výškou a dosahuje maximálne kladné hodnoty vo výške asi 50 km (od +10 do +30 °). V dôsledku zvyšovania teploty s výškou sú turbulencie v stratosfére nízke.

V stratosfére je zanedbateľné množstvo vodnej pary. Vo výškach 20-25 km sú však niekedy vo vysokých zemepisných šírkach pozorované veľmi tenké, takzvané perleťové oblaky. Cez deň ich nevidno, no v noci akoby žiarili, keďže sú osvetlené slnkom pod obzorom. Tieto oblaky sú tvorené podchladenými kvapôčkami vody. Stratosféra je charakteristická aj tým, že obsahuje najmä atmosférický ozón, ako už bolo spomenuté vyššie

mezosféra

Nad stratosférou leží vrstva mezosféry do výšky približne 80 km. Tu teplota klesá s nadmorskou výškou až na niekoľko desiatok stupňov pod nulou. V dôsledku rýchleho poklesu teploty s výškou je v mezosfére vysoko rozvinutá turbulencia. Vo výškach blízko hornej hranice mezosféry (75-90 km) sa pozoruje ďalší zvláštny druh oblakov, tiež osvetlený slnkom v noci, takzvané noctilucentné. S najväčšou pravdepodobnosťou sú zložené z ľadových kryštálikov.

Na hornej hranici mezosféry je tlak vzduchu 200-krát nižší ako na zemskom povrchu. V troposfére, stratosfére a mezosfére teda spolu do výšky 80 km leží viac ako 99,5 % celkovej hmotnosti atmosféry. Nadložné vrstvy predstavujú zanedbateľné množstvo vzduchu

Vo výške asi 50 km nad Zemou začína teplota opäť klesať, čím sa označuje horná hranica stratosféry a začiatok ďalšej vrstvy, mezosféry. Mezosféra má najchladnejšiu teplotu v atmosfére: od -2 do -138 stupňov Celzia. Tu sa nachádzajú aj najvyššie oblaky: za jasného počasia ich možno vidieť pri západe slnka. Nazývajú sa noctilucentné (žiariace v noci).

Termosféra

Horná časť atmosféry, nad mezosférou, sa vyznačuje veľmi vysokými teplotami, a preto sa nazýva termosféra. Rozlišujú sa v nej však dve časti: ionosféra, siahajúca od mezosféry do výšok rádovo tisíc kilometrov, a nad ňou ležiaca vonkajšia časť – exosféra, ktorá sa mení na zemskú korónu.

Vzduch v ionosfére je extrémne riedky. Už sme naznačili, že vo výškach 300-750 km je jeho priemerná hustota asi 10-8-10-10 g/m3. Ale aj pri takejto nízkej hustote každý kubický centimeter vzduchu vo výške 300 km stále obsahuje asi jednu miliardu (109) molekúl alebo atómov a vo výške 600 km - viac ako 10 miliónov (107). To je o niekoľko rádov väčšie ako obsah plynov v medziplanetárnom priestore.

Ionosféra, ako už samotný názov napovedá, sa vyznačuje veľmi silným stupňom ionizácie vzduchu – obsah iónov je tu mnohonásobne väčší ako v podložných vrstvách, a to aj napriek silnej všeobecnej riedkosti vzduchu. Tieto ióny sú hlavne nabité atómy kyslíka, nabité molekuly oxidu dusnatého a voľné elektróny. Ich obsah vo výškach 100-400 km je asi 1015-106 na centimeter kubický.

V ionosfére sa rozlišuje niekoľko vrstiev alebo oblastí s maximálnou ionizáciou, najmä vo výškach 100-120 km a 200-400 km. Ale aj v priestoroch medzi týmito vrstvami zostáva stupeň ionizácie atmosféry veľmi vysoký. Poloha ionosférických vrstiev a koncentrácia iónov v nich sa neustále mení. Sporadické zbierky elektrónov s obzvlášť vysokou koncentráciou sa nazývajú elektrónové oblaky.

Elektrická vodivosť atmosféry závisí od stupňa ionizácie. Preto je elektrická vodivosť vzduchu v ionosfére vo všeobecnosti 1012-krát väčšia ako vodivosť zemského povrchu. Rádiové vlny zažívajú absorpciu, lom a odraz v ionosfére. Vlny s dĺžkou väčšou ako 20 m nemôžu ionosférou vôbec prechádzať: odrážajú sa elektrónovými vrstvami nízkej koncentrácie v spodnej časti ionosféry (vo výškach 70-80 km). Stredné a krátke vlny sa odrážajú od nadložných ionosférických vrstiev.

Vďaka odrazu od ionosféry je možná komunikácia na diaľku na krátkych vlnách. Viacnásobné odrazy od ionosféry a zemského povrchu umožňujú krátkym vlnám cestovať cikcakovitým spôsobom na veľké vzdialenosti a ohýbať sa okolo povrchu zemegule. Keďže poloha a koncentrácia ionosférických vrstiev sa neustále mení, menia sa aj podmienky absorpcie, odrazu a šírenia rádiových vĺn. Preto je pre spoľahlivú rádiovú komunikáciu nevyhnutné neustále štúdium stavu ionosféry. Pozorovania šírenia rádiových vĺn sú práve prostriedkom na takýto výskum.

V ionosfére sa pozorujú polárne žiary a žiara nočnej oblohy, ktorá je im povahou blízka – neustále svetielkovanie atmosférického vzduchu, ako aj prudké kolísanie magnetického poľa – ionosférické magnetické búrky.

Ionizácia v ionosfére vďačí za svoju existenciu pôsobeniu ultrafialového žiarenia zo Slnka. Jeho absorpcia molekulami atmosférických plynov vedie k tvorbe nabitých atómov a voľných elektrónov, ako je uvedené vyššie. Oscilácie magnetického poľa v ionosfére a polárnej žiare závisia od kolísania slnečnej aktivity. Zmeny slnečnej aktivity sú spojené so zmenami toku korpuskulárneho žiarenia prichádzajúceho zo Slnka do zemskej atmosféry. Pre tieto ionosférické javy má totiž primárny význam korpuskulárne žiarenie.

Teplota v ionosfére stúpa s nadmorskou výškou na veľmi vysoké hodnoty. Vo výškach okolo 800 km dosahuje 1000°.

Keď hovoríme o vysokých teplotách v ionosfére, myslíme tým, že častice atmosférických plynov sa tam pohybujú veľmi vysokou rýchlosťou. Hustota vzduchu v ionosfére je však taká nízka, že teleso nachádzajúce sa v ionosfére, napríklad lietajúci satelit, sa výmenou tepla so vzduchom nezahreje. Teplotný režim satelitu bude závisieť od jeho priamej absorpcie slnečného žiarenia a od uvoľňovania vlastného žiarenia do okolitého priestoru. Termosféra sa nachádza nad mezosférou vo výške 90 až 500 km nad povrchom Zeme. Molekuly plynu sú tu veľmi rozptýlené a absorbujú röntgenové žiarenie a krátkovlnné ultrafialové žiarenie. Z tohto dôvodu môžu teploty dosiahnuť 1000 stupňov Celzia.

Termosféra v podstate zodpovedá ionosfére, kde ionizovaný plyn odráža rádiové vlny späť na Zem, čo je jav, ktorý umožňuje rádiovú komunikáciu.

Exosféra

Nad 800-1000 km prechádza atmosféra do exosféry a postupne do medziplanetárneho priestoru. Rýchlosti pohybu častíc plynu, najmä ľahkých, sú tu veľmi vysoké a v dôsledku extrémnej riedkosti vzduchu v týchto výškach môžu častice obletieť Zem po eliptických dráhach bez toho, aby sa navzájom zrazili. Jednotlivé častice môžu mať rýchlosť dostatočnú na prekonanie gravitácie. Pre nenabité častice bude kritická rýchlosť 11,2 km/s. Takéto obzvlášť rýchle častice môžu, pohybujúce sa po hyperbolických trajektóriách, vyletieť z atmosféry do vesmíru, „uniknúť“ a rozptýliť sa. Preto sa exosféra nazýva aj rozptylová guľa.

Unikajú najmä atómy vodíka, ktorý je dominantným plynom v najvyšších vrstvách exosféry.

Nedávno sa predpokladalo, že exosféra a s ňou aj zemská atmosféra vo všeobecnosti končia vo výškach rádovo 2000-3000 km. Ale z pozorovaní rakiet a satelitov sa zdá, že vodík unikajúci z exosféry vytvára okolo Zeme to, čo sa nazýva zemská koróna, ktorá sa rozprestiera na viac ako 20 000 km. Hustota plynu v zemskej koróne je samozrejme zanedbateľná. Na každý kubický centimeter pripadá v priemere len asi tisíc častíc. Ale v medziplanetárnom priestore je koncentrácia častíc (hlavne protónov a elektrónov) najmenej desaťkrát menšia.

S pomocou satelitov a geofyzikálnych rakiet sa v hornej časti atmosféry a v blízkozemskom priestore podarilo dosiahnuť existenciu radiačného pásu Zeme, ktorý začína vo výške niekoľko stoviek kilometrov a siaha desaťtisíce kilometrov od zemského povrchu. bola založená. Tento pás pozostáva z elektricky nabitých častíc – protónov a elektrónov, zachytených magnetickým poľom Zeme a pohybujúcich sa veľmi vysokou rýchlosťou. Ich energia sa pohybuje rádovo v stovkách tisíc elektrónvoltov. Radiačný pás neustále stráca častice v zemskej atmosfére a je dopĺňaný tokmi slnečného korpuskulárneho žiarenia.

teplota atmosféry stratosféra troposféra

Presná veľkosť atmosféry nie je známa, pretože jej horná hranica nie je jasne viditeľná. Štruktúra atmosféry však bola dostatočne preštudovaná na to, aby si každý mohol urobiť predstavu o tom, ako je štruktúrovaný plynný obal našej planéty.

Vedci, ktorí študujú fyziku atmosféry, ju definujú ako oblasť okolo Zeme, ktorá rotuje s planétou. FAI uvádza nasledovné definícia:

Hranica medzi priestorom a atmosférou prebieha pozdĺž línie Karman. Táto čiara je podľa definície tej istej organizácie nadmorská výška nachádzajúca sa v nadmorskej výške 100 km.

Všetko nad touto čiarou je vesmír. Atmosféra sa postupne presúva do medziplanetárneho priestoru, preto existujú rôzne predstavy o jej veľkosti.

So spodnou hranicou atmosféry je všetko oveľa jednoduchšie – prechádza po povrchu zemskej kôry a vodnej plochy Zeme – hydrosféry. V tomto prípade by sa dalo povedať, že hranica splýva so zemou a vodnými plochami, keďže častice tam sú aj rozpustené častice vzduchu.

Aké vrstvy atmosféry sú zahrnuté do veľkosti Zeme?

Zaujímavosť: v zime je nižšia, v lete vyššia.

Práve v tejto vrstve vznikajú turbulencie, anticyklóny a cyklóny a vznikajú oblaky. Práve táto sféra je zodpovedná za vznik počasia, nachádza sa v nej približne 80 % všetkých vzdušných hmôt.

Tropauza je vrstva, v ktorej teplota s výškou neklesá. Nad tropopauzou, v nadmorskej výške nad 11 a do 50 km sa nachádza. V stratosfére sa nachádza vrstva ozónu, o ktorej je známe, že chráni planétu pred ultrafialovým žiarením. Vzduch v tejto vrstve je riedky, čo vysvetľuje charakteristický fialový odtieň oblohy. Rýchlosť prúdenia vzduchu tu môže dosiahnuť 300 km/h. Medzi stratosférou a mezosférou sa nachádza stratopauza – hraničná sféra, v ktorej nastáva teplotné maximum.

Ďalšia vrstva je . Rozprestiera sa do výšok 85-90 kilometrov. Farba oblohy v mezosfére je čierna, takže hviezdy možno pozorovať aj ráno a popoludní. Prebiehajú tam najzložitejšie fotochemické procesy, pri ktorých dochádza k atmosférickej žiare.

Medzi mezosférou a ďalšou vrstvou je mezopauza. Je definovaná ako prechodná vrstva, v ktorej je pozorované teplotné minimum. Vyššie, vo výške 100 kilometrov nad morom, je línia Karman. Nad touto čiarou sa nachádza termosféra (nadmorská výška 800 km) a exosféra, ktorá sa tiež nazýva „rozptylová zóna“. Vo výške približne 2-3 tisíc kilometrov prechádza do blízkovesmírneho vákua.

Vzhľadom na to, že horná vrstva atmosféry nie je jasne viditeľná, jej presnú veľkosť nie je možné vypočítať. Okrem toho v rôznych krajinách existujú organizácie, ktoré majú na túto vec rôzne názory. Treba poznamenať, že Karmanova línia možno považovať za hranicu zemskej atmosféry iba podmienečne, pretože rôzne zdroje používajú rôzne hraničné značky. V niektorých zdrojoch teda nájdete informácie, že horná hranica prechádza v nadmorskej výške 2500-3000 km.

NASA používa na výpočty značku 122 kilometrov. Nie je to tak dávno, čo sa uskutočnili experimenty, ktoré objasnili hranicu, ktorá sa nachádza vo výške približne 118 km.