Стратопауза — Энциклопедия по машиностроению XXL
По характеру распределения температуры по вертикали атмосферу принято делить на четыре основные сферы тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и три переходных слоя между ними тропопаузу, стратопаузу и мезопаузу (табл. 1.6). [c.13]Мезосфера простирается от верхних границ стратосферы до высоты 80 км. По аналогии с тропопаузой слой между стратосферой и мезосферой называется стратопаузой. [c.6]
Стратопауза — переходной слой между стратосферой и мезосферой (на высоте 47—52 км), в котором температура постоянна и близка к О °С. [c.15]
Наблюдения показывают, что выше стратопаузы (выше 50 км) еще присутствует атмосферный аэрозоль, достаточный для заметного рассеяния оптического излучения. Уже прошло более 100 лет со дня первых визуальных наблюдений (13 июня 1885 г.
Структура земной атмосферы по своим физическим свойствам неоднородна как по вертикали, так и по горизонтали, хотя горизонтальная неоднородность проявляется значительно слабее. В соответствии с характерной температурной стратификацией атмосферы ее принято делить на тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу. Промежуточные тонкие переходные слои называются тропопаузой, стратопаузой и мезопаузой. [c.7]
Стратопауза расположена на высотах 47… 52 км и характеризуется постоянством температуры, около 273 К, мезопауза на высотах 85… 95 км с тем же характерным постоянством средней температуры.
Обратим внимание на тот факт, что плотность атмосферы на уровне стратопаузы уменьшается приблизительно на 5 порядков, однако этого оказывается достаточно, чтобы осуществить воздухоплавание с применением аэростатов и стратостатов вплоть до высот -50 км.
[c.40]
Прилегающий к Земле слой — тропосфера —характеризуется уменьшением темгературы с высотой (порядка 6 градЫм) и кончается тропопаузой на высоте от 7 км т полюсе до 17 кл на экваторе. Выше лежит стратосфера, где температура возрастает приблизительно от 200° К в тропопаузе до 280° К в стратопаузе (на высоте 50 км). Далее следует мезосфера, где температура уменьшается с высотой до 170—180° К на высоте около 85 км (мезопауза).
На возможность получения информации о статистических параметрах турбулентности при изучении взаимодействия световой волны и турбулизованной газовой среды впервые было указано в работе Обухов, 1953). Принципиальные возможности и перспективы развития подобных исследований широко обсуждались в литературе (см., например, Рытое, 1937 Татарский, 1967 Гурвич и др., 1976)). В отличие от хорошо изученного как теоретически, так и экспериментально, приповерхностного слоя Земли, сведения о турбулентности в средней атмосфере сравнительно немногочисленны.
Стратосферой называется та область атмосферы, которая расположена между тропопаузой (высота 10—12 км) и стратопаузой (высота около 50 км). Присутствие аэрозоля в стратосферном слое атмосферы было замечено по наблюдениям сумеречных явлений уже много столетий назад. Но только во второй половине нашего столетия с применением для исследований баллонов, ракет и ИСЗ складывается достоверная картина распределения и изменчивости стратосферного аэрозоля, в том числе об обнаруженном в 1961 г. Юнге аэрозольном слое на высоте около 20 км. Коэффициент замутненности 5 (отношение коэффициентов аэрозольного рассеяния и рэлеевского) в слое Юнге достигает 1, а в более высоких слоях этот коэффициент снижается до 0,1—0,2. Лишь на высоте около 50 км наблюдается еще один максимум коэффициента замутненности, значения которого могут изменяться в пять раз. Эпизодически наблюдаются так называемые перламутровые облака — аэрозольные образования на высоте 25—30 км с концентрацией несколько ледяных частиц в см [17, 22, 31.
Атмосфера делится на отдельные участки, как это видно из рис. 2.16. Пижний слой атмосферы, называемый тропосферой, содержит 80% массы атмосферы, почти весь водяной пар и облака и характеризуется сильным вертикальным перемешиванием. Сверху тропосфера ограничена тропопаузой, где температура атмосферы меняется очень мало. Выше расположена стратосфера, которая слабо перемешивается. Ее устойчивость обусловливается повышением температуры с высотой в результате радиационного баланса. Возрастание температуры заканчивается в стратопаузе. Выше находится мезосфера, где температура опять падает. Мезосфера содержит лишь 0,1% массы всей атмосферы. Выше мезосферы (П > 100 км) находится термосфера, в которой температура опять растет с высотой, достигая 600 К в период спокойного Солнца и более 2000 К в период солнечной активности.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Стратопауза
Cтраница 1
Стратопауза отделяет стратосферу от лелсащей выше ме-зосферы.
Выше мезосферы расположена термосфера, ( или ионосфера), между ними имеется мезопауза.
[1]
За стратосферой следует стратопауза, а далее — мезосфера. [2]
Наименования переходных слоев соответственно тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза. [3]
Какими факторами определяется максимум температуры в зоне
Это область, лежащая между тропопаузой и стратопаузой. Ее верхняя граница находится на удалении 50 км от поверхности Земли, где наблюдается точка экстремума кривой изменения температуры. Нижние слои стратосферы изотермичны ( исключение составляют низкие широты), однако главным температурным параметром является положительный градиент. В стратосфере содержится значительное количество озона, концентрация которого достигает максимума ( порядка 0 0001 %) на высоте 30 км.
Но даже здесь, в самой точке максимума, эта концентрация не в силах повлиять на изменение среднего молекулярного веса воздуха, который по всей стратосфере имеет такое же значение, как и у поверхности Земли.
[6]
Эта область имеет отрицательный градиент температуры и расположена между стратопаузой и мезопаузой. Мезосфера характеризуется завихрениями и потоками, которые обладают скоростью, большей, чем скорость потоков стратосферы, но имеют, в общем, то же направление движения. Фотохимические реакции, происходящие в мезосфере, влияют на температуру и вызывают разогрев воздуха и ионосферные явления. [8]
Ниже этого уровня располагается слой мсзосферы, в к-ром темп-ра растет до 270 К при убывании высоты до уровня CQ стратопаузы ( / / 50 км), Poci темп-ры в мезоефере пропс — 0 ходит параллельно с практически полным поглощением молекулами кислорода солнечного излучения с длиной волны менее 0 2 мкм.
При уменьшении высоты в стратос-фере наблюдается как увеличение поглощения солнечного излучения с длиной волны менее 0 3 мкм молекулами озона, так и радиан, выхолаживание молекулами двуокиси углерода.
[10]
Стратосфера состоит из изотермического слоя ( 12 — 40 км), включающего озоновый слой ( 25 — 40 км), теплого слоя и страто-паузы. В стратопаузе температура возрастает до 10 С, возмож: — но, за счет поглощения озоном ультрафиолетовой и инфракрасной радиации. В мезосфере и мезопаузе температура может понижаться до ( — 70) — — ( — 120) С. [11]
Мезосфера простирается от верхних границ стратосферы до высоты 80 км. По аналогии с тропопаузой слой между стратосферой и мезосферой называется стратопаузой. [12]
Важнейшее значение для существования живых организмов на Земле имеет озоновый слой, поглощающий солнечную радиацию в диапазоне волн 200 — 300 нм и располагающийся в средней и верхней частях стратосферы.
Поглощение солнечной радиации озоновым слоем приводит к возрастанию температуры воздуха в стратопаузе.
[13]
Важнейшее значение для существования живых организмов на Земле имеет озоновый слой, поглощающий солнечную радиацию в диапазоне волн 200 300 им и располагающийся в средней и верхней частях стратосферы. Поглощение солнечной радиации озоновым слоем приводит к возрастанию температуры воздуха в стратопаузе. [14]
Стратосфера) Атмосферная оболочка, лежащая сразу же под тропосферой и характеризующаяся стабильным уровнем потоков. В нижней части стратосферы температура примерно постоянна и растет от высоты 20 км до стратопаузы на высоте приблизительно 50 км. [15]
Страницы: 1 2
What does npm exec do? What is the difference between «npm exec» and «npx»?
What are the building blocks of OWL ontologies?
Learn more about «RDF star», «SPARQL star», «Turtle star», «JSON-LD star», «Linked Data star», and «Semantic Web star».
The Hadamard gate is one of the simplest quantum gates which acts on a single qubit.
Learn more about the bra–ket notation.
Progressive Cactus is an evolution of the Cactus multiple genome alignment protocol that uses the progressive alignment strategy.
The Human Genome Project is an ambitious project which is still underway.
What are SVMs (support vector machines)?
Find out more in Eckher’s article about TensorFlow.js and linear regression.
On the importance of centralised metadata registries at companies like Uber.
Facebook’s Nemo is a new custom-built platform for internal data discovery. Learn more about Facebook’s Nemo.
What is Data Commons (datacommons.org)? Read Eckher’s introduction to Data Commons (datacommons.org) to learn more about the open knowledge graph built from thousands of public datasets.
Learn more about how Bayer uses semantic web technologies for corporate asset management and why it enables the FAIR data in the corporate environment.
An introduction to WikiPathways by Eckher is an overview of the collaboratively edited structured biological pathway database that discusses the history of the project, applications of the open dataset, and ways to access the data programmatically.
Eckher’s article about question answering explains how question answering helps extract information from unstructured data and why it will become a go-to NLP technology for the enterprise.
Read more about how document understanding AI works, what its industry use cases are, and which cloud providers offer this technology as a service.
Lexemes are Wikidata’s new type of entity used for storing lexicographical information. The article explains the structure of Wikidata lexemes and ways to access the data, and discusses the applications of the linked lexicographical dataset.
The guide to exploring linked COVID-19 datasets describes the existing RDF data sources and ways to query them using SPARQL.
Such linked data sources are easy to interrogate and augment with external data, enabling more comprehensive analysis of the pandemic both in New Zealand and internationally.
The introduction to the Gene Ontology graph published by Eckher outlines the structure of the GO RDF model and shows how the GO graph can be queried using SPARQL.
The overview of the Nobel Prize dataset published by Eckher demonstrates the power of Linked Data and demonstrates how linked datasets can be queried using SPARQL. Use SPARQL federation to combine the Nobel Prize dataset with DBPedia.
Learn why federated queries are an incredibly useful feature of SPARQL.
What are the best online Arabic dictionaries?
How to pronounce numbers in Arabic?
List of months in Maori.
Days of the week in Maori.
The list of country names in Tongan.
The list of IPA symbols.
What are the named entities?
What is computational linguistics?
Learn how to use the built-in React hooks.
Learn how to use language codes in HTML.
Learn about SSML.
Browse the list of useful UX resources from Google.
Where to find the emoji SVG sources?.
What is Wikidata?
What’s the correct markup for multilingual websites?
How to use custom JSX/HTML attributes in TypeScript?
Learn more about event-driven architecture.
Where to find the list of all emojis?
How to embed YouTube into Markdown?
What is the Google Knowledge Graph?
Learn SPARQL.
Explore the list of coronavirus (COVID-19) resources for bioinformaticians and data science researchers.
Sequence logos visualize protein and nucleic acid motifs and patterns identified through multiple sequence alignment. They are commonly used widely to represent transcription factor binding sites and other conserved DNA and RNA sequences. Protein sequence logos are also useful for illustrating various biological properties of proteins.
Create a sequence logo with Sequence Logo. Paste your multiple sequence alignment and the sequence logo is generated automatically. Use the sequence logo maker to easily create vector sequence logo graphs. Please refer to the Sequence Logo manual for the sequence logo parameters and configuration. Sequence Logo supports multiple color schemes and download formats.
Sequence Logo is a web-based sequence logo generator. Sequence Logo generates sequence logo diagrams for proteins and nucleic acids. Sequence logos represent patterns found within multiple sequence alignments. They consist of stacks of letters, each representing a position in the sequence alignment. Sequence Logo analyzes the sequence data inside the user’s web browser and does not store or transmit the alignment data via servers.
Te Reo Maps is an online interactive Maori mapping service. All labels in Te Reo Maps are in Maori, making it the first interactive Maori map. Te Reo Maps is the world map, with all countries and territories translated into Maori.
Please refer to the list of countries in Maori for the Maori translations of country names. The list includes all UN members and sovereign territories.
Phonetically is a web-based text-to-IPA transformer. Phonetically uses machine learning to predict the pronunciation of English words and transcribes them using IPA.
Punycode.org is a tool for converting Unicode-based internationalized domain names to ASCII-based Punycode encodings. Use punycode.org to quickly convert Unicode to Punycode and vice versa. Internationalized domains names are a new web standard that allows using non-ASCII characters in web domain names.
My Sequences is an online platform for storing and analyzing personal sequence data. My Sequences allows you to upload your genome sequences and discover insights and patterns in your own DNA.
Словообразовательный словарь «Морфема» дает представление о морфемной структуре слов русского языка и слов современной лексики.
Для словообразовательного анализа представлены наиболее употребительные слова современного русского языка, их производные и словоформы. Словарь предназначен школьникам, студентам и преподавателям. Статья разбора слова «сладкоежка» по составу показывает, что это слово имеет два корня, соединительную гласную, суффикс и окончание. На странице также приведены слова, содержащие те же морфемы. Словарь «Морфема» включает в себя не только те слова, состав которых анализируется в процессе изучения предмета, но и множество других слов современного русского языка. Словарь адресован всем, кто хочет лучше понять структуру русского языка.
Разбор слова «кормушка» по составу.
Разбор слова «светить» по составу.
Разбор слова «сбоку» по составу.
Разбор слова «шиповник» по составу.
Разбор слова «народ» по составу.
Разбор слова «впервые» по составу.
Разбор слова «свежесть» по составу.
Разбор слова «издалека» по составу.
Разбор слова «лесной» по составу.
Атмосфера Земли
Географическая оболочка
Атмосфера (от греческого atmos — пар и sphaira – шар) – газовая оболочка Земли, которая удерживается её притяжением и вращается вместе с планетой. Физическое состояние атмосферы определяется климатом, а основными параметрами атмосферы являются состав, плотность, давление и температура воздуха. Плотность воздуха и атмосферное давление с высотой уменьшаются. Атмосферу разделяют на несколько слоёв в зависимости от изменения температуры: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Между этими слоями расположены переходные области, которые называются тропопауза, стратопауза и так далее.
Тропосфера — нижний слой атмосферы, высотой в полярных областях располагается до высоты 8-10 км, в умеренных широтах до 10-12 км, а на экваторе – 16-18 км. В тропосфере находится около 80% всей массы атмосферы и почти все водяные пары.
Плотность воздуха здесь наибольшая. При подъёме на каждые 100 м температура в тропосфере понижается в среднем на 0,65° Верхний слой тропосферы, который является промежуточным между ней и стратосферой, называют тропопаузой.
Стратосфера — второй слой атмосферы, который располагается на высоте от 11 до 50 км. Здесь температура с высотой, напротив, повышается. На границе с тропосферой она достигает примерно -56°С, а к высоте около 50 км поднимается до 0°С. Область между стратосферой и мезосферой называется стратопаузой. В стратосфере располагается слой «озоновый слой», определяющий верхний предел биосферы. Озоновый слой также является своеобразным щитом, защищающим живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Сложные химические процессы, происходящие в этой оболочке, сопровождаются выделением световой энергии (например, северное сияние). Здесь сосредоточено около 20% массы атмосферы.
Следующим слоем атмосферы является мезосфера.
Она начинается на высоте 50 км и заканчивается на высоте 80-90 км. Температура воздуха в мезосфере с высотой понижается и достигает в верхней её части -90°С. Промежуточным слоем между мезосферой и следующей за ней термосферой является мезопауза.
Термосфера или ионосфера начинается на высоте 80-90 км и заканчивается на высоте 800 км. Температура воздуха здесь достаточно быстро возрастает, достигая нескольких сот и даже тысяч градусов.
Последней частью атмосферы является экзосфера или зона рассеяния. Она располагается выше 800 км. Это пространство уже практически лишено воздуха. На высоте около 2000-3000 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который не входит в атмосферу Земли.
Строение атмосферы по вертикали — Моряк
Наиболее часто атмосферу по вертикали делят на слои по значению вертикального градиента температуры.
По этому признаку в атмосфере выделяется пять основных слоев-сфер: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера. Между ними имеются небольшие по толщине переходные слои-паузы: тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза (рис. 2).
Тропосфера – нижний слой атмосферы, прилегающий непосредственно к земной поверхности. Высота ее в высоких широтах 6-7 км; в средних – 10-12 км в тропиках – 17-18 км.
Характерной особенностью тропосферы является уменьшение температуры с высотой: в среднем она понижается на 0,66 К на каждые 100 м. Но в тропосфере встречается и слои, в которых температура с высотой не меняется или даже растет. Эти слои называется изотермическими и инверсионными – соответственно.
В тропосфере образуется туманы, облака, осадки, так как здесь содержится почти весь водяной пар.
Тропопауза – переходный слой к стратосфере, характеризуется изотермией. Ниже тропопаузы наблюдается максимальные скорости ветра в виде струйных течений. Высота тропопаузы испытывает периодические (сезонные и суточные) и непериодические колебания, связанные с похолоданиями и потеплениями в тропосфере.
Стратосфера (11-50 км) – слой над тропосферой, в котором температура на высоте до 25 км постоянная, а выше и до ее верхней границы (50 км) растет и повышается в среднем до 0 °С. Это объясняется поглощением ультрафиолетовой радиации озоном, основная масса которого находится в этом слое.
В стратосфере водяного пара очень мало и облака там не образуются. Однако на высотах 22-27 км иногда появляется тонкие светящиеся ночью облака, называемые перламутровыми. Эти облака никакого отношения к погоде не имеют.
Стратосфера сверху ограничивается стратопаузой.
Мезосфера (50-80 км) – слой над стратосферой с верхней границей – мезопаузой, находящейся примерно на высоте 80 км. Здесь наблюдается понижение температуры с высотой в среднем 0,3 К на 100 м и на верхней границе она равна в среднем – 85-90 °С. Это самая низкая температура на Земле. Для мезосферы так же как и для тропосферы, характерна значительная турбулентность и вертикальное перемешивание воздуха, плотность которого здесь незначительна.
Вблизи верхней границы мезосферы в сумерки летом при ясной погоде наблюдаются блестящие тонкие облака, ярко освещаемые солнцем, находящимся за горизонтом, которые называются серебристыми.
Термосфера (90-450 км)- очень мощный слой, расположенный выше мезопаузы. Для термосферы характерен рост температуры с высотой, который связан с поглощением солнечной энергии атмосферным кислородом; на высоте 200-250 км она достигает от 1000 до 2000 К. Однако следует помнить, что тело, помещенное в весьма разреженной (в 1012-1014раз) газовой среде этого слоя, не может принять температуру окружавшего воздуха, так как общая энергия разреженного газа очень мала. Здесь термодинамическое значение температуры теряет смысл. Температуру в данном случав не измеряют, а вычисляют. Переходный слой между термосферой и вышележащей экзосферой называют термопаузой.
Экзосфера – слой выше термосферы, ее характерной чертой является рассеяние атомов атмосферных газов в ее верхней части в межпланетное пространство. В основном наблюдается рассеяние наиболее легких газов – водорода и гелия, которые могут достигать критической скорости (11,2 км/с) и, преодолевая силу земного тяготения, ускользать из атмосферы, поэтому экзосферу называют также сферой рассеяния.
По электрическому состоянию атмосферу делят на две части:
– относительно плохо проводящую – нижние слои до высот примерно 40 км – нейтросферу;
– ионизированную область выше 60-30 км – ионосферу.
Ионосфера состоит из ряда слоев-областей (D, Е, F1, F2,), в которых наблюдаются максимумы концентрации ионов. Каждый из этих слоев играет определенную роль при распространении радиоволн различной длины.
Отражение средних и коротких волн от областей ионосферы к Земле и затем от Земли снова к ионосфере, повторение этих циклов способствует распространению радиоволн на большие расстояния вдоль поверхности Земли. Ультракороткие волны (УКВ) длиной менее 10 м почти пронизывают ионосферу и используются для радиосвязи со спутниками и космическими кораблями. В полярных и околополярных областях высокие слои атмосферы под влиянием бомбардировки корпускулярными потоками Солнца начинают светиться, возникают полярные сияния. Верхняя граница полярных сияний может находиться на высоте 2000-1200 км, а нижняя всего на 60 км.
| Атмосферные слои до высоты 120 км ТропосфераОсновная статья: Тропосфера Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы. Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м За «нормальные условия» у поверхности Земли приняты: плотность 1,2 кг/м3, барометрическое давление 101,34 кПа, температура плюс 20 °C и относительная влажность 50 %. Эти условные показатели имеют чисто инженерное значение. СтратосфераОсновная статья: Стратосфера Верхняя граница — на высоте 50—55 км. Температура с ростом высоты возрастает до уровня около 0 °C. Малая турбулентность, ничтожное содержание водяного пара, повышенное по сравнению с ниже — и вышележащими слоями содержание озона (максимальная концентрация озона на высотах 20-25 км). СтратопаузаОсновная статья: Стратопауза Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C). МезосфераОсновная статья: Мезосфера Верхняя граница — на высоте 80—85 км Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы. МезопаузаОсновная статья: Мезопауза Переходной слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90°С). ТермосфераОсновная статья: Термосфера Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Экзосфера (сфера рассеяния)Основная статья: Экзосфера Внешний слой атмосферы, из которого быстро движущиеся лёгкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство. Температура достигает уровня более 3000 К. На больших расстояниях от Земли (2—3 тыс. км и более) нейтральную экзосферу образуют почти исключительно атомы водорода, на более низких высотах заметную долю составляют атомы гелия, а ещё ниже — также и атомы кислорода. Физические свойстваТолщина атмосферы — примерно 2000 — 3000 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха — (5,1—5,3)×1015 т. Молекулярная масса чистого сухого воздуха составляет 28,966. Давление при 0 °C на уровне моря 101,325 кПа; критическая температура −140,7 °C; критическое давление 3,7 МПа; Cp 1,0048×10³ Дж/(кг·К)(при 0 °C), Cv 0,7159·10³ Дж/(кг·К) (при 0 °C). Растворимость воздуха в воде при 0°С — 0,036 %, при 25°С — 0,22 %. Состав атмосферыСостав сухого воздуха Атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).
Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся SО2, NН3, СО, озон, углеводороды, НСl, НF, пары Нg, I2, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль). В настоящее время наука не может со стопроцентной точностью проследить все этапы образования Земной атмосферы. Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в четырёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера(570—200 млн л. до .н. э.). На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углеводородами, аммиаком, водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера(200 млн л.н.-наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:
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). Достарыңызбен бөлісу: | ||
Атмосфера, ее состав и строение (стр. 2 из 2)
2.4. Стратопа́уза — слой атмосферы, являющийся пограничным между двумя слоями, стратосферой и мезосферой. В стратосфере температура повышается с увеличением высоты, а стратопауза является слоем, где температура достигает максимума. Температура стратопаузы — около 0 °C.
Данное явление наблюдается не только на Земле, но и на других планетах, имеющих атмосферу.
На Земле стратопауза находится на высоте 50 — 55 км над уровнем моря. Атмосферное давление составляет около 1/1000 от давления на уровне моря.
2.5. Мезосфе́ра (от греч.μεσο- — «средний» и σφαῖρα — «шар», «сфера») — слой атмосферы на высотах от 40—50 до 80—90 км. Характеризуется повышением температуры с высотой; максимум (порядка +50°C) температуры расположен на высоте около 60 км, после чего температура начинает убывать до −70° или −80°C. Такое понижение температуры связано с энергичным поглощением солнечной радиации (излучения) озоном. Термин принят Географическим и геофизическим союзом в 1951 году.
Газовый состав мезосферы, как и расположенных ниже атмосферных слоев, постоянен и содержит около 80% азота и 20% кислорода.
Мезосфера отделяется от нижележащей стратосферыстратопаузой, а от вышележащей термосферы — мезопаузой. Мезопауза в основном совпадает с турбопаузой.
Метеоры начинают светиться и, как правило, полностью сгорают в мезосфере.
В мезосфере могут появляться серебристые облака.Мезосфера с точки зрения летательных аппаратов
Для полётов мезосфера представляет собой своего рода «мёртвую зону» — воздух здесь слишком разрежен, чтобы поддерживать самолёты или аэростаты (на высоте 50 км плотность воздуха в 1000 раз меньше, чем на уровне моря), и в то же время слишком плотен для полётов искусственных спутников на такой низкой орбите. Прямые исследования мезосферы проводятся в основном с помощью суборбитальных метеорологических ракет; в целом мезосфера изучена хуже других слоёв атмосферы, в связи с чем учёные прозвали её «игноросферой»
2.6. Мезопа́уза — слой атмосферы, являющийся пограничным между двумя слоями, мезосферой и термосферой. На Земле располагается на высоте 80 — 90 км над уровнем моря. В мезопаузе находится температурный минимум, который составляет около −225 °C (температура постоянная или медленно повышается), выше неё (до высоты около 400 км) температура снова начинает расти. Мезопауза совпадает с нижней границей области активного поглощения рентгеновского и наиболее коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. На этой высоте наблюдаются серебристые облака.
Мезопауза имеется не только на Земле, но и на других планетах, имеющих атмосферу.
2.7. Линия Ка́рмана — высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом.
В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.
Название высота получила по имени Теодора фон Кармана, американского учёного венгерского происхождения. Он первый определил, что примерно на этой высоте атмосфера становится настолько разрежённой, что аэронавтика становится невозможной, так как скорость летательного аппарата, необходимая для создания достаточной подъёмной силы, становится больше первой космической скорости. Поэтому, для достижения бо́льших высот необходимо пользоваться средствами космонавтики.
Определение границы условно, так как в действительности не существует какой-либо границы, за которой заканчивается атмосфера и начинается космос. Так, внешняя часть земной атмосферы, экзосфера, простирается до высоты 100 тыс. км и более, на такой высоте атмосфера состоит в основном из атомов водорода, способных покидать атмосферу.
Достижение Линии Кармана являлось первым условием для получения приза Ansari X Prize, так как это является основанием для признания полёта космическим.
2.8. Термосфе́ра (от греч.θερμός — «тёплый» и σφαῖρα — «шар», «сфера») — слой атмосферы, следующий за мезосферой, — начинается на высоте 80-90 км и простирается до 800 км. Температура воздуха в термосфере колеблется на разных уровнях, быстро и разрывно возрастает и может варьироваться от 200 К до 2000 К, в зависимости от степени солнечной активности. Причиной является поглощение ультрафиолетового излучения Солнца на высотах 150—300 км, обусловленное ионизацией атмосферного кислорода. В нижней части термосферы рост температуры в сильной мере обусловлен энергией, выделяющейся при объединении (рекомбинации) атомов кислорода в молекулы (при этом в энергию теплового движения частиц превращается энергия солнечного УФ-излучения, поглощённая ранее при диссоциации молекул O2). На высоких широтах важный источник теплоты в термосфере — джоулева теплота, выделяемая электрическими токами магнитосферного происхождения. Этот источник вызывает значительный, но неравномерный разогрев верхней атмосферы в приполярных широтах, особенно во время магнитных бурь.Полёты в термосфере
Из-за крайней разреженности воздуха полёты выше линии Кармана возможны только по баллистической траектории. Все пилотируемые орбитальные полёты (за исключением полётов американских астронавтов к Луне) проходят в термосфере, преимущественно на высотах от 200 до 500 км — ниже 200 км сильно сказывается тормозящее действие воздуха, а выше 500 км простираются радиационные пояса, вредно влияющие на людей.
Беспилотные спутники также по большей части летают в термосфере — с одной стороны, вывод спутника на более высокую орбиту требует бо́льших затрат энергии, а с другой, для многих целей (например, для дистанционного зондирования Земли) малая высота предпочтительнее.
Исследования термосферы проводятся также с помощью суборбитальныхгеофизических ракет
2.9. Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~1500 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.
На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.
На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.
В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.
Используемая литература:
1)С.П.Хромов, М.А.Петросянц «Метеорология и климатология», Москва 2006
2) http://ru.wikipedi.org
3)http://www.geoglobus.ru/earth/geo5/earth01.php
Stratopause — обзор | Темы ScienceDirect
Влияние следовых газов на мезосферу и термосферу
Было проведено несколько исследований, посвященных тому, как атмосфера над стратопаузой может реагировать на глобальные изменения, которые, как ожидается, произойдут в тропосфере и стратосфере. Эти исследования показывают, что эффекты глобальных изменений не ограничиваются полностью нижними слоями атмосферы, но что значительные изменения могут распространяться дальше в верхние слои атмосферы, влияя на мезосферу, термосферу и ионосферу.Ожидается, что к концу двадцать первого века удвоение современных концентраций CO 2 и CH 4 приведет к снижению глобальной средней температуры мезосферы на 10 К. охлаждение термосферы на 50–100 К по сравнению с современными условиями. Прогнозируемая чувствительность мезосферы и термосферы к вариациям CO 2 и CH 4 показана на рисунке 2, где показаны отклонения температуры от современной глобальной усредненной структуры температуры для удвоения современного CO 2. концентраций, которые должны произойти к концу двадцать первого века, и сокращение вдвое нынешних концентраций CO 2 , которое произошло в конце последнего ледникового периода около 18000 лет назад.Эти прогнозы указывают на медленную реакцию на увеличение газовых примесей, однако немногочисленные доступные наблюдения за последнее десятилетие указывают на то, что мезосфера и термосфера охлаждаются намного быстрее, чем предполагалось в прогнозах газовых примесей, что указывает на то, что в верхних слоях атмосферы участвуют и другие факторы. не учитываются в современных модельных расчетах.
Рис. 2. (a) Расчетные профили разности температуры нейтрального газа ( T n ) для удвоения концентраций CO 2 и CH 4 (сплошная линия) и уменьшения вдвое значений CO 2 и Концентрации CH 4 (пунктирная линия) по сравнению с современными концентрациями.(b) Реакция состава основных нейтральных газовых составляющих верхних слоев атмосферы. Сплошные линии относятся к удвоению концентраций газовых примесей, а пунктирные линии — к уменьшению вдвое концентраций по сравнению с современными значениями. O 2 , N 2 и O представляют собой молекулярный кислород, молекулярный азот и атомарный кислород соответственно.
Воспроизведено из Робла и Дикинсона (1989). Как изменения в углекислом газе и метане изменят среднюю структуру мезосферы и термосферы.Письма о геофизических исследованиях 16: 1441–1444.Атмосфера расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Следовательно, тропосфера должна немного расширяться, поскольку она нагревается на несколько градусов, но верхние слои атмосферы должны сжиматься намного сильнее из-за большего охлаждения. В результате плотность на заданной высоте в верхних слоях атмосферы должна уменьшиться. Чувствительность плотности верхних слоев атмосферы к уменьшению вдвое и удвоению концентраций CO 2 по сравнению с современными концентрациями также показана на рисунке 2.Расчеты показывают, что на данной высоте в верхней термосфере плотности были на 40-50% больше в конце последнего ледникового периода и должны быть на 40-50% меньше к концу двадцать первого века для аналогичных солнечных и авроральных форсировки. Показанное уменьшение могло произойти в конце двадцать первого века, поэтому изменения плотности могут происходить медленно в настоящее время. Однако недавние наблюдения за распадом на орбитах спутников показывают, что десятилетние тенденции атмосферного сопротивления происходят быстрее, чем предсказания модели, которые включают только удвоения CO 2 .Похоже, что в текущих моделях отсутствуют физика или химия, если наблюдения, которые предполагают текущую наблюдаемую скорость атмосферного охлаждения, верны.
В дополнение к изменениям в основных составляющих мезосферы и термосферы, существуют значительные колебания в концентрациях второстепенных нейтральных газовых составляющих, таких как O 3 , H 2 O, OH, HO 2 , CO, NO, NO 2 , N ( 4 S) и другие. Меняются второстепенные частицы, потому что многие химические константы скорости для этих частиц очень чувствительны к температуре, а турбулентная диффузия и адвективный перенос, которые определяют их вертикальное распределение, зависят от вертикальной структуры температуры.Результаты показывают, что при удвоении CO 2 и CH 4 , NO и O 3 могут уменьшиться в термосфере, а H 2 O, N ( 4 S), CO и H могут уменьшиться. увеличивать. Удвоение современной концентрации метана может также увеличить H 2 O, а с более низкими температурами мезопаузы может привести к увеличению серебристых облаков. Увеличение содержания тропосферного метана примерно на 1 ppmv может вызвать увеличение экзосферного водорода примерно на 30% с соответствующим увеличением общей плотности в той части экзосферы, где преобладает водород.
Изменение этих видов и температурной структуры также может повлиять на ионный состав D-, E- и F-ионосферных областей. Несмотря на то, что атмосферные модели, которые предсказывают эти глобальные средние изменения, довольно сложны, все еще существует много неопределенностей, касающихся химического состава, скорости реакции и различных атмосферных процессов, таких как турбулентность и атмосферный перенос гравитацией и планетарными волнами, которые требуют осторожности при оценке величина прогнозируемых изменений химической структуры, реагирующих на похолодание атмосферы.
В дополнение к изменениям в термической и композиционной структуре на основе глобального среднего, существуют также вариации в широтном распределении источников тепла и импульса, которые изменяют среднюю меридиональную и глобальную модели циркуляции по сравнению с современными условиями.
Стратопауза (глобальное потепление)
СТРАТОПАУЗА — один из слоев, на которые делится атмосфера. Это буферная область атмосферы, которая находится между стратосферой и мезосферой на высоте от 31 до 34 миль.(От 50 до 55 км.) Над землей. Атмосферное давление составляет примерно 1/1000 давления на уровне моря. В стратопаузе температура достигает пика из-за нагрева, вызванного поглощением ультрафиолетового излучения молекулами озона в стратосферном озоновом слое. В этой области каталитические циклы, которые менее эффективны при более низких температурах из-за пониженной плотности O, приводят к значительному увеличению содержания озона (~ 15 процентов). Из-за значительного присутствия озона в стратопаузе понимание этого региона считается решающим для понимания изменений климата и состава озонового слоя.Выше стратопаузы температура снова начинает снижаться с высотой в результате уменьшения солнечного нагрева озона.
Разрушение озонового слоя в результате испускания атомов галогена и фотодиссоциации хлорфторуглеродных соединений вызывает особую озабоченность ученых, поскольку этот слой препятствует прохождению наиболее вредных длин волн ультрафиолетового диапазона B через атмосферу Земли. Вблизи стратопаузы восстановление озона немного меньше в более сухой стратосфере из-за более сильной температурной зависимости более сухой атмосферы.
Исследования температуры в стратопаузе также были важны для оценки достоверности моделей глобальной циркуляции. Например, исследование, опубликованное в 2002 году Иллинойским университетом в Урбана-Шампейн и высокогорной обсерваторией Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, показало, что зимнее потепление, вызванное опусканием воздушных масс, было не таким сильным, как модели предполагали. В исследовании использовались лазерные лидарные измерения и баллонные наблюдения, сделанные на Южнополярной станции Амундсен-Скотт с декабря 1999 года по октябрь 2001 года.Эти измерения и наблюдения были затем использованы для расчета среднемесячных профилей зимней температуры от поверхности до примерно 63 миль. (110 км.). Измеренные температуры в середине зимы как в стратопаузах, так и в мезопаузах были на 20-30 градусов Кельвина холоднее, чем предсказывает текущая модель. Эти различия были вызваны более слабым, чем ожидалось, нагревом от сжатия, связанным с проседанием над полярной шапкой. Исследование показало, что наибольшая разница произошла в июле, когда измеренная температура стратопаузы составляла около 0 градусов по Фаренгейту (минус 18 градусов по Цельсию) по сравнению с примерно 40 градусами по Фаренгейту (4.4 градуса C), прогнозируемые моделями.
Стратосфера и Стратопауза | Encyclopedia.com
Атмосфера Земли может быть разделена на полугоризонтальные слои или сферы на основе таких свойств, как изменение температуры , газовые компоненты или электрические свойства. Хотя атмосферное давление и плотность воздуха всегда снижаются с высотой в атмосфере, это не относится к температуре. Можно выделить четыре меняющихся по температуре слоя атмосферы Земли: тропосфера , стратосфера, мезосфера и термосфера .В тропосфере и мезосфере температура уменьшается с высотой, но в стратосфере и термосфере температура увеличивается с высотой (так называемая температурная инверсия). Между этими слоями температура остается одинаковой в тропопаузе (между тропосферой и стратосферой), стратопауза (разделяющая стратосферу и мезосферу) и мезопаузу (между мезосферой и термосферой).
Стратосфера — это второй нижний слой атмосферы Земли, расположенный между тропосферой и мезосферой.Стратосфера и мезосфера вместе называются средней атмосферой. Стратосфера, что буквально означает слоистая сфера, расположена на высоте от 12 миль (20 км) до 30 миль (50 км). Около 99% общей воздушной массы атмосферы можно найти в двух нижних слоях, тропосфере и стратосфере. Стратосфера не только менее плотная, чем тропосфера, но и содержит очень сухой воздух. Температура стратосферы выше, чем температура верхних слоев тропосферы; средняя температура внизу стратосферы составляет около -76 ° F (-60 ° C), а на верхней границе около -26 ° F (-3 ° C).Температура в стратосфере увеличивается с высотой из-за тонкого, но высококонцентрированного стратосферного озонового слоя. Он расположен от 13 до 19 миль (от 20 до 30 км) и достигает максимальной плотности на высоте около 16 миль (25 км).
Озон — это особая молекулярная форма кислорода , состоящая из трех атомов кислорода, связанных вместе. Он создается поступающим солнечным излучением, которое расщепляет обычный молекулярный кислород (O 2 ) на отдельные атомы кислорода, которые позже могут объединяться с другой обычной молекулой кислорода с образованием озона (O 3 ).Поскольку озоновый слой поглощает и рассеивает солнечную радиацию, форму энергии, стратосфера, следовательно, нагревается. Без озонового слоя жизнь на Земле не могла бы существовать; озон — единственный атмосферный газ, который защищает биосферу от разрушительного воздействия ультрафиолетового излучения солнца. Вот почему истощение озонового слоя (озоновая дыра), вызванное антропогенными хлорфторуглеродами (ХФУ), является поводом для научных исследований и исследований.
См. Также Состав и структура атмосферы; Истощение озонового слоя; Тропосфера и тропопауза
Стратосфера | UCAR Center for Science Education
На этой диаграмме показаны некоторые особенности стратосферы.
Кредит: Рэнди Рассел, UCAR
Стратосфера — это слой атмосферы Земли. Это второй слой атмосферы, когда вы поднимаетесь вверх. Тропосфера, самый нижний слой, находится прямо под стратосферой. Следующий более высокий слой над стратосферой — это мезосфера.
Нижняя часть стратосферы находится на высоте около 10 км (6,2 мили или около 33000 футов) над землей в средних широтах. Вершина стратосферы находится на высоте 50 км (31 миля). Высота нижней части стратосферы зависит от широты и времен года.Нижняя граница стратосферы может достигать 20 км (12 миль или 65 000 футов) около экватора и всего 7 км (4 мили или 23 000 футов) на полюсах зимой. Нижняя граница стратосферы называется тропопаузой; верхняя граница называется стратопаузой.
Озон, необычный тип молекулы кислорода, которого относительно много в стратосфере, нагревает этот слой, поскольку он поглощает энергию поступающего ультрафиолетового излучения Солнца. Температура повышается по мере продвижения вверх через стратосферу.Это прямо противоположно поведению в тропосфере, в которой мы живем, где температура падает с увеличением высоты. Из-за этой температурной стратификации в стратосфере мало конвекции и перемешивания, поэтому слои воздуха там довольно стабильны. Коммерческие реактивные самолеты летают в нижних слоях стратосферы, чтобы избежать турбулентности, характерной для нижних слоев тропосферы.
Стратосфера очень сухая; воздух там содержит мало водяного пара. Из-за этого в этом слое мало облаков; почти все облака находятся в нижней, более влажной тропосфере.Исключением являются полярные стратосферные облака (PSC). Зимой в нижней стратосфере вблизи полюсов появляются ЦОП. Они встречаются на высотах от 15 до 25 км (от 9,3 до 15,5 миль) и образуются только тогда, когда температура на этих высотах опускается ниже -78 ° C. Похоже, они способствуют образованию печально известных дыр в озоновом слое, «поощряя» определенные химические реакции, разрушающие озон. PSC также называют перламутровыми облаками.
В верхней части стратосферы воздух примерно в тысячу раз тоньше, чем на уровне моря.Из-за этого реактивные самолеты и метеозонды достигают максимальной рабочей высоты в стратосфере.
Из-за отсутствия вертикальной конвекции в стратосфере материалы, попадающие в стратосферу, могут оставаться там долгое время. Так обстоит дело с химическими веществами, разрушающими озон, называемыми CFC (хлорфторуглероды). Крупные извержения вулканов и крупные удары метеоритов могут выбросить частицы аэрозоля в стратосферу, где они могут оставаться в течение месяцев или лет, иногда изменяя глобальный климат Земли.Ракетные запуски выбрасывают выхлопные газы в стратосферу, что приводит к неопределенным последствиям.
Различные типы волн и приливов в атмосфере влияют на стратосферу. Некоторые из этих волн и приливов переносят энергию из тропосферы вверх в стратосферу; другие переносят энергию из стратосферы в мезосферу. Волны и приливы влияют на потоки воздуха в стратосфере, а также могут вызывать региональный нагрев этого слоя атмосферы.
В стратосфере возникает редкий тип электрического разряда, отчасти напоминающий молнию.Эти «синие струи» появляются над грозами и простираются от нижней части стратосферы до высот 40 или 50 км (от 25 до 31 мили).
Ошибка 404 ScienceScene — страница не найдена
Ошибка 404 ScienceScene — страница не найденаScienceScene
Ошибка «Страница не найдена»
Нажмите кнопку «Назад» в браузере. вернуться на страницу с ошибкой
Эта ошибка возникает по нескольким причинам:
А.Страница или папка были перемещены.
B. Ссылка неверная (битая ссылка).
C. Вы ввели неверную информацию в URL-адрес.
Чтобы исправить:
ОБНОВИТЕ страницу.
илиУдалите файлы cookie.
илиУдалите временные файлы Интернета.
илиПовторно введите правильный URL.
Последнее обновление: Среда Февраль 06, 2013 19:11
сезонных атмосферных температур
сезонных атмосферных температурСезонные температуры атмосферы
На графике выше показаны температуры для разных широт в Атмосфера.Это сюжет января для Северного полушария. Здесь интересно то, что чем ближе к экватору, тем выше изменчивость. мы идем. Температура снижается на всех уровнях примерно до 11 км, когда мы достигают тропопаузы, здесь температура остается довольно постоянной, известной как изотермическая зона. Здесь начинается стратосфера. В стратосфера — это инверсионный слой, в котором температура увеличивается с высотой примерно до 50км. На 50 км стратопауза расположена с изотермической слой, где мы переходим в мезосферу.Мезосфера — это слой где температура уменьшается с высотой. Примерно в 84 км температура достигает своей самой холодной части в нашей атмосфере в области мезоспаузы. В мезопауза длится от 6 км до 90 км, где сейчас повышается температура снова в термосфере.
Апрельский график показывает, что температуры начинаются с более высоких температур вблизи экватор и убывает к северу. По мере того, как мы приближаемся к тропопаузе, температуры в экваториальной палате становятся холоднее и не сглаживаются.в стратосфера температуры все примерно равны до достижения стратопаузы где снова температуры в экваториальной палате становятся холоднее быстрее на всем протяжении слой. Однако данные в конце графика показывают, что термосфера начинается тем быстрее, чем ближе к экватору, чем нужно путешествовать.
На июльском графике есть интересные результаты. Температура начала составляет сгруппированы рядом друг с другом с более быстрым охлаждением около экватора. Хороший тропопауза присутствует в более высоких широтах, тогда как в более низких широтах более минимальное значение, чем изотермические условия.Температуры в стратосфера теплее в более высоких широтах в отличие от предыдущих графиков. Температуры после этого пика в более высоких широтах падают быстрее и до их самые холодные точки в течение сезонов в мезопаузе, в то время как температуры в более низких широтах более пологие.
Осенний график показывает температуры в более теплых более низких широтах. для начала, но остывает быстрее всего с высотой. В более высоких широтах приятно видимая тропопауза. В более низких широтах стратосферное потепление ускоряется до их пик на стратопаузе.Температура снова быстро падает в более низких широтах до мезопаузы, где температуры полностью выравниваются. уровни.
<= Изучите сезонную плотность на разных широтах
<= Вернуться домой
метеорология озона
Метеорология озонаТропосфера и стратосфера — два самых низких слои атмосферы. Тропосфера — это слой рядом с поверхностью Земли. На В среднем она простирается на 11 км до верхней части тропосферы, которая называется тропопаузой.
В тропосфере температура обычно понижается с высотой. Причина состоит в том, что газы тропосферы поглощают очень мало приходящей солнечной радиации. Вместо этого земля поглощает это излучение, а затем нагревает тропосферный воздух за счет проводимость и конвекция . Поскольку такой нагрев наиболее эффективен у земли температура в тропосфере постепенно понижается с увеличением высота до достижения тропопаузы.Это начало стратосферы. В стратосфере температура остается изотермической до тех пор, пока около 20 км. Затем происходит странная вещь — температура фактически начинает снижаться. увеличиваются с высотой. При температуре около -56,5 ° C на расстоянии 20 км она увеличивается до -2,5 ° C. в 50 км.
Причина такого колебания температуры в том, что озон поглощает УФ-излучение в нижних слоях атмосферы.Однако выше в атмосфере нормальные двухатомные кислород поглощает ультрафиолетовое излучение. После того, как он абсорбируется, он повторно излучается в разных длины волн, тем самым нагревая стратосферу. В верхней части стратосферы (около 50 км, стратопауза) температура снова начинает понижаться с увеличением высоты. Выше стратопаузы, в мезосфере, термосфере и экзосфере вредные гамма-лучи и рентгеновские лучи поглощаются. График: НАСА Карта атмосферного озона.
Циркуляция атмосферы очень сложна и имеет много причинных факторы. Количество солнечной радиации, достигающей земли, зависит от широты и времени год и облачность. Удельная теплоемкость для разные материалы поверхности сильно различаются.
Дополнительно, Coriolis force , который возникает в результате вращения Земли, влияет на движение воздуха. Чистый эффект от эти факторы — перенос озона из тропиков, где образуется больше всего озона, до средних и высоких широт.Конечно, из-за изменений вокруг Земли озон движение не равномерное, и на заданной широте будут вариации в концентрации.
Поскольку озон производится и переносится в стратосфере, некоторые необходимо понимание структуры и циркуляции стратосферы. В меридиональная циркуляция, или циркуляция по долготе, показывает восходящую стратосферный воздух в тропиках, который опускается на средних и высоких широтах.Озон транспортируется этим потоком.
Справа: транспортировка озон изображен изогнутой синей линией. Местоположение JETSTREAM обозначено буквой J. «Рисунок. 12.5 «из Введение в динамическую метеорологию. Третье издание (д-р Джеймс Холтон, 1992. т. 48 в Международной серии по геофизике, стр. 412.)
Еще одна важная особенность стратосферы — это холодный бассейн с воздухом. который формируется зимой в высоких широтах.Этот холодный воздух сосредоточен в нижнем стратосфера примерно в 25 км. Зимой в Южном полушарии воздух может достигать температуры ниже -90С у Южного полюса. В Северном полушарии самый низкий температура достигает -65С. Температурные данные CLAES
В результате образуется зона сильных западных ветров (или водоворотов) и окружает каждый полюс. Поскольку температурный контраст наибольший в районе Южный полюс, вихрь, образующийся там зимой в Южном полушарии, — это значительно сильнее, чем вихрь, образующийся зимой в Северном полушарии.
Одно из последствий очень низких температур стратосферы вблизи Южный полюс представляет собой образование двух типов полярных стратосферных облаков ( PSC ). Один состоит из чистого водяного льда. Хотя в воздухе очень мало влаги, при очень низкие температуры, даже в этих небольших количествах, могут образовывать облака, содержащие ледяные кристаллы. через процесс сублимации (осаждения) . Другой, более распространенный тип состоит из гидратированной формы азотной кислоты (HNO 3 ): молекулы азотной кислоты присоединены к молекулы воды.Реакции в этих облаках превращают стабильные формы хлора в Cl 2 , который легко диссоциирует под воздействием солнечного света и разрушает озон. Эти реакции также удаляют газообразную HNO 3 . Результат — почти полное уничтожение озон в нижних слоях стратосферы на высотах от 14 до 19 км. Под солнечным светом условиях, HNO 3 проходит фотолиз и выпускает NO 2 . NO 2 затем реагирует с ClO, выводя его из реакции с озоном.
Из-за очень низких температур, необходимых для образования PSCs, максимальная вероятность появления в Северном полушарии составляет всего около 10% в начало февраля. В Южном полушарии они встречаются ежегодно, хотя их пространственная протяженность и временная продолжительность различаются.
На этом рисунке показано, где можно ожидать PSC. Часто вертикальные положение в атмосфере определяется атмосферным давлением.