Атмосфера Земли

Атмосфера

Что такое атмосфера

Атмосфе́ра Земли  (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка, окружающая планету Земля, одна из геосфер. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства

Слои атмосферы

Атмосфера, состоит из пяти основных слоев. Эти слои берут начало на поверхности планеты, от уровня моря (иногда ниже) и поднимаются до космического пространства в следующей последовательности: Тропосфера; Стратосфера; Мезосфера; Термосфера и Экзосфера;

В промежутке между каждым из этих основных пяти слоев находятся переходные зоны, называемые «паузами», где происходят изменения температуры, состава и плотности воздуха. Вместе с паузами, атмосфера Земли в общей сложности включает 9 слоев

Тропосфера

Тропосфе́ра — нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км.При подъёме в тропосфере температура понижается в среднем на 0,65 градуса через каждые 100 м. Верхний слой тропосферы, в котором снижение температуры с высотой прекращается, называют тропопаузой. Следующий, расположенный выше тропосферы, слой атмосферы называется стратосфера.

Стратосфера

Стратосфе́ра — слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 °С до +0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 0 °C, температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой. Плотность воздуха в стратосфере в десятки и сотни раз меньше, чем на уровне моря.

Мезосфера

Мезосфе́ра — слой атмосферы на высотах от 40—50 до 80—90 км. Характеризуется понижением температуры с высотой; максимум (0°C) температуры расположен на нижней границе, после чего температура начинает убывать до −70° или −80°C вблизи мезопаузы — переходного слоя к термосфере. Термин принят Географическим и геофизическим союзом в 1951 году. Газовый состав мезосферы, как и расположенных ниже атмосферных слоёв, постоянен и содержит около 80 % азота и 20 % кислорода. Мезосфера отделяется от нижележащей стратосферы стратопаузой, а от вышележащей термосферы — мезопаузой. Мезопауза в основном совпадает с турбопаузой.

Термосфера

Термосфе́ра — 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 варьировать 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.

Экзосфера

Экзосфе́ра — внешняя часть верхней атмосферы Земли и других планет. Нижняя граница экзосферы — экзобаза — определяется по равенству длины свободного пробега атомов высоте однородной атмосферы. Частицы экзосферы двигаются в основном по баллистическим траекториям, поэтому при наличии у них второй космической скорости достаточно высока вероятность покинуть планету без столкновений. Концентрация нейтральных атомов в экзосфере меньше 107 частиц/см 3 .Протяжённую экзосферу планеты часто называют короной; она состоит из атомов водорода, «улетучивающихся» из верхней атмосферы. Корона Земли (геокорона) распространяется вплоть до высот порядка 100 тысяч км, а корона Венеры — до 200 тысяч км.

Ионосфера

Ионосфе́ра, в общем значении — это слой атмосферы планеты, сильно ионизированный вследствие облучения космическими лучами. У планеты Земля — это верхняя часть атмосферы, состоящая из мезосферы, мезопаузы и термосферы, главным образом ионизированная облучением Солнца. Ионосфера Земли (здесь и далее речь будет идти об Ионосфере нашей планеты) состоит из смеси газа нейтральных атомов и молекул (в основном азота N 2 и кислорода О 2 ) и квазинейтральной плазмы (число отрицательно заряженных частиц лишь примерно равно числу положительно заряженных). Степень ионизации становится существенной уже на высоте 60 километров.

Озоновая дыра

Озоновая дыра́ — это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и фторсодержащих фреонов привело к значительному утончению озонового слоя.

Атмосфера Меркурия

При пролёте космического аппарата «Маринер-10» мимо Меркурия было установлено наличие у планеты предельно разреженной атмосферы, давление которой в 5·1011 раз меньше давления земной атмосферы. В таких условиях атомы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом. Атмосферу составляют атомы, захваченные из солнечного ветра или выбитые солнечным ветром с поверхности, — гелий, натрий, кислород, калий, аргон, водород. Среднее время жизни отдельного атома в атмосфере — около 200 суток.

Атмосфера Венеры

Атмосфера Венеры — газовая оболочка, окружающая Венеру. Состоит в основном из углекислого газа и азота; другие соединения присутствуют только в следовых количествах. Содержит облака из серной кислоты, которые делают невозможным наблюдение поверхности в видимом свете, и прозрачна лишь в радио- и микроволновом диапазонах, а также в отдельных участках ближней инфракрасной области. Атмосфера Венеры намного плотнее и горячее атмосферы Земли: её температура на среднем уровне поверхности составляет около 740 К (467 °С), а давление — 93,3 бар.

Атмосфера Марса

Атмосфера Марса — газовая оболочка, окружающая планету Марс. Существенно отличается от земной атмосферы как по химическому составу, так и по физическим параметрам. Давление у поверхности составляет в среднем 0,6 кПа или 6 мбар (1/110 от земного, или равно земному на высоте почти 35 км от поверхности Земли). Примерная толщина атмосферы — 110 км, примерная масса — 2,5·1016 кг (более чем в 200 раз меньше земной). Марс имеет очень слабое магнитное поле (по сравнению с земным), и в результате солнечный ветер вызывает диссипацию атмосферных газов в космос со скоростью 300±200 тонн в день (в зависимости от текущих солнечной активности и расстояния от Солнца)

Атмосфера Юпитера

Атмосфера Юпитера не имеет чёткой нижней границы — она плавно переходит в океан из жидкого водорода. Различают следующие слои атмосферы (снизу вверх): тропосфера, стратосфера, термосфера и экзосфера. Самый нижний слой — тропосфера — содержит сложную систему из облаков и туманов, включая слои аммиака, гидросульфида аммония и воды. Верхние аммиачные облака, наблюдаемые на «поверхности» Юпитера, организованы в многочисленные полосы, параллельные экватору, и ограниченные сильными зональными атмосферными потоками (ветрами), известными как «струи». Полосы имеют различную окраску: более тёмные полосы принято называть «поясами», а светлые — «зонами». Зоны — это области восходящих потоков, имеющих меньшую температуру нежели пояса — области нисходящих потоков.

Атмосфера Сатурна

Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 96,3 % из водорода (по объёму) и на 3,25 % — из гелия (по сравнению с 10 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, аммиака, фосфена, этана и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских. Облака нижней части атмосферы состоят из гидросульфида аммония (NH4SH) или воды.

Атмосфера Нептуна

Атмосфера Нептуна подразделяется на 2 основные области: более низкая тропосфера, где температура снижается вместе с высотой, и стратосфера, где температура с высотой, наоборот, увеличивается. Граница между ними, тропопауза, находится на уровне давления в 0,1 бар. Стратосфера сменяется термосферой на уровне давления ниже, чем 10−4 — 10−5 микробар. Термосфера постепенно переходит в экзосферу. Модели тропосферы Нептуна позволяют полагать, что в зависимости от высоты, она состоит из облаков переменных составов. Облака верхнего уровня находятся в зоне давления ниже одного бара, где температура способствует конденсации метана.

Атмосфера Урана

Атмосфера Урана была прозрачна на большую глубину по сравнению с газовыми оболочками других планет — гигантов. В 1950 году, Джерард Койпер заметил ещё диффузную темную полосу в спектре урана на 827 нм, которую он не смог определить. В 1952 году Герхард Херцберг, в будущем лауреат Нобелевской Премии, показал, что эта линия была вызвана слабыми поглощения молекулярного водорода, который, таким образом, стал вторым соединением, обнаруженным на Уране. До 1986 метан и водород оставались единственными веществами, которые были обнаружены в атмосфере Урана.

Проверка знаний

А. Основной состав атмосферы Земли:

1. Из азота, кислорода и водорода

2. Из азота, углекислого газа и ксенон

3. Из азота, углекислого газа и кислорода

B. Сколько основных слоёв атмосферы Земли и как они называются:

1. Всего 4 основных слоя – Тропосфера; Стратосфера; Мезосфера и Термосфера.

2. Всего 3 основных слоя - Тропосфера; Стратосфера и Термосфера, а Мезосфера это дополнительный слой

3. Всего 5 основных слоя – Тропосфера; Стратосфера; Мезосфера; Термосфера и Экзосфера

4. Всего 2 основных слоя – Тропосфера и Стратосфера

Проверка знаний

А. Основной состав атмосферы Земли:

1. Из азота, кислорода и водорода

2. Из азота, углекислого газа и ксенон

3. Из азота, углекислого газа и кислорода

B. Сколько основных слоёв атмосферы Земли и как они называются:

1. Всего 4 основных слоя – Тропосфера; Стратосфера; Мезосфера и Термосфера.

2. Всего 3 основных слоя - Тропосфера; Стратосфера и Термосфера, а Мезосфера это дополнительный слой

3. Всего 5 основных слоя – Тропосфера; Стратосфера; Мезосфера; Термосфера и Экзосфера

4. Всего 2 основных слоя – Тропосфера и Стратосфера

Проверка знаний

C. Что такое озоновая дыра:

1. Это дырка на Северном полюсе

2. Это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли

3. Это что-то плохое

D. Что такое Ионосфера:

1. Это часть атмосферы

2. это слой атмосферы планеты, сильно ионизированный вследствие облучения космическими лучами

3. Это нижняя оболочка Земли

Проверка знаний

C. Что такое озоновая дыра:

1. Это дырка на Северном полюсе

2. Это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли

3. Это что-то плохое

D. Что такое Ионосфера:

1. Это часть атмосферы

2. это слой атмосферы планеты, сильно ионизированный вследствие облучения космическими лучами

3. Это нижняя оболочка Земли

Спасибо за внимание