Aardse atmosfeer. De samenstelling en structuur van de atmosfeer Het bovenste deel van de atmosfeer

Het gasvormige omhulsel dat onze planeet Aarde omringt, ook wel de atmosfeer genoemd, bestaat uit vijf hoofdlagen. Deze lagen ontstaan ​​op het oppervlak van de planeet, vanaf zeeniveau (soms daaronder) en stijgen naar de ruimte in de volgende volgorde:

• Troposfeer;
• Stratosfeer;
• Mesosfeer;
• Thermosfeer;
• Exosfeer.

Schema van de belangrijkste lagen van de aardatmosfeer

Tussen elk van deze vijf hoofdlagen bevinden zich overgangszones die "pauzes" worden genoemd, waar veranderingen in luchttemperatuur, samenstelling en dichtheid optreden. Samen met pauzes omvat de atmosfeer van de aarde in totaal 9 lagen.

Troposfeer: waar het weer gebeurt

Van alle lagen van de atmosfeer is de troposfeer degene waarmee we het meest vertrouwd zijn (of je het je realiseert of niet), aangezien we op de bodem leven - het oppervlak van de planeet. Het omhult het aardoppervlak en strekt zich enkele kilometers naar boven uit. Het woord troposfeer betekent "wisseling van de bal". Een heel toepasselijke naam, want deze laag is waar ons dagelijkse weer zich afspeelt.

Vanaf het oppervlak van de planeet stijgt de troposfeer tot een hoogte van 6 tot 20 km. Het onderste derde deel van de laag die het dichtst bij ons ligt, bevat 50% van alle atmosferische gassen. Het is het enige deel van de gehele samenstelling van de atmosfeer dat ademt. Doordat de lucht van onderaf wordt verwarmd door het aardoppervlak, dat de thermische energie van de zon absorbeert, nemen de temperatuur en druk van de troposfeer af met toenemende hoogte.

Aan de bovenkant bevindt zich een dunne laag, de tropopauze genaamd, die slechts een buffer is tussen de troposfeer en de stratosfeer.

Stratosfeer: de thuisbasis van ozon

De stratosfeer is de volgende laag van de atmosfeer. Het strekt zich uit van 6-20 km tot 50 km boven het aardoppervlak. Dit is de laag waarin de meeste commerciële vliegtuigen vliegen en ballonnen reizen.

Hier stroomt de lucht niet op en neer, maar beweegt zich parallel aan het oppervlak in zeer snelle luchtstromen. De temperaturen stijgen naarmate je stijgt, dankzij een overvloed aan natuurlijk voorkomende ozon (O3), een bijproduct van zonnestraling, en zuurstof, dat het vermogen heeft om de schadelijke ultraviolette stralen van de zon te absorberen (elke temperatuurstijging met hoogte is bekend in meteorologie als een "inversie").

Omdat de stratosfeer aan de onderkant warmere temperaturen heeft en aan de bovenkant koelere temperaturen, is convectie (verticale bewegingen van luchtmassa's) zeldzaam in dit deel van de atmosfeer. In feite kun je vanuit de stratosfeer een storm in de troposfeer zien woeden, omdat de laag fungeert als een "kap" voor convectie, waardoor onweerswolken niet doordringen.

De stratosfeer wordt weer gevolgd door een bufferlaag, deze keer de stratopauze genoemd.

Mesosfeer: middenatmosfeer

De mesosfeer bevindt zich op ongeveer 50-80 km van het aardoppervlak. De bovenste mesosfeer is de koudste natuurlijke plek op aarde, waar de temperatuur tot onder -143°C kan dalen.

Thermosfeer: bovenste atmosfeer

De mesosfeer en mesopauze worden gevolgd door de thermosfeer, die zich tussen 80 en 700 km boven het oppervlak van de planeet bevindt en minder dan 0,01% van de totale lucht in de atmosferische schil bevat. De temperaturen lopen hier op tot +2000° C, maar door de sterke verdunning van de lucht en het gebrek aan gasmoleculen om warmte over te dragen, worden deze hoge temperaturen als erg koud ervaren.

Exosfeer: de grens van atmosfeer en ruimte

Op een hoogte van ongeveer 700-10.000 km boven het aardoppervlak bevindt zich de exosfeer - de buitenste rand van de atmosfeer, grenzend aan de ruimte. Hier draaien meteorologische satellieten om de aarde.

Hoe zit het met de ionosfeer?

De ionosfeer is geen aparte laag, en in feite wordt deze term gebruikt om te verwijzen naar de atmosfeer op een hoogte van 60 tot 1000 km. Het omvat de bovenste delen van de mesosfeer, de hele thermosfeer en een deel van de exosfeer. De ionosfeer dankt zijn naam aan het feit dat in dit deel van de atmosfeer de straling van de zon wordt geïoniseerd wanneer deze de magnetische velden van de aarde bij en passeert. Dit fenomeen wordt vanaf de aarde waargenomen als het noorderlicht.

Het begint op een hoogte van 80-90 km en strekt zich uit tot 800 km. De luchttemperatuur in de thermosfeer fluctueert op verschillende niveaus, stijgt snel en discontinu en kan variëren van 200 tot 2000 K, afhankelijk van de mate van zonneactiviteit. De reden is de absorptie van ultraviolette straling van de zon op een hoogte van 150-300 km, als gevolg van de ionisatie van atmosferische zuurstof. In het onderste deel van de thermosfeer is de temperatuurstijging grotendeels te wijten aan de energie die vrijkomt bij de combinatie (recombinatie) van zuurstofatomen tot moleculen (in dit geval de energie van UV-zonnestraling, eerder geabsorbeerd tijdens de dissociatie van O 2 -moleculen , wordt omgezet in de energie van de thermische beweging van deeltjes). Op hoge breedtegraden is een belangrijke warmtebron in de thermosfeer de Joule-warmte die vrijkomt door elektrische stromen van magnetosferische oorsprong. Deze bron veroorzaakt een aanzienlijke maar ongelijkmatige verwarming van de bovenste atmosfeer op subpolaire breedtegraden, vooral tijdens magnetische stormen.

Vliegen in de thermosfeer

Vanwege de extreem dunne lucht zijn vluchten boven de Karman-lijn alleen mogelijk langs een ballistische baan. Alle bemande orbitale vluchten (met uitzondering van de vluchten van Amerikaanse astronauten naar de maan) vinden plaats in de thermosfeer, voornamelijk op hoogtes van 200 tot 500 km - onder 200 km wordt het vertragende effect van lucht sterk beïnvloed, en boven 500 km straling gordels uitschuiven die een schadelijk effect hebben op mensen.

Onbemande satellieten vliegen ook meestal in de thermosfeer - om een ​​satelliet in een hogere baan om de aarde te brengen, is meer energie nodig, en voor veel doeleinden (bijvoorbeeld voor remote sensing van de aarde) heeft lage hoogte de voorkeur.

Wikimedia Stichting. 2010 .

synoniemen:

Zie wat "Thermosfeer" is in andere woordenboeken:

Thermosfeer… Spellingwoordenboek

thermosfeer- Het gebied van de bovenste atmosfeer op een hoogte van 100 500 km met een positieve temperatuurgradiënt. [GOST 25645.113 84] thermosfeer De laag van de atmosfeer van de planeet die boven de mesosfeer ligt, gekenmerkt door een temperatuurstijging met de hoogte, geleidelijk vertragend en ... ... Technisch vertalershandboek

Atmosferische laag boven de mesosfeer vanaf een hoogte van 80-90 km, waarbij de temperatuur stijgt tot een hoogte van 200-300 km, waar het waarden in de orde van grootte van 1500 K bereikt, waarna het bijna constant blijft tot op grote hoogte. .. Groot encyclopedisch woordenboek

THERMOSPHERE, een schil van lichte gassen tussen de MESOSPHERE en EXOSPHERE, op een hoogte van 100 km tot 400 km van het aardoppervlak. Naarmate de hoogte in de thermosfeer toeneemt, stijgt de temperatuur gelijkmatig... Wetenschappelijk en technisch encyclopedisch woordenboek Geografische Encyclopedie

Atmosferische laag boven de mesosfeer vanaf een hoogte van 80-90 km, waarbij de temperatuur stijgt tot een hoogte van 200-300 km, waar het waarden in de orde van grootte van 1500 K bereikt, waarna het vrijwel constant blijft tot op grote hoogte. * * * THERMOSPHERE THERMOSPHERE, de atmosferische laag boven… … encyclopedisch woordenboek

- (zie thermo ... + bol) bovenste lagen van de atmosfeer, boven 80 km, waarin de temperatuur met de hoogte toeneemt tot zeer hoge waarden (1500 ° C op een hoogte van 200 300 km of meer). Nieuw woordenboek van vreemde woorden. door EdwART, 2009. thermosphere (te), s, zh. (… Woordenboek van vreemde woorden van de Russische taal

Iedereen die wel eens in een vliegtuig heeft gevlogen, is gewend aan dit soort berichten: "onze vlucht bevindt zich op een hoogte van 10.000 m, de temperatuur overboord is 50°C." Het lijkt niets bijzonders. Hoe verder van het door de zon verwarmde aardoppervlak, hoe kouder. Veel mensen denken dat de temperatuurdaling met de hoogte continu doorgaat en dat de temperatuur geleidelijk daalt en de temperatuur van de ruimte nadert. Dat dachten wetenschappers trouwens tot het einde van de 19e eeuw.

Laten we de verdeling van de luchttemperatuur over de aarde eens nader bekijken. De atmosfeer is verdeeld in verschillende lagen, die voornamelijk de aard van temperatuurveranderingen weerspiegelen.

De onderste laag van de atmosfeer heet troposfeer, wat "rotatiesfeer" betekent. Alle veranderingen in weer en klimaat zijn het resultaat van fysieke processen die precies in deze laag plaatsvinden. De bovengrens van deze laag bevindt zich waar de afname van de temperatuur met de hoogte wordt vervangen door de toename ervan - ongeveer bij een hoogte van 15-16 km boven de evenaar en 7-8 km boven de polen.Net als de aarde zelf is ook de atmosfeer onder invloed van de rotatie van onze planeet enigszins afgeplat boven de polen en zwelt op boven de evenaar. dit effect is veel sterker in de atmosfeer dan in de vaste schil van de aarde. In de richting van het aardoppervlak naar de bovengrens van de troposfeer daalt de luchttemperatuur. Boven de evenaar is de minimum luchttemperatuur ongeveer -62 ° C, en boven de polen ongeveer -45 ° C. Op gematigde breedtegraden bevindt meer dan 75% van de massa van de atmosfeer zich in de troposfeer. In de tropen bevindt ongeveer 90% zich binnen de troposfeermassa's van de atmosfeer.

In 1899 werd op een bepaalde hoogte een minimum gevonden in het verticale temperatuurprofiel, en toen nam de temperatuur iets toe. Het begin van deze toename betekent de overgang naar de volgende laag van de atmosfeer - naar stratosfeer, wat "laagbol" betekent. De term stratosfeer betekent en weerspiegelt het vroegere idee van de uniciteit van de laag die boven de troposfeer ligt. De stratosfeer strekt zich uit tot een hoogte van ongeveer 50 km boven het aardoppervlak. Zijn kenmerk is , in het bijzonder een sterke stijging van de luchttemperatuur Deze temperatuurstijging wordt verklaard door de ozonvormingsreactie - een van de belangrijkste chemische reacties die in de atmosfeer plaatsvinden.

Het grootste deel van de ozon is geconcentreerd op een hoogte van ongeveer 25 km, maar over het algemeen is de ozonlaag een schil die sterk over de hoogte is uitgerekt en bijna de hele stratosfeer bedekt. De interactie van zuurstof met ultraviolette stralen is een van de gunstige processen in de aardatmosfeer die bijdragen aan het in stand houden van het leven op aarde. De absorptie van deze energie door ozon voorkomt dat deze overmatig naar het aardoppervlak stroomt, waar precies een zodanig energieniveau wordt gecreëerd dat geschikt is voor het bestaan ​​van aardse levensvormen. De ozonosfeer absorbeert een deel van de stralingsenergie die door de atmosfeer gaat. Als gevolg hiervan wordt in de ozonosfeer een verticale luchttemperatuurgradiënt van ongeveer 0,62 ° C per 100 m vastgesteld, d.w.z. de temperatuur stijgt met de hoogte tot aan de bovengrens van de stratosfeer - de stratopauze (50 km), die, volgens enkele gegevens, 0 ° C.

Op hoogtes van 50 tot 80 km is er een laag van de atmosfeer genaamd mesosfeer. Het woord "mesosfeer" betekent "tussenbol", hier blijft de luchttemperatuur met de hoogte afnemen. Boven de mesosfeer, in een laag genaamd thermosfeer, stijgt de temperatuur weer met hoogte tot ongeveer 1000°C, en daalt dan zeer snel tot -96°C. Het daalt echter niet oneindig, daarna stijgt de temperatuur weer.

Thermosfeer is de eerste laag ionosfeer. In tegenstelling tot de eerder genoemde lagen, onderscheidt de ionosfeer zich niet door temperatuur. De ionosfeer is een gebied van elektrische aard dat vele soorten radiocommunicatie mogelijk maakt. De ionosfeer is verdeeld in verschillende lagen, die worden aangeduid met de letters D, E, F1 en F 2. Deze lagen hebben ook speciale namen. De opdeling in lagen wordt veroorzaakt door verschillende redenen, waarvan de belangrijkste de ongelijke invloed van de lagen op de doorgang van radiogolven is. De onderste laag, D, absorbeert voornamelijk radiogolven en verhindert zo hun verdere voortplanting. De best bestudeerde laag E bevindt zich op een hoogte van ongeveer 100 km boven het aardoppervlak. Het wordt ook wel de Kennelly-Heaviside-laag genoemd, naar de namen van de Amerikaanse en Engelse wetenschappers die het gelijktijdig en onafhankelijk hebben ontdekt. Laag E reflecteert, net als een gigantische spiegel, radiogolven. Dankzij deze laag leggen lange radiogolven grotere afstanden af ​​dan je zou verwachten als ze zich alleen in een rechte lijn voortplanten, zonder te worden gereflecteerd door de E-laag. Ook de F-laag heeft vergelijkbare eigenschappen. Het wordt ook wel de Appleton-laag genoemd. Samen met de Kennelly-Heaviside-laag reflecteert het radiogolven naar terrestrische radiostations, die onder verschillende hoeken kunnen optreden. De Appleton-laag bevindt zich op een hoogte van ongeveer 240 km.

Het buitenste deel van de atmosfeer, de tweede laag van de ionosfeer, wordt vaak genoemd exosfeer. Deze term geeft het bestaan ​​aan van de rand van de ruimte nabij de aarde. Het is moeilijk om precies te bepalen waar de atmosfeer eindigt en de ruimte begint, omdat de dichtheid van atmosferische gassen geleidelijk afneemt met de hoogte en de atmosfeer zelf geleidelijk verandert in een bijna vacuüm, waarin alleen individuele moleculen elkaar ontmoeten. Al op een hoogte van ongeveer 320 km is de dichtheid van de atmosfeer zo laag dat moleculen meer dan 1 km kunnen reizen zonder met elkaar in botsing te komen. Het buitenste deel van de atmosfeer dient als de bovengrens, die zich op een hoogte van 480 tot 960 km bevindt.

Meer informatie over de processen in de atmosfeer is te vinden op de website "Aarde klimaat"

De aarde is omgeven door een enorme magnetosfeer, met in het midden een stralingsgordel en atmosfeer. Overweeg deze drie componenten van de externe structuur van de aarde.

De aarde is gehuld in een gasvormige schil, die de atmosfeer wordt genoemd (van het Grieks ατμός - stoom en σφαῖρα - bal). De atmosfeer bepaalt het weer en klimaat op het aardoppervlak. Het bestaat voornamelijk uit gassen en verschillende onzuiverheden (stof, waterdruppels, ijskristallen, zeezouten, verbrandingsproducten), waarvan de hoeveelheid niet constant is. De concentratie van gassen waaruit de atmosfeer bestaat, is vrijwel constant, met uitzondering van water (H2O) en koolstofdioxide (CO2).

De dikte van de atmosfeer is 1500 km van het aardoppervlak. De totale luchtmassa, dat wil zeggen een mengsel van gassen waaruit de atmosfeer bestaat, is (5,1-5,3) × 1015 ton De druk bij 0 ° C op zeeniveau is 1013,25 hPa; kritische temperatuur −140,7°; kritische druk 3,7 MPa. Oplosbaarheid van lucht in water bij 0°C - 0,036%, bij 25°C - 0,22%.

Naarmate de hoogte toeneemt, nemen de luchtdichtheid en de atmosferische druk af. De temperatuur verandert ook met de verandering in hoogte. De verticale structuur van de atmosfeer wordt gekenmerkt door verschillende temperatuur- en elektrische eigenschappen, verschillende luchtcondities. Afhankelijk van de temperatuur in de atmosfeer worden de volgende hoofdlagen onderscheiden: troposfeer, stratosfeer, mesosfeer, thermosfeer, exosfeer (verstrooiingsbol). De overgangsgebieden van de atmosfeer tussen aangrenzende schelpen worden respectievelijk de tropopauze, stratopauze, enz. genoemd.

Troposfeer

Dit is de onderste, meest bestudeerde laag van de atmosfeer, met een hoogte van 8-10 km in de poolgebieden, tot 10-12 km op gematigde breedten en 16-18 km op de evenaar. Bijna alle waterdamp is geconcentreerd in de troposfeer. Bij een stijging van elke 100 m daalt de temperatuur in de troposfeer met gemiddeld 0,65 ° en bereikt in het bovenste gedeelte -53 ° C. Deze bovenste laag van de troposfeer wordt de tropopauze genoemd.

Stratosfeer

Deze laag van de atmosfeer bevindt zich op een hoogte van 11 tot 50 km. Er zijn twee karakteristieke temperatuurveranderingen in de stratosfeer, één op een hoogte van 11-25 km (-56,5 C), de andere op een hoogte van 25-40 km (0,8 ° C). Nadat de temperatuur nul (0°C) is bereikt op een hoogte van ongeveer 40 km, blijft deze constant tot een hoogte van ongeveer 55 km. Dit gebied met constante temperatuur wordt de stratopauze genoemd en is de grens tussen de stratosfeer en de mesosfeer.

De ozonlaag bevindt zich in de stratosfeer op een hoogte van 15-20 tot 55-60 km, wat de bovengrens van het leven in de biosfeer bepaalt. Op een hoogte van ongeveer 30 km wordt als gevolg van fotochemische reacties -O3 gevormd, dat ultraviolette straling (180-200 nm) absorbeert, wat schadelijk is voor het leven. Als gevolg hiervan wordt de energie van korte golven getransformeerd, magnetische velden veranderen, moleculen breken, ionisatie, nieuwe vorming van gassen en andere chemische verbindingen treden op. Deze processen kunnen worden waargenomen in de vorm van noorderlicht, bliksem en andere gloed.

Mesosfeer

Dit deel van de atmosfeer begint op een hoogte van 50 km en strekt zich uit tot 80-90 km. De luchttemperatuur daalt tot een hoogte van 75-85 km tot -88°С.

Naarmate we naar een steeds grotere hoogte boven het aardoppervlak stijgen, worden verschijnselen als geluidsvoortplanting, aerodynamische lift en weerstand, warmteoverdracht door convectie, enz. geleidelijk zwakker en verdwijnen dan volledig.

Thermosfeer of ionosfeer

Op een hoogte van 80-90 km tot 800 km treedt sterke ionisatie op onder invloed van kortegolfstraling van de zon. Daarom wordt de thermosfeer ook wel de ionosfeer genoemd. De ionosfeer wordt beschouwd als de elektromagnetische gordel van de aarde.

De ionosfeer bestaat uit een mengsel van een gas van neutrale atomen en moleculen (voornamelijk zuurstof O2 en stikstof N2) en een quasi-neutraal plasma (het aantal negatief geladen deeltjes is ongeveer gelijk aan het aantal positief geladen deeltjes). Ionisatie wordt al significant op een hoogte van 60 km en neemt gestaag toe met de afstand tot de aarde.

In ijle luchtlagen is de voortplanting van geluid onmogelijk. Tot een hoogte van 60-90 km is het nog steeds mogelijk om luchtweerstand en lift te gebruiken voor een gecontroleerde aerodynamische vlucht. Maar vanaf een hoogte van 100-130 km verliezen de concepten van het M-nummer en de geluidsbarrière die elke piloot kent hun betekenis, hoewel daar bij hoge vliegsnelheden nog steeds een aerodynamische vleugel kan worden gebruikt.

Op hoogtes van 180-200 km begint de sfeer van puur ballistische vluchten, die alleen kan worden gecontroleerd door reactieve krachten te gebruiken. Als zich tijdens zo'n vlucht een middelpuntvliedende kracht ontwikkelt die gelijk is aan de zwaartekracht op een bepaalde hoogte, dan wordt het vliegtuig een kunstmatige satelliet van de aarde.

Op hoogten boven 100 km is de atmosfeer ook beroofd van een andere opmerkelijke eigenschap: het vermogen om thermische energie te absorberen, te geleiden en over te dragen door convectie (d.w.z. door middel van luchtmenging). Dit betekent dat verschillende onderdelen van de uitrusting, de uitrusting van het orbitale ruimtestation, niet van buitenaf kunnen worden gekoeld zoals gewoonlijk in een vliegtuig - met behulp van luchtstralen en luchtradiatoren. Op zo'n hoogte, zoals in de ruimte in het algemeen, is straling de enige manier om warmte over te dragen.

De aanwezigheid van vrije elektronen in de bovenste lagen van de atmosfeer beïnvloedt de elektromagnetische eigenschappen ervan. Op het eerste gezicht lijkt het erop dat de aanwezigheid van vrije elektronen de atmosfeer de eigenschappen van een geleider zal geven, net zoals vrij bewegende elektronen in een metaal de geleidbaarheid ervan bepalen. Maar dit is natuurlijk niet zo: in een metaal bewegen elektronen in de omgeving van een kristalrooster, terwijl ze in een geïoniseerd gas, een chaotische thermische beweging makend, worden blootgesteld aan het externe elektrische veld van de golf. In dit geval kan elk elektron worden beschouwd als een vrij lichaam in de ruimte met de bijbehorende massa en elektrische lading.

De elektronenstroom is echter geen geleidingsstroom, zoals men zou denken. Radiogolven met lage frequenties (minder dan 0) kunnen zich helemaal niet voortplanten in een geïoniseerd gas. De ionosfeer is voor hen ondoordringbaar. Nadat ze dat gebied van de ionosfeer hebben bereikt waar een bepaalde indicator verdwijnt, worden de radiogolven ervan weerkaatst.

Op dit moment is gebleken dat er in sommige regio's van de wereld redelijk stabiele regio's zijn met een lage elektronendichtheid, dat er regelmatig "ionosferische winden" zijn, dat er eigenaardige golfprocessen ontstaan ​​die lokale ionosferische verstoringen dragen op duizenden kilometers van de plaats van hun opwinding, en nog veel meer.

Hoe verder wetenschappers echter vorderen in de studie van de ionosfeer, hoe meer vragen er rijzen. Vooral veel onontgonnen gebied op het gebied van gedrag en eigenschappen van de polaire ionosfeer. De bronnen van ionisatie tijdens de poolnacht zijn bijvoorbeeld niet volledig begrepen, de mechanismen van de overdracht van geladen deeltjes naar deze gebieden zijn niet goed begrepen, en de reactie van de polaire ionosfeer op verstoringen in zonneactiviteit en in de zonnewind moet worden bestudeerd.

exosfeer

Dit buitenste deel van de thermosfeer is de verstrooiingszone, die zich boven 800 km bevindt. Het gas in de exosfeer is zeer ijl en daarom lekken de deeltjes in de interplanetaire ruimte (dissipatie).

De rol van de atmosfeer in het leven op aarde

De atmosfeer is de bron van zuurstof die mensen inademen. Naarmate u echter naar hoogte stijgt, daalt de totale atmosferische druk, wat resulteert in een afname van de partiële zuurstofdruk.

De menselijke longen bevatten ongeveer drie liter alveolaire lucht. Als de atmosferische druk normaal is, dan is de partiële zuurstofdruk in de alveolaire lucht 11 mm Hg. Art., druk van kooldioxide - 40 mm Hg. Art., en waterdamp - 47 mm Hg. Kunst. Met een toename van de hoogte neemt de zuurstofdruk af en blijft de druk van waterdamp en koolstofdioxide in de longen in totaal constant - ongeveer 87 mm Hg. Kunst. Wanneer de luchtdruk gelijk is aan deze waarde, stroomt er geen zuurstof meer naar de longen.

Door de afname van de atmosferische druk op een hoogte van 20 km zal hier water en interstitiële lichaamsvloeistof in het menselijk lichaam gaan koken. Als u geen drukcabine gebruikt, sterft een persoon op zo'n hoogte vrijwel onmiddellijk. Daarom, vanuit het oogpunt van de fysiologische kenmerken van het menselijk lichaam, komt "ruimte" voort uit een hoogte van 20 km boven zeeniveau.

De rol van de atmosfeer in het leven van de aarde is erg groot. Dus dankzij dichte luchtlagen - de troposfeer en stratosfeer, worden mensen bijvoorbeeld beschermd tegen blootstelling aan straling. In de ruimte, in ijle lucht, op een hoogte van meer dan 36 km werkt ioniserende straling. Op een hoogte van meer dan 40 km - ultraviolet.

Bij het stijgen boven het aardoppervlak tot een hoogte van meer dan 90-100 km, zal er een geleidelijke verzwakking zijn en vervolgens de volledige verdwijning van verschijnselen die bekend zijn bij de mens, waargenomen in de lagere atmosferische laag:

Geluid plant zich niet voort.

Er is geen aerodynamische kracht en weerstand.

Warmte wordt niet overgedragen door convectie, enz.

De atmosferische laag beschermt de aarde en alle levende organismen tegen kosmische straling, tegen meteorieten, is verantwoordelijk voor het reguleren van seizoensgebonden temperatuurschommelingen, het balanceren en egaliseren van dagelijkse temperatuurschommelingen. Bij afwezigheid van een atmosfeer op aarde, zou de dagelijkse temperatuur schommelen binnen +/- 200С˚. De atmosferische laag is een levengevende "buffer" tussen het aardoppervlak en de ruimte, een drager van vocht en warmte; processen van fotosynthese en energie-uitwisseling vinden plaats in de atmosfeer - de belangrijkste biosferische processen.

Lagen van de atmosfeer in volgorde vanaf het aardoppervlak

De atmosfeer is een gelaagde structuur, de volgende lagen van de atmosfeer in volgorde vanaf het aardoppervlak:

Troposfeer.

Stratosfeer.

Mesosfeer.

Thermosfeer.

exosfeer

Elke laag heeft geen scherpe grenzen ertussen, en hun hoogte wordt beïnvloed door breedtegraad en seizoenen. Deze gelaagde structuur is ontstaan ​​door temperatuurwisselingen op verschillende hoogtes. Het is dankzij de atmosfeer dat we fonkelende sterren zien.

De structuur van de atmosfeer van de aarde in lagen:

Waar is de atmosfeer van de aarde van gemaakt?

Elke atmosferische laag verschilt in temperatuur, dichtheid en samenstelling. De totale dikte van de atmosfeer is 1,5-2,0 duizend km. Waar is de atmosfeer van de aarde van gemaakt? Momenteel is het een mengsel van gassen met verschillende onzuiverheden.

Troposfeer

De structuur van de atmosfeer van de aarde begint met de troposfeer, het onderste deel van de atmosfeer, ongeveer 10-15 km hoog. Hier is de meeste atmosferische lucht geconcentreerd. Kenmerkend voor de troposfeer is een temperatuurdaling van 0,6 C als je voor elke 100 meter stijgt. De troposfeer heeft in zichzelf bijna alle atmosferische waterdamp geconcentreerd en ook hier ontstaan ​​wolken.

De hoogte van de troposfeer verandert dagelijks. Bovendien varieert de gemiddelde waarde afhankelijk van de breedtegraad en het seizoen van het jaar. De gemiddelde hoogte van de troposfeer boven de polen is 9 km, boven de evenaar - ongeveer 17 km. De gemiddelde jaarlijkse luchttemperatuur boven de evenaar ligt dicht bij +26 C en boven de Noordpool -23 ˚C. De bovenste lijn van de grens van de troposfeer boven de evenaar is de gemiddelde jaartemperatuur van ongeveer -70 C, en boven de noordpool in de zomer -45 ˚C en in de winter -65 ˚C. Dus hoe hoger de hoogte, hoe lager de temperatuur. De stralen van de zon gaan vrij door de troposfeer en verwarmen het aardoppervlak. De door de zon uitgestraalde warmte wordt vastgehouden door kooldioxide, methaan en waterdamp.

Stratosfeer

Boven de laag van de troposfeer bevindt zich de stratosfeer, die 50-55 km hoog is. De eigenaardigheid van deze laag is de temperatuurstijging met de hoogte. Tussen de troposfeer en de stratosfeer ligt een overgangslaag die de tropopauze wordt genoemd.

Ongeveer vanaf een hoogte van 25 kilometer begint de temperatuur van de stratosferische laag te stijgen en bij het bereiken van een maximale hoogte van 50 km krijgt deze waarden van +10 tot +30 C.

Er is heel weinig waterdamp in de stratosfeer. Soms zijn er op een hoogte van ongeveer 25 km vrij dunne wolken, die "parelmoer" worden genoemd. Overdag zijn ze niet waarneembaar, maar 's nachts gloeien ze door de verlichting van de zon, die onder de horizon staat. De samenstelling van parelmoerwolken is onderkoelde waterdruppels. De stratosfeer bestaat voor het grootste deel uit ozon.

Mesosfeer

De hoogte van de mesosfeerlaag is ongeveer 80 km. Hier, terwijl het naar boven stijgt, neemt de temperatuur af en aan de bovenste grens bereikt het waarden van enkele tientallen C˚ onder nul. In de mesosfeer zijn ook wolken te zien, die vermoedelijk zijn gevormd uit ijskristallen. Deze wolken worden "zilverachtig" genoemd. De mesosfeer wordt gekenmerkt door de koudste temperatuur in de atmosfeer: van -2 tot -138 ˚C.

Thermosfeer

Deze atmosferische laag dankt zijn naam aan de hoge temperaturen. De thermosfeer bestaat uit:

Ionosfeer.

exosferen.

De ionosfeer wordt gekenmerkt door ijle lucht, waarvan elke centimeter op een hoogte van 300 km bestaat uit 1 miljard atomen en moleculen, en op een hoogte van 600 km - meer dan 100 miljoen.

De ionosfeer wordt ook gekenmerkt door een hoge luchtionisatie. Deze ionen zijn samengesteld uit geladen zuurstofatomen, geladen moleculen van stikstofatomen en vrije elektronen.

exosfeer

Vanaf een hoogte van 800-1000 km begint de exosferische laag. Gasdeeltjes, vooral lichte, bewegen hier met grote snelheid en overwinnen de zwaartekracht. Dergelijke deeltjes vliegen door hun snelle beweging uit de atmosfeer de ruimte in en verspreiden zich. Daarom wordt de exosfeer de verstrooiingssfeer genoemd. Het zijn overwegend waterstofatomen die de ruimte in vliegen, die de hoogste lagen van de exosfeer vormen. Dankzij deeltjes in de bovenste atmosfeer en deeltjes van de zonnewind kunnen we het noorderlicht waarnemen.

Satellieten en geofysische raketten maakten het mogelijk om de aanwezigheid vast te stellen in de bovenste atmosfeer van de stralingsgordel van de planeet, die bestaat uit elektrisch geladen deeltjes - elektronen en protonen.