Xin chúc mừng 

Bầu khí quyển trái đất. Thành phần và cấu trúc của khí quyển Phần trên cùng của khí quyển

Vỏ khí bao quanh hành tinh Trái đất của chúng ta, được gọi là khí quyển, bao gồm năm lớp chính. Các lớp này bắt nguồn từ bề mặt hành tinh, từ mực nước biển (đôi khi ở bên dưới) và vươn lên bên ngoài không gian theo trình tự sau:

  • Tầng đối lưu;
  • Tầng bình lưu;
  • Mesosphere;
  • Khí quyển;
  • Exosphere.

Sơ đồ các lớp chính của khí quyển Trái đất

Ở giữa mỗi lớp trong số năm lớp chính này là các vùng chuyển tiếp được gọi là "vùng tạm dừng", nơi xảy ra những thay đổi về nhiệt độ, thành phần và mật độ không khí. Cùng với việc tạm dừng, bầu khí quyển của Trái đất bao gồm tổng cộng 9 lớp.

Tầng đối lưu: nơi thời tiết xảy ra

Trong tất cả các lớp của khí quyển, tầng đối lưu là tầng mà chúng ta quen thuộc nhất (cho dù bạn có nhận ra hay không), vì chúng ta sống ở đáy của nó - bề mặt của hành tinh. Nó bao phủ bề mặt Trái đất và kéo dài lên trên vài km. Từ đối lưu có nghĩa là "sự thay đổi của quả bóng". Một cái tên rất phù hợp, vì lớp này là nơi diễn ra thời tiết hàng ngày của chúng ta.

Bắt đầu từ bề mặt của hành tinh, tầng đối lưu tăng lên độ cao từ 6 đến 20 km. Phần ba dưới của lớp gần chúng ta nhất chứa 50% tất cả các loại khí trong khí quyển. Nó là phần duy nhất của toàn bộ thành phần của khí quyển thở. Do không khí bị đốt nóng từ bên dưới bề mặt trái đất, nơi hấp thụ nhiệt năng của Mặt trời, nhiệt độ và áp suất của tầng đối lưu giảm khi độ cao tăng lên.

Trên cùng là một lớp mỏng được gọi là lớp đệm, chỉ là phần đệm giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu.

Tầng bình lưu: ngôi nhà của ozone

Tầng bình lưu là tầng tiếp theo của khí quyển. Nó kéo dài từ 6-20 km đến 50 km so với bề mặt trái đất. Đây là lớp mà hầu hết các hãng hàng không thương mại bay và khinh khí cầu di chuyển.

Ở đây, không khí không di chuyển lên xuống, mà chuyển động song song với bề mặt theo các dòng khí rất nhanh. Nhiệt độ tăng lên khi bạn lên cao, nhờ vào sự dồi dào của ozone (O3) tự nhiên, một sản phẩm phụ của bức xạ mặt trời và oxy, có khả năng hấp thụ tia cực tím có hại của mặt trời (bất kỳ sự gia tăng nhiệt độ nào theo độ cao đều được biết đến trong khí tượng học như một "nghịch đảo").

Bởi vì tầng bình lưu có nhiệt độ ấm hơn ở phía dưới và nhiệt độ mát hơn ở phía trên, đối lưu (chuyển động thẳng đứng của các khối khí) là rất hiếm trong phần này của khí quyển. Trên thực tế, bạn có thể xem một cơn bão hoành hành trong tầng đối lưu từ tầng bình lưu, vì lớp này đóng vai trò như một "nắp" đối lưu, qua đó các đám mây bão không xuyên qua.

Tầng bình lưu một lần nữa được theo sau bởi một lớp đệm, lần này được gọi là tầng tạm dừng.

Mesosphere: trung khí quyển

Tầng trung lưu nằm cách bề mặt Trái đất khoảng 50-80 km. Tầng thượng quyển là nơi tự nhiên lạnh nhất trên Trái đất, nơi nhiệt độ có thể giảm xuống dưới -143 ° C.

Khí quyển: bầu khí quyển trên cao

Tiếp theo là trung quyển và trung lưu là khí quyển, nằm ở độ cao từ 80 đến 700 km so với bề mặt hành tinh, và chứa ít hơn 0,01% tổng lượng không khí trong vỏ khí quyển. Nhiệt độ ở đây lên tới + 2000 ° C, nhưng do không khí bị khử mạnh và thiếu các phân tử khí để truyền nhiệt, những nhiệt độ cao này được coi là rất lạnh.

Exosphere: ranh giới của khí quyển và không gian

Ở độ cao khoảng 700-10.000 km so với bề mặt trái đất là ngoại quyển - rìa ngoài của khí quyển, giáp với không gian. Ở đây các vệ tinh khí tượng quay xung quanh Trái đất.

Làm thế nào về tầng điện ly?

Tầng điện ly không phải là một lớp riêng biệt, và trên thực tế, thuật ngữ này được dùng để chỉ bầu khí quyển ở độ cao từ 60 đến 1000 km. Nó bao gồm các phần trên cùng của tầng trung lưu, toàn bộ nhiệt khí quyển và một phần của ngoại quyển. Tầng điện ly được đặt tên như vậy bởi vì trong phần này của bầu khí quyển, bức xạ của Mặt trời bị ion hóa khi nó đi qua từ trường của Trái đất tại và. Hiện tượng này được quan sát từ trái đất như những ngọn đèn phía bắc.

Nó bắt đầu ở độ cao 80-90 km và kéo dài đến 800 km. Nhiệt độ không khí trong khí quyển dao động ở các mức khác nhau, tăng nhanh và không liên tục và có thể thay đổi từ 200 đến 2000 K, tùy thuộc vào mức độ hoạt động của mặt trời. Nguyên nhân là do sự hấp thụ bức xạ tia cực tím từ Mặt trời ở độ cao 150-300 km, do quá trình ion hóa oxy trong khí quyển. Ở phần dưới của khí quyển, nhiệt độ tăng phần lớn là do năng lượng được giải phóng trong quá trình kết hợp (tái tổ hợp) các nguyên tử oxy thành các phân tử (trong trường hợp này là năng lượng của bức xạ tia cực tím mặt trời, được hấp thụ sớm hơn trong quá trình phân ly của các phân tử O 2). , được chuyển thành năng lượng của chuyển động nhiệt của các hạt). Ở vĩ độ cao, một nguồn nhiệt quan trọng trong khí quyển là nhiệt Joule do các dòng điện có nguồn gốc từ quyển giải phóng. Nguồn này gây ra sự nóng lên đáng kể nhưng không đồng đều của bầu khí quyển trên ở các vĩ độ cận cực, đặc biệt là trong các cơn bão từ.

Bay trong bầu khí quyển

Do không khí quá loãng, các chuyến bay phía trên đường Karman chỉ có thể thực hiện theo quỹ đạo đạn đạo. Tất cả các chuyến bay trên quỹ đạo có người lái (ngoại trừ chuyến bay của các phi hành gia Mỹ lên Mặt Trăng) đều diễn ra trong khí quyển, chủ yếu ở độ cao từ 200 đến 500 km - dưới 200 km, hiệu ứng giảm tốc của không khí bị ảnh hưởng mạnh và trên 500 km bức xạ thắt lưng kéo dài có ảnh hưởng có hại cho con người.

Các vệ tinh không người lái cũng chủ yếu bay trong khí quyển - đưa một vệ tinh lên quỹ đạo cao hơn đòi hỏi nhiều năng lượng hơn và cho nhiều mục đích (ví dụ, để viễn thám Trái đất), độ cao thấp được ưu tiên hơn.


Quỹ Wikimedia. Năm 2010.

Từ đồng nghĩa:

Xem "Khí quyển" là gì trong các từ điển khác:

    Khí quyển… Từ điển chính tả

    nhiệt độ- Khu vực của tầng khí quyển ở độ cao 100500 km với một gradient nhiệt độ dương. [GOST 25645.113 84] nhiệt khí quyển Lớp khí quyển của hành tinh nằm trên tầng trung lưu, được đặc trưng bởi sự gia tăng nhiệt độ theo độ cao, dần dần chậm lại và ... Sổ tay phiên dịch kỹ thuật

    Lớp khí quyển bên trên tầng trung lưu từ độ cao 80-90 km, nhiệt độ trong đó tăng lên độ cao 200-300 km, nơi nó đạt đến giá trị theo bậc 1500 K, sau đó nó gần như không đổi cho đến độ cao lớn. .. Từ điển Bách khoa toàn thư lớn

    THERMOSPHERE, một lớp vỏ khí nhẹ nằm giữa MESOSPHERE và EXOSPHERE, ở độ cao từ 100 km đến 400 km từ bề mặt Trái đất. Khi độ cao trong khí quyển tăng lên, nhiệt độ tăng đồng đều ... Từ điển bách khoa khoa học và kỹ thuật Bách khoa toàn thư địa lý

    Lớp khí quyển bên trên tầng trung lưu từ độ cao 80-90 km, nhiệt độ trong đó tăng lên độ cao 200-300 km, nơi nó đạt đến giá trị theo bậc 1500 K, sau đó nó gần như không đổi cho đến độ cao lớn. * * * THERMOSPHERE THERMOSPHERE, lớp khí quyển bên trên…… từ điển bách khoa

    - (xem nhiệt độ ... + hình cầu) các lớp trên của khí quyển, trên 80 km, trong đó nhiệt độ tăng theo độ cao đến giá trị rất cao (1500 ° C ở độ cao 200 300 km trở lên). Từ điển mới của từ nước ngoài. bởi EdwART, 2009. Nhiệt khí quyển (te), s, zh. (… Từ điển các từ nước ngoài của tiếng Nga

Tất cả những ai đã từng bay trên máy bay đều quen với kiểu thông báo này: “Chuyến bay của chúng tôi ở độ cao 10.000 m, nhiệt độ trên máy bay là 50 ° C”. Nó có vẻ không có gì đặc biệt. Càng ra xa bề mặt Trái đất được Mặt trời đốt nóng, càng lạnh. Nhiều người nghĩ rằng sự giảm nhiệt độ theo độ cao diễn ra liên tục và dần dần nhiệt độ sẽ giảm xuống, tiến gần đến nhiệt độ của không gian. Nhân tiện, các nhà khoa học đã nghĩ như vậy cho đến cuối thế kỷ 19.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn sự phân bố nhiệt độ không khí trên Trái đất. Khí quyển được chia thành nhiều lớp, chủ yếu phản ánh bản chất của sự thay đổi nhiệt độ.

Lớp dưới của khí quyển được gọi là tầng đối lưu, có nghĩa là "hình cầu quay". Tất cả những thay đổi về thời tiết và khí hậu là kết quả của các quá trình vật lý xảy ra chính xác trong lớp này. Ranh giới trên của lớp này nằm ở đó sự giảm nhiệt độ theo chiều cao được thay thế bằng sự gia tăng của nó - xấp xỉ tại có độ cao 15-16 km so với xích đạo và 7-8 km trên các cực. Giống như Trái đất, bầu khí quyển dưới ảnh hưởng của chuyển động quay của hành tinh chúng ta cũng phần nào bị san phẳng trên các cực và phình ra trên đường xích đạo. Tuy nhiên, Hiệu ứng này trong khí quyển mạnh hơn nhiều so với trong lớp vỏ rắn của Trái đất. Theo hướng từ bề mặt Trái đất đến ranh giới trên của tầng đối lưu, nhiệt độ không khí giảm xuống. Phía trên xích đạo, nhiệt độ không khí tối thiểu khoảng -62 ° C, và cao hơn các cực khoảng -45 ° C. Ở vĩ độ ôn đới, hơn 75% khối lượng của khí quyển nằm trong tầng đối lưu. Ở vùng nhiệt đới, khoảng 90% nằm trong khối lượng tầng đối lưu của khí quyển.

Vào năm 1899, một cực tiểu được tìm thấy trong biên dạng nhiệt độ thẳng đứng ở một độ cao nhất định, và sau đó nhiệt độ tăng lên một chút. Sự bắt đầu của sự gia tăng này có nghĩa là sự chuyển đổi sang lớp tiếp theo của khí quyển - để tầng bình lưu, có nghĩa là "hình cầu lớp". Thuật ngữ tầng bình lưu có nghĩa và phản ánh ý tưởng trước đây về tính duy nhất của lớp nằm phía trên tầng đối lưu. Tầng bình lưu kéo dài đến độ cao khoảng 50 km so với bề mặt trái đất. Đặc điểm của nó là Đặc biệt, nhiệt độ không khí tăng mạnh, sự gia tăng nhiệt độ này được giải thích là phản ứng hình thành ôzôn - một trong những phản ứng hóa học chính xảy ra trong khí quyển.

Phần lớn ôzôn tập trung ở độ cao khoảng 25 km, nhưng nhìn chung tầng ôzôn là một lớp vỏ trải dài mạnh theo chiều cao, bao phủ gần như toàn bộ tầng bình lưu. Sự tương tác của oxy với tia cực tím là một trong những quá trình thuận lợi trong khí quyển trái đất góp phần duy trì sự sống trên trái đất. Việc ozone hấp thụ năng lượng này ngăn cản dòng chảy quá mức của nó lên bề mặt trái đất, nơi chính xác mức năng lượng như vậy được tạo ra phù hợp cho sự tồn tại của các dạng sống trên cạn. Ozonosphere hấp thụ một số năng lượng bức xạ đi qua bầu khí quyển. Kết quả là, một gradient nhiệt độ không khí theo phương thẳng đứng khoảng 0,62 ° C trên 100 m được thiết lập trong ozonosphere, tức là, nhiệt độ tăng theo chiều cao lên đến giới hạn trên của tầng bình lưu - khoảng dừng (50 km), đạt tới, theo một số dữ liệu, 0 ° C.

Ở độ cao từ 50 đến 80 km có một lớp khí quyển gọi là tầng trung lưu. Từ "mesosphere" có nghĩa là "quả cầu trung gian", ở đây nhiệt độ không khí tiếp tục giảm theo độ cao. Phía trên trung bì, trong một lớp được gọi là nhiệt độ, nhiệt độ tăng trở lại với độ cao lên đến khoảng 1000 ° C, và sau đó giảm xuống rất nhanh xuống -96 ° C. Tuy nhiên, nó không giảm vô thời hạn, sau đó nhiệt độ lại tăng lên.

Khí quyển là lớp đầu tiên tầng điện ly. Không giống như các lớp đã đề cập trước đó, tầng điện ly không được phân biệt bởi nhiệt độ. Tầng điện ly là một vùng có tính chất điện, nhờ đó mà nhiều loại hình thông tin liên lạc vô tuyến trở nên khả thi. Tầng điện ly được chia thành nhiều tầng, được ký hiệu bằng các chữ cái D, E, F1 và F2, các tầng này còn có những tên gọi đặc biệt. Sự phân chia thành các lớp là do một số lý do, trong đó quan trọng nhất là ảnh hưởng không đồng đều của các lớp đối với sự truyền đi của sóng vô tuyến. Lớp thấp nhất, D, chủ yếu hấp thụ sóng vô tuyến và do đó ngăn cản sự lan truyền xa hơn của chúng. Lớp E được nghiên cứu tốt nhất nằm ở độ cao khoảng 100 km so với bề mặt trái đất. Nó còn được gọi là lớp Kennelly-Heaviside theo tên của các nhà khoa học Mỹ và Anh, những người đã đồng thời và độc lập phát hiện ra nó. Lớp E, giống như một tấm gương khổng lồ, phản chiếu sóng vô tuyến. Nhờ lớp này, các sóng vô tuyến dài truyền đi những khoảng cách xa hơn dự kiến ​​nếu chúng chỉ truyền theo một đường thẳng, không bị phản xạ từ lớp E. Lớp F cũng có các tính chất tương tự, nó còn được gọi là lớp Appleton. Cùng với lớp Kennelly-Heaviside, nó phản xạ sóng vô tuyến đến các đài phát thanh trên mặt đất. Sự phản xạ như vậy có thể xảy ra ở nhiều góc độ khác nhau. Lớp Appleton nằm ở độ cao khoảng 240 km.

Vùng ngoài cùng của khí quyển, lớp thứ hai của tầng điện ly, thường được gọi là ngoại quyển. Thuật ngữ này chỉ ra sự tồn tại của vùng ngoại vi không gian gần Trái đất. Rất khó để xác định chính xác nơi khí quyển kết thúc và không gian bắt đầu, vì mật độ của các khí trong khí quyển giảm dần theo độ cao và bản thân khí quyển dần biến thành chân không, trong đó chỉ có các phân tử riêng lẻ gặp nhau. Đã ở độ cao khoảng 320 km, mật độ của khí quyển thấp đến mức các phân tử có thể di chuyển hơn 1 km mà không va chạm với nhau. Phần ngoài cùng của khí quyển đóng vai trò là ranh giới trên của nó, nằm ở độ cao từ 480 đến 960 km.

Thông tin thêm về các quá trình trong khí quyển có thể được tìm thấy trên trang web "Khí hậu Trái đất"


Trái đất được bao quanh bởi một từ quyển khổng lồ, ở giữa có một vành đai bức xạ và khí quyển. Hãy xem xét ba thành phần này của cấu trúc bên ngoài của Trái đất.

Trái đất được bao bọc trong một lớp vỏ khí, được gọi là khí quyển (từ tiếng Hy Lạp ατμός - hơi nước và σφαῖρα - quả bóng). Khí quyển quyết định thời tiết và khí hậu trên bề mặt Trái đất. Nó bao gồm chủ yếu là khí và các tạp chất khác nhau (bụi, giọt nước, tinh thể nước đá, muối biển, sản phẩm cháy), lượng không đổi. Nồng độ của các khí tạo nên bầu khí quyển gần như không đổi, ngoại trừ nước (H2O) và carbon dioxide (CO2).

Độ dày của khí quyển là 1500 km tính từ bề mặt Trái đất. Tổng khối lượng của không khí, tức là hỗn hợp các khí tạo nên khí quyển, là (5,1-5,3) × 1015 tấn. Áp suất ở 0 ° C trên mực nước biển là 1013,25 hPa; nhiệt độ tới hạn −140,7 ° С; áp suất tới hạn 3,7 MPa. Độ hòa tan của không khí trong nước ở 0 ° C - 0,036%, ở 25 ° C - 0,22%.

Khi độ cao tăng lên, mật độ không khí và áp suất khí quyển giảm. Nhiệt độ cũng thay đổi theo sự thay đổi của độ cao. Cấu trúc thẳng đứng của khí quyển được đặc trưng bởi nhiệt độ và tính chất điện khác nhau, điều kiện không khí khác nhau. Tùy thuộc vào nhiệt độ trong khí quyển, người ta phân biệt các lớp chính sau: tầng đối lưu, tầng bình lưu, trung quyển, nhiệt quyển, ngoại quyển (quả cầu tán xạ). Các vùng chuyển tiếp của khí quyển giữa các lớp vỏ liền kề được gọi là vùng tạm dừng, tạm dừng, v.v., tương ứng.

Tầng đối lưu

Đây là tầng thấp hơn, được nghiên cứu nhiều nhất của khí quyển, với độ cao từ 8-10 km ở vùng cực, lên đến 10-12 km ở vĩ độ ôn đới và 16-18 km ở xích đạo. Hầu như tất cả hơi nước đều tập trung ở tầng đối lưu. Khi tăng lên sau mỗi 100 m, nhiệt độ trong tầng đối lưu giảm trung bình 0,65 ° và đạt đến −53 ° C ở phần trên. Lớp trên của tầng đối lưu này được gọi là nhiệt đới.

Tầng bình lưu

Lớp khí quyển này nằm ở độ cao từ 11 đến 50 km. Có hai sự thay đổi nhiệt độ đặc trưng trong tầng bình lưu, một ở độ cao 11-25 km (-56,5 C), một ở độ cao 25-40 km (0,8 ° C). Khi đạt đến nhiệt độ không (0 ° C) ở độ cao khoảng 40 km, nó vẫn không đổi ở độ cao khoảng 55 km. Vùng nhiệt độ không đổi này được gọi là tầng tạm dừng và là ranh giới giữa tầng bình lưu và tầng trung lưu.

Tầng ôzôn nằm ở tầng bình lưu ở độ cao từ 15 - 20 - 55 - 60 km, là tầng quyết định giới hạn trên của sự sống trong sinh quyển. Ở độ cao khoảng 30 km, do kết quả của các phản ứng quang hóa, -O3 được hình thành, hấp thụ bức xạ cực tím (180-200 nm) có hại cho cuộc sống. Kết quả là, năng lượng của sóng ngắn được biến đổi, từ trường thay đổi, các phân tử bị vỡ ra, ion hóa, hình thành khí mới và các hợp chất hóa học khác xảy ra. Các quá trình này có thể được quan sát dưới dạng ánh sáng phương bắc, tia chớp và các sự phát sáng khác.

Mesosphere

Phần khí quyển này bắt đầu ở độ cao 50 km và kéo dài tới 80-90 km. Nhiệt độ không khí giảm xuống độ cao 75-85 km đến -88 ° C.

Khi chúng ta lên đến độ cao hơn bao giờ hết so với bề mặt Trái đất, các hiện tượng như truyền âm thanh, lực nâng và cản khí động học, truyền nhiệt do đối lưu, v.v ... dần dần suy yếu và sau đó hoàn toàn biến mất.

Khí quyển hoặc tầng điện ly

Ở độ cao từ 80-90 km đến 800 km, hiện tượng ion hóa mạnh xảy ra dưới tác dụng của bức xạ sóng ngắn mặt trời. Do đó, khí quyển còn được gọi là tầng điện ly. Tầng điện ly được coi là vành đai điện từ của Trái đất.

Tầng điện ly bao gồm một hỗn hợp khí gồm các nguyên tử và phân tử trung hòa (chủ yếu là oxy O2 và nitơ N2) và plasma gần như trung tính (số hạt mang điện tích âm xấp xỉ bằng số hạt mang điện dương). Quá trình ion hóa trở nên đáng kể khi ở độ cao 60 km và tăng đều đặn theo khoảng cách từ Trái đất.


Trong các lớp không khí hiếm, sự truyền âm thanh là không thể. Lên đến độ cao 60-90 km, vẫn có thể sử dụng lực cản không khí và lực nâng để bay khí động học có điều khiển. Tuy nhiên, bắt đầu từ độ cao 100-130 km, các khái niệm về số M và rào cản âm thanh quen thuộc với mọi phi công đã mất đi ý nghĩa, mặc dù ở tốc độ bay cao, một cánh khí động học vẫn có thể được sử dụng ở đó.

Ở độ cao 180-200 km, quả cầu bắt đầu bay thuần túy theo đường đạn đạo, chỉ có thể được điều khiển bằng cách sử dụng các lực phản ứng. Nếu trong chuyến bay như vậy, lực ly tâm phát triển bằng lực hấp dẫn ở một độ cao nhất định, thì máy bay sẽ trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái đất.

Ở độ cao trên 100 km, khí quyển cũng bị tước đi một đặc tính đáng chú ý khác - khả năng hấp thụ, dẫn và truyền nhiệt năng bằng đối lưu (tức là bằng phương pháp trộn không khí). Điều này có nghĩa là các yếu tố khác nhau của thiết bị, thiết bị của trạm vũ trụ quỹ đạo sẽ không thể được làm mát từ bên ngoài theo cách thường làm trên máy bay - với sự hỗ trợ của máy bay phản lực và bộ tản nhiệt không khí. Ở độ cao như vậy, cũng như trong không gian nói chung, cách duy nhất để truyền nhiệt là bức xạ.

Sự hiện diện của các electron tự do trong các lớp trên của khí quyển ảnh hưởng đến các đặc tính điện từ của nó. Thoạt nhìn, có vẻ như sự hiện diện của các điện tử tự do sẽ cung cấp cho bầu khí quyển các đặc tính của chất dẫn điện, giống như các điện tử chuyển động tự do trong kim loại quyết định độ dẫn điện của nó. Nhưng điều này tất nhiên không phải như vậy: trong kim loại, các electron chuyển động trong môi trường của mạng tinh thể, trong khi trong chất khí bị ion hóa, chúng tạo ra chuyển động nhiệt hỗn loạn, tiếp xúc với điện trường bên ngoài của sóng. Trong trường hợp này, mỗi electron có thể coi như một vật thể tự do nằm trong không gian với khối lượng và điện tích tương ứng.

Tuy nhiên, dòng điện tử không phải là dòng điện dẫn như người ta vẫn nghĩ. Sóng vô tuyến có tần số thấp (nhỏ hơn 0) hoàn toàn không thể lan truyền trong một chất khí bị ion hóa. Tầng điện ly là không thể xuyên qua đối với chúng. Khi đến vùng đó của tầng điện ly, nơi một chỉ báo nhất định biến mất, sóng vô tuyến sẽ được phản xạ từ đó.

Hiện nay, người ta nhận thấy rằng ở một số vùng trên địa cầu có những vùng khá ổn định với mật độ electron thấp, thường xuyên xuất hiện các "gió tầng điện li", các quá trình sóng đặc biệt phát sinh mang theo các nhiễu động tầng điện li cục bộ cách nơi xuất hiện của chúng hàng nghìn km. kích thích, và nhiều hơn nữa.

Tuy nhiên, các nhà khoa học càng tiến xa hơn trong việc nghiên cứu tầng điện ly, thì càng có nhiều câu hỏi được đặt ra. Đặc biệt là rất nhiều điều chưa được khám phá trong lĩnh vực hành vi và tính chất của tầng điện ly cực. Ví dụ, các nguồn ion hóa trong đêm địa cực chưa được hiểu rõ, cơ chế chuyển hạt tích điện đến các vùng này chưa được hiểu rõ, và phản ứng của tầng điện ly cực đối với sự xáo trộn trong hoạt động mặt trời và gió mặt trời cần phải được đã học.

Exosphere

Phần bên ngoài của khí quyển là vùng tán xạ, nằm trên 800 km. Khí trong ngoại quyển rất hiếm, và do đó các hạt của nó rò rỉ vào không gian liên hành tinh (tản nhiệt).

Vai trò của khí quyển đối với sự sống của Trái đất

Bầu khí quyển là nguồn cung cấp oxy mà con người hít thở. Tuy nhiên, khi một người lên đến độ cao, tổng áp suất khí quyển giảm xuống, dẫn đến giảm áp suất oxy một phần.

Phổi của con người chứa khoảng ba lít khí phế nang. Nếu áp suất khí quyển bình thường, thì áp suất riêng phần oxy trong không khí phế nang sẽ là 11 mm Hg. Nghệ thuật, áp suất của carbon dioxide - 40 mm Hg. Nghệ thuật và hơi nước - 47 mm Hg. Mỹ thuật. Với sự gia tăng độ cao, áp suất oxy giảm, và tổng áp suất của hơi nước và carbon dioxide trong phổi sẽ không đổi - khoảng 87 mm Hg. Mỹ thuật. Khi áp suất không khí bằng với giá trị này, oxy sẽ ngừng chảy vào phổi.

Do sự giảm áp suất khí quyển ở độ cao 20 km, nước và dịch kẽ trong cơ thể người sẽ sôi ở đây. Nếu bạn không sử dụng cabin điều áp, ở độ cao như vậy một người sẽ chết gần như ngay lập tức. Vì vậy, theo quan điểm của đặc điểm sinh lý của cơ thể con người, "không gian" bắt nguồn từ độ cao 20 km so với mực nước biển.

Vai trò của khí quyển đối với sự sống của Trái đất là rất to lớn. Vì vậy, chẳng hạn, nhờ các lớp không khí dày đặc - tầng đối lưu và tầng bình lưu, con người được bảo vệ khỏi phơi nhiễm bức xạ. Trong không gian, trong không khí hiếm, ở độ cao trên 36 km, bức xạ ion hóa hoạt động. Ở độ cao trên 40 km - tia cực tím.

Khi nhô lên khỏi bề mặt Trái đất đến độ cao trên 90-100 km, sẽ có sự suy yếu dần dần, và sau đó là sự biến mất hoàn toàn của các hiện tượng quen thuộc với con người, được quan sát thấy ở tầng khí quyển thấp hơn:

Âm thanh không lan truyền.

Không có lực và lực cản khí động học.

Nhiệt không được truyền qua đối lưu, v.v.

Lớp khí quyển bảo vệ Trái đất và tất cả các sinh vật sống khỏi bức xạ vũ trụ, từ các thiên thạch, có nhiệm vụ điều chỉnh sự dao động nhiệt độ theo mùa, cân bằng và cân bằng nhiệt độ hàng ngày. Trong trường hợp không có bầu khí quyển trên Trái đất, nhiệt độ hàng ngày sẽ dao động trong khoảng +/- 200С˚. Lớp khí quyển là "vùng đệm" tạo sự sống giữa bề mặt trái đất và không gian bên ngoài, là vật mang hơi ẩm và nhiệt; các quá trình quang hợp và trao đổi năng lượng diễn ra trong khí quyển - các quá trình sinh quyển quan trọng nhất.

Các lớp của khí quyển theo thứ tự từ bề mặt Trái đất

Khí quyển là một cấu trúc phân lớp, là các lớp sau của khí quyển theo thứ tự từ bề mặt Trái đất:

Tầng đối lưu.

Tầng bình lưu.

Mesosphere.

Khí quyển.

Exosphere

Mỗi lớp không có ranh giới rõ ràng giữa chúng và độ cao của chúng bị ảnh hưởng bởi vĩ độ và các mùa. Cấu trúc nhiều lớp này được hình thành do sự thay đổi nhiệt độ ở các độ cao khác nhau. Chính nhờ bầu khí quyển mà chúng ta nhìn thấy những ngôi sao lấp lánh.

Cấu trúc của bầu khí quyển Trái đất theo các lớp:

Bầu khí quyển của trái đất được làm bằng gì?

Mỗi lớp khí quyển khác nhau về nhiệt độ, mật độ và thành phần. Tổng độ dày của khí quyển là 1,5-2,0 nghìn km. Bầu khí quyển của trái đất được làm bằng gì? Hiện tại, nó là một hỗn hợp của các khí với nhiều tạp chất khác nhau.

Tầng đối lưu

Cấu trúc của bầu khí quyển Trái đất bắt đầu với tầng đối lưu, là phần thấp hơn của khí quyển cao khoảng 10-15 km. Đây là nơi tập trung phần lớn không khí trong khí quyển. Một tính năng đặc trưng của tầng đối lưu là nhiệt độ giảm 0,6 ˚C khi bạn tăng lên sau mỗi 100 mét. Tầng đối lưu đã tập trung gần như toàn bộ hơi nước trong khí quyển, và các đám mây cũng được hình thành ở đây.

Chiều cao của tầng đối lưu thay đổi hàng ngày. Ngoài ra, giá trị trung bình của nó thay đổi tùy thuộc vào vĩ độ và mùa trong năm. Độ cao trung bình của tầng đối lưu phía trên các cực là 9 km, phía trên đường xích đạo - khoảng 17 km. Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm trên xích đạo là gần +26 ˚C và trên Bắc Cực là -23 ˚C. Đường trên của ranh giới của tầng đối lưu phía trên đường xích đạo là nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng -70 ˚C, và trên cực bắc vào mùa hè -45 ˚C và vào mùa đông -65 C. Như vậy, càng lên cao, nhiệt độ càng giảm. Các tia sáng mặt trời truyền tự do qua tầng đối lưu, làm nóng bề mặt Trái đất. Nhiệt do mặt trời tỏa ra được giữ lại bởi khí cacbonic, mêtan và hơi nước.

Tầng bình lưu

Phía trên lớp của tầng đối lưu là tầng bình lưu, có độ cao 50-55 km. Đặc thù của lớp này là nhiệt độ tăng dần theo độ cao. Giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu có một lớp chuyển tiếp gọi là tầng nhiệt đới.

Khoảng từ độ cao 25 ​​km, nhiệt độ của lớp bình lưu bắt đầu tăng lên và khi đạt đến độ cao tối đa 50 km, nó nhận được các giá trị từ +10 đến +30 ˚C.

Có rất ít hơi nước ở tầng bình lưu. Đôi khi ở độ cao khoảng 25 km, bạn có thể tìm thấy những đám mây khá mỏng, được gọi là "xà cừ". Vào ban ngày, chúng không được chú ý, nhưng vào ban đêm, chúng phát sáng do sự chiếu sáng của mặt trời ở phía dưới đường chân trời. Thành phần của những đám mây xà cừ là những giọt nước siêu lạnh. Tầng bình lưu được tạo thành phần lớn từ ozone.

Mesosphere

Chiều cao của lớp trung bì là khoảng 80 km. Ở đây, khi nó tăng lên trên, nhiệt độ giảm và ở ranh giới trên cùng, nó đạt giá trị vài chục C˚ dưới 0. Trong tầng trung lưu, các đám mây cũng có thể được quan sát thấy, chúng có lẽ được hình thành từ các tinh thể băng. Những đám mây này được gọi là "bạc". Tầng trung lưu được đặc trưng bởi nhiệt độ lạnh nhất trong khí quyển: từ -2 đến -138 ˚C.

Khí quyển

Lớp khí quyển này có tên do nhiệt độ cao. Khí quyển được tạo thành từ:

Tầng điện ly.

exospheres.

Tầng điện ly được đặc trưng bởi không khí hiếm, mỗi cm trong đó ở độ cao 300 km bao gồm 1 tỷ nguyên tử và phân tử, và ở độ cao 600 km - hơn 100 triệu.

Tầng điện ly cũng được đặc trưng bởi sự ion hóa không khí cao. Các ion này bao gồm các nguyên tử ôxy tích điện, các phân tử tích điện của nguyên tử nitơ và các điện tử tự do.

Exosphere

Từ độ cao 800-1000 km, lớp ngoại quyển bắt đầu. Các hạt khí, đặc biệt là các hạt nhẹ, di chuyển ở đây với tốc độ lớn, vượt qua lực hấp dẫn. Các hạt như vậy, do chuyển động nhanh, bay ra khỏi bầu khí quyển vào không gian vũ trụ và phân tán. Do đó, ngoại quyển được gọi là quả cầu phân tán. Chủ yếu là các nguyên tử hydro bay vào không gian, tạo nên các lớp cao nhất của ngoại quyển. Nhờ các hạt ở tầng trên của bầu khí quyển và các hạt của gió mặt trời, chúng ta có thể quan sát được các cực quang.

Các vệ tinh và tên lửa địa vật lý có thể thiết lập sự hiện diện trong bầu khí quyển phía trên của vành đai bức xạ của hành tinh, bao gồm các hạt mang điện - electron và proton.