Основные свойства атмосферы

Космическое пространство — источник угроз для живых организмов. При отсутствии воздушной оболочки метеориты не сгорали бы, а падали на поверхность Земли. Другая серьёзная угроза — ультрафиолетовое излучение солнца, способное уничтожить флору и фауну. Слои атмосферы обеспечивают комфортную жизнь для сотен тысяч видов организмов.

Первичная газообразная оболочка стала зарождаться с момента появления Земли и со временем превратилась в сложную структуру с множеством функций. Так, благодаря воздушному слою образуются облака. Они, в свою очередь, отражают солнечные лучи и возвращают тепло на землю. Этот процесс повторяется многократно, поэтому у поверхности планеты сохраняется комфортная температура. Без атмосферных слоёв на Земле было бы в среднем на 30 градусов холоднее, чем сейчас.

В нескольких слоях оболочки происходит круговорот воды. Над всей планетой перемещаются тёплые и холодные потоки воздуха. Эти процессы уравновешивают климат на земном шаре. Без атмосферы разница температур на экваторе и у полюсов была бы колоссальной. Разнообразие форм живой и неживой природы образовалось благодаря уникальным климатическим условиям, которые стали результатом перемещения газообразных структур.

Общая масса всех слоёв, входящих в состав атмосферы, составляет 5,2×10 ¹⁸кг. Газообразные вещества окружают планету, распространяясь на многие тысячи километров от поверхности. Слои атмосферы:

• тропосфера;
• стратосфера;
• мезосфера;
• термосфера;
• экзосфера;
• ионосфера.

Они располагаются именно в таком порядке и вращаются вместе с планетой. Те, что находятся выше, движутся с другой скоростью. Верхним слоем считают экзосферу, но некоторые учёные причисляют к атмосфере также ионосферу.

Состав воздушной оболочки

Воздух представляет собой неоднородную смесь газов. В нижних оболочках можно насчитать 12 видов. На большей высоте присутствуют практически все элементы химической таблицы Менделеева. Все они находятся в газообразном состоянии.

Больше всего в атмосфере кислорода, окрашивающего воздушную оболочку в голубой цвет. Этот эффект объясняется тем, что воздух лучше всего рассеивает короткие лучи, образующие синюю часть спектра. Интересно, что Земля из космоса выглядит голубой, а на огромном расстоянии кажется синей точкой. Кроме кислорода, в составе воздушной оболочки присутствуют такие элементы:

• водород;
• гелий;
• неон;
• криптон;
• аргон;
• радон;
• ксенон.

Благородные газы проникают на поверхность во время вулканических извержений и поднимаются в верхние слои. Состав и строение атмосферы всё время изменяется, но в масштабах планеты эти процессы незначительны.

Даже если количество кислорода уменьшится в 100 раз, это не приведёт к разрушению озонового слоя. Однако деятельность человека угрожает не столько существованию планеты, сколько самой цивилизации. Уже сейчас над некоторыми крупными городами постоянно присутствуют облака смога, хорошо заметные из космического пространства. Также учёных тревожит возникновение озоновых дыр, которых с каждым годом становится больше.

Физические характеристики тропосферы

Каждый из основных слоёв обладает особыми характеристиками. Тропосфера — самая плотная оболочка, первая по счёту от поверхности планеты. На полюсах она распространяется на 7 км от поверхности, а у экватора — на 20 км. Разница обусловлена тем, что планета не круглая, а немного сплющенная, так как на неё воздействует центробежная сила. Чем теплее воздух, тем больше размер тропосферы.

Этот слой — наиболее продуктивный и динамичный. В нём формируются тучи, образуются ветра, циклоны и антициклоны. В тропосфере обитает большая часть видов, образующих живую природу. Температура воздуха в этой части оболочки понижается на 0,5−0,7 градуса с увеличением высоты на каждые 100 метров. Скорость ветра изменяется на 2−3 км/с на 1 км высоты.

В тропопаузе температура остаётся неизменной. Нижняя часть тропосферы примыкает к литосфере и образует приграничный слой. Его роль заключается в аккумуляции и передача тепла на высоту. Водообмен также происходит в приграничном слое. В течение 8−12 дней совершается полный оборот воды. Таким образом, тропосфера играет роль огромного фильтра.

В составе этого слоя выделяют гомосферу — пространство, где находится и осуществляет деятельность человек.

Описание стратосферы

Стратосферой называют воздушный слой, который начинается на высоте 50 км у экватора и около 8 км — у полюсов. В переводе с греческого stratus означает «слой, настил». Эта зона очень разреженная, в ней очень мало частиц воды. Давление воздуха в верхней части стратосферы в 100 раз ниже, чем у поверхности, а в нижней — в 10 раз.

Температура воздуха с набором высоты возрастает: если в нижней части воздушного слоя она составляет -56 градусов, то в верхней — от -1 до 0. Прекращение нагрева воздуха наблюдается в стратопаузе — пограничном слое между мезосферой и стратосферой.

В стратосфере летают самолёты, чья скорость выше звуковой, и пассажирские лайнеры. Такая высота выбрана потому, что в нижних слоях стратосферы наблюдается стабильность воздушных потоков, а благодаря низкой температуре снижаются затраты топлива. Движение происходит в условиях малого аэродинамического сопротивления.

Однако есть предел: самолёт может подняться только до определённой высоты. В какой-то момент воздуха становится слишком мало, а он нужен, чтобы работали реактивные двигатели. В высоких слоях стратосферы самолету, чтобы получить приток воздуха, приходится перемещаться быстрее скорости звука. Поэтому на самую большую высоту залетают только боевые и сверхзвуковые пассажирские лайнеры, например, «Конкорд».

В стратосфере присутствуют метеорологические зонды. Они закреплены на огромных воздушных шарах и находятся в зависшем положении. Задача зондов — сбор информации о состоянии тропосферы и о происходящих изменениях.

Из живых организмов в стратосфере можно обнаружить бактерии, например, аэропланктон. Но не только микроорганизмы способны выживать на такой большой высоте: был случай, когда в двигатель самолёта попала крупная птица — гриф. Также известно, что утки, совершая сезонные перелёты, перемещаются над Эверестом.

Мировой рекорд по пребыванию на высоте установил вице-президент Google — американец Алан Юстас. Он поднялся на высоту 41 км и спрыгнул с парашютом. Чтобы оторваться от шара, пришлось привести в действие небольшое взрывное устройство. Во время свободного падения он развил скорость 1342 км/ч — это быстрее, чем движется звук.

Озоновый слой

Слой озона разделяет мезосферу и стратосферу. Благодаря ему большая часть ультрафиолетовых лучей не достигает поверхности земли, а поглощается и отражается. Выше озонового слоя условия таковы, что там не могут жить никакие организмы, в том числе самые стойкие бактерии и вирусы. Всё живое убивают неблагоприятные факторы, а именно:

• космическое излучение;
• низкая температура;
• давление.

Созданию озонового слоя поспособствовали бактерии, которая много тысяч лет выделяли кислород. Поднимаясь в высокие слои, молекулы вступали в фотохимическую реакцию, и в результате молекулы O2 преобразовывались в O3.

Озон — вещество, созданное при участии ультрафиолета. При этом оно защищает всё живое на планете от этого губительного излучения. Поглощая солнечные лучи, озон нагревается сам и повышает температуру окружающей атмосферы. Таким образом, этот газ частично способствует поддержанию благоприятного микроклимата на Земле.

Особенности мезосферы

Мезосфера — слой, расположенный в промежутке между 45 и 90 километрами. Его верхняя часть называется мезопаузой и является самым холодным местом: воздух здесь охлаждается до -143 градусов.

Этот участок атмосферы пока не очень хорошо изучен. Это обусловлено слишком малым давлением газов: оно в несколько тысяч раз ниже того, что наблюдается у поверхности планеты. Воздушные шары, поднявшись до определённой точки, не летят выше, а зависают. Использовать для изучения мезосферы самолёты с реактивными двигателями тоже не получается, так как принцип их движения в условиях, когда газ сильно разрежен, утрачивает смысл. Аэродинамика корпуса и крыльев становится бесполезной.

Перемещаться в мезосфере могут только ракетопланы или ракеты. К первым относят самолёты, оснащённые ракетными двигателями. Одна из таких машин — X-15. Это самый быстрый ракетоплан, сумевший подняться на высоту 108 км. Однако такие аппараты летят слишком быстро, а за короткое время не удаётся провести основательного изучения воздушного слоя. Летательные аппараты либо движутся выше, либо опускаются, в обоих случаях покидая мезосферу.

Суборбитальные зонды и спутники не получается использовать для исследований в мезосфере, так как они замедляются под влиянием давления. Оно очень низкое, однако препятствует движению, а иногда и сжигает аппараты.

В этом же слое сгорают и метеориты. Наблюдатели, находящиеся на земле, видят своеобразное свечение.

Помимо этого, каждый день на Землю оседает от 100 до 9−10 тыс. тонн космической пыли. Эти частицы оказывают некоторое влияние на дождеобразование, хотя кардинально изменить циркуляцию атмосферы они неспособны.

Термосфера и экзосфера

Общая высота атмосферы Земли составляет около 100 км. На этом уровне проходит условная граница, отделяющая планету от космоса. Её называют линией Кармана. На высоте более 100 км есть газы, но их количество ничтожно мало. Полёты на таком расстоянии от поверхности относятся к космическим.

Линия Кармана одновременно является нижней границей термосферы — самого протяжённого воздушного слоя. Эта часть атмосферной оболочки простирается до высоты 800 км над уровнем моря. Температура здесь достигает 1800 градусов. Насколько это много, можно понять, если вспомнить, что железо плавится уже при 1538 °C.

Однако космические аппараты в термосфере не разрушаются, потому что содержание газов в нем низкое. Отдельные частицы обладают огромной энергией, но они находятся на большом расстоянии друг от друга. Летательные аппараты находятся в вакууме. При этом возникает необходимость отводить избыточное тепло, которое выделяется при работе двигателей и других механизмов. Тепловыделение достигается за счёт работы радиаторов. Ими оснащают все космические корабли.

Экзосфера — последний атмосферный слой, нижняя граница которого проходит на высоте 700−800 км. Эта часть оболочки очень разреженная и состоит в основном из атомов водорода. В малом количестве присутствуют ионы азота и кислорода (менее сотых долей процента).

Простираясь на 100 тыс. км, экзосфера плавно переходит в геокорону. По сравнению с нижними слоями атмосферы, концентрация частиц здесь меньше в миллионы раз.

Источник: nauka.club

Состав атмосферы

Как уже было сказано выше, эволюция  Земли  непосредственным образом влияла на формирование земных оболочек. В первичном виде химический состав атмосферы состоял из гелия и водорода. Видоизменяясь земная поверхность участвовала в газообмене с атмосферой. Извержения вулканов, жизнедеятельность организмов, водный круговорот – все это снабжало воздух новыми составными частями.

Азот и кислород – главные газообразные элементы атмосферы. Они составляют 99%  воздуха. Гелий, аргон, неон, метан, водород, углекислый газ, озон, аммиак и др. – составляют оставшийся 1%.  Кроме этого, атмосфера содержит частички водяного пара и аэрозолей.

Количественное соотношение газов атмосферы считается постоянным. Однако последние исследования показали, что  количество углекислого газа постоянно растет. Этот процесс -следствие деятельности человека (выбросы промышленных отбросов в воздух, вырубка лесов и др.)

Атмосфера играет не маловажную роль для всего живого на Земле. Кислород  — источник жизни людей, животных и растений, является основным составляющим компонентом воздушной оболочки.  Смертельная доза излучения Солнца поглощается атмосферой, а частички тепла, напротив, сохраняются у поверхности, исключая переохлаждение.

Слои атмосферы

Атмосфера – это многослойная оболочка. В нее входят:

1. Тропосфера
2. Стратосфера
3. Мезосфера
4. Термосфера
5. Экзосфера 

Тропосфера, или погодный слой – это нижний слой атмосферы. Толщина тропосферы колеблется от 8 до 17 км.  Набирая высоту, этот слой теряет температуру и давление. Это связано с тем, что именно от поверхности, нагретой солнечной энергией, нагревается воздух. Для тропосферы характерен однородный состав. В нем преобладают молекулы кислорода (21%) и молекулы азота (78%). Воздушные потоки тропосферы двигаются вверх и вниз, и не дают воздуху застаиваться. Именно этот слой отвечает за погодообразующие явления и метеорологические процессы.  Здесь происходит образование облаков, состоящих из водяных паров.  В зимний период облачность  блокирует понижение температуры земной поверхности. В летнее время, наоборот, смягчает влияние солнечных лучей.

Загрязнение тропосферы техногенными газообразными веществами влечет за собой изменение состава и свойств оболочки.

Тропопауза – межслойный участок, переходный мини-слой от тропосферы к стратосфере. Характеризуется разреженностью воздуха и падением температуры до – 80С.

Второй  слой атмосферы — стратосфера. В этой части оболочки температура повышается с высотой, благодаря большому количеству озона. К 50 км над поверхностью температура становится равной  0 С. В стратосфере очень мало водных соединений. Они представлены в основном перламутровыми облаками.  

Озоновый слой – защита Земли от ультрафиолета Солнца, расположен в верхних границах стратосферы. Он является верхним рубежом «живой» оболочки планеты — биосферы.

Воздушные потоки в этом слое двигаются параллельно земной поверхности, поэтому  в стратосфере осуществляют свой полет авиалайнеры.

Стратопауза – второй межслойный участок между стратосферой и мезосферой.

Расположение мезосферы находится пределах 50-80 км от земной поверхности. температурный режим резко понижен в этом слое — от 90 с до 130 с. Здесь происходит сгорание метеоритных частиц, и появление явления метеоров.

Последующие слои атмосферы – термосфера и экзосфера, являются переходными в космическое пространство и почти не содержат воздуха. Здесь происходит вращение земных спутников. Высотный предел 3000 км.

Формирования климата и погоды

Изменения в атмосфере и ее свойства, влияют на формирование климатических и погодных особенностей:

• солнечные лучи рассеиваются по поверхности Земли под определенным наклоном. Чем меньше угол наклона, тем больше температура (например, климатические зоны экватора);
• воздушные течения, образованные в прямой зависимости от нагрева земной поверхности, представляют собой от местного ветра до пассатов и муссонов.
• формирование климата зависит от атмосферного давления. Воздушные массы перемещаются от зон повышенного давления (полярные широты) к зонам пониженного давления (экватор). Изменения атмосферного давления связано с изменениями температуры воздуха. Повышение атмосферного давления негативно сказывается на самочувствии человека.
• образование атмосферных осадков зависит от температуры воздуха, циркуляции воздуха и рельефа местности. Выпадение осадков неравномерно, и зависит от климатических зон.

Приведенные выше исследования —  часть особенностей взаимосвязи атмосферы, климата и погоды. 

Прогнозирование погоды – это анализ прошлого и настоящего состояния атмосферы для вывода данных о будущих возможных изменениях, т.е. атмосфера формирует погоду. Совокупность же погод в определенном месте формирует климат.

Источник: bingoschool.ru

Что такое атмосфера

Она играет роль защитного купола для нашей планеты и простирается до уровня около 1000 км над поверхностью Земли. Для атмосферы характерна высокая динамичность и неоднородный физический состав. На него оказывают сильное влияние биологические факторы. 

Озоновый слой защищает Землю от неблагоприятного воздействия ультрафиолета, излучаемого Солнцем, и от прочих вредных космических излучений. Большинство падающих метеоритов и других космических тел сгорает в земной атмосфере. Она же помогает поддерживать приемлемую для жизни температуру у поверхности нашей планеты. Нижние слои атмосферы участвуют в круговороте воды в природе за счет движения воздушных масс.

Благодаря атмосфере происходит формирование воздушных потоков (ветра), образуются облака и атмосферные осадки.

Плотность воздуха и атмосферное давление меняются c высотой в обратной пропорции. А вот с температурой не все так однозначно — она зависит от солнечной активности, магнитных бурь, разницы в поглощении газами солнечной энергии и множества других факторов.

Строение атмосферы Земли, структура и слои

Земная атмосфера состоит не из однородного слоя газов, а из нескольких слоев. Каждый из них характеризуется определенным набором газов, имеющих разную плотность. Чем больше плотность вещества, тем сильнее оно притягивается гравитационным полем земли. Поэтому структура нижних слоев более плотная, а у наиболее удаленных от земной поверхности — разреженная. Поскольку все виды газов имеют различные характеристики, то и слои, состоящие из них, обладают своими особенностями. Каждый из них имеет отдельное значение для земной атмосферы.

Тропосфера

Тропосфера является самым ближним и самым плотным атмосферным слоем. Ее граница над поверхностью Земли находится на уровне 7-8 км на полюсах и около 20 км над экватором, поэтому толщина этого слоя в разных местах земного шара неодинакова. Тропосфера имеет основное значение для обеспечения жизни на планете. Здесь происходят процессы циркуляции воды и образования облаков, формируются ветра, циклоны и антициклоны — все то, что определяет климатические и погодные условия. Большая часть живых организмов на Земле обитает именно в тропосфере.

С набором высоты в этом слое уменьшается не только атмосферное давление, но и температура. Это связано с отражением тепла от земной поверхности. Чем ближе к ней, тем воздух теплее. Процесс прогревания тропосферы от Земли, в свою очередь нагретой за счет солнечного излучения, носит название парникового эффекта. Отраженная солнечная энергия не может прогреть нижний слой на всю его глубину равномерно. Каждые 100 метров температура снижается приблизительно на полградуса. Ветер же с повышением высоты, напротив, усиливается — с каждым набранным километром на 2-3 км/с.

Стратосфера

Стратосфера является вторым по отношению к поверхности Земли и по величине слоем. На экваторе он достигает высоты 50 км, а его средняя толщина — 35 км. Признак этой зоны — крайне разреженная атмосфера и почти полное отсутствие водяных паров. Распределение температур здесь не такое, как в тропосфере — в нижней ее части находится тяжелый холодный воздух, а в верхней — более теплый и легкий. Воздушные пути, как правило, пролегают в нижней части стратосферы из-за отсутствия в ней зоны турбулентности, при этом температура за бортом может опускаться ниже минус 55 градусов. Зато в верхней части она достигает нулевой отметки. Сверхзвуковые самолеты способны подниматься на отметку 18-30 км.

Именно в стратосфере находится озоновый слой, защищающий все живое на земле от избыточного ультрафиолета. Этим слоем ограничивается и содержание живых микроорганизмов в атмосфере. Иногда в нижних слоях встречаются и птицы, которые могут стать причиной авиакатастрофы.

Мезосфера

Мезосфера является наименее изученным объектом из всех атмосферных слоев. С одной стороны, на такую высоту не способны подняться метеорологические зонды, а с другой — не могут опуститься спутники. Достичь мезосферы способны только ракеты, но из-за своей высокой скорости они не в состоянии собрать достаточное количество информации. Толщина этого слоя достигает размера 40-50 км, а его высота над поверхностью земли местами доходит до 80-90 км. Мезосфере по праву можно присвоить название «самого холодного места на планете» — в пределах ее верхней границы температура опускается ниже –140°.

Большая часть метеоров, летящих в сторону Земли, сгорает именно в мезосфере. Если небесное тело входит в этот слой со скоростью не ниже 11 км/ч под острым углом, происходит процесс его возгорания от трения с весьма заметным световым эффектом. Отсюда появилось понятие «метеоритного потока».

Термосфера и ионосфера

Условная граница между мезосферой и термосферой проходит на высоте 100 км. Плотность воздуха здесь настолько минимальна, что все полеты выше этой линии по определению считаются космическими, хотя это не совсем верно. Толщина слоя в разных местах от 500 до 700 км. Высшая точка термосферы — 800 км. Максимальная отметка температуры в 1800 градусов отмечена на высоте 400 км. В термосфере находится Международная Космическая Станция, вокруг которой вращаются спутники. Необычайно высокая температура не приносит им вреда благодаря крайне низкой плотности воздуха.

Уникальность термосферы еще и в том, что она имеет внутреннее образование — ионосферу, появившуюся в результате молекулярной фотоионизации.

Фотоионизация — это образование ионов в процессе взаимодействия атомов с фотонами под действием ультрафиолетового излучения. Именно в ионосфере возникает полярное сияние, наблюдаемое с земли ближе к полюсам (северному и южному). Заряженные частицы солнечного ветра прорываются в магнитное поле планеты и, двигаясь в ней, излучают световую энергию, вызывая свечение в этом атмосферном слое. Описание этого явления глазами человека выглядит так: разноцветные дуги самых разных форм и размеров светятся, полыхают и переливаются в ночном небе. Чаще свечение имеет зеленоватый оттенок.

Экзосфера

Экзосфера — завершающий слой атмосферы Земли.

Он начинается на расстоянии примерно 600-800 км от земной поверхности и простирается на десятки тысяч километров, постепенно перерастая в геокорону. Экзосфера еще более разрежена, чем предыдущий слой. Частицы элементов, встречающиеся в ней, настолько разрознены, что их совокупность уже нельзя классифицировать как газ. Геокорона Земли достигает расстояния до 100 000 км от поверхности. Ее можно увидеть с космического корабля, когда он находится над Луной, заслоняющей Землю.

Состав атмосферы, газы и другие вещества

Тропосфера состоит из воздуха, содержащего азот (78,08%), кислород (20,95%), аргон (0,93%) и углекислый газ (всего 0,04%). В воздухе содержится и испаряемая с Земли влага в виде пара, количество которого все время меняется. 

Стратосфера состоит преимущественно из озона, создающего защитный озоновый слой Земли. Образовался он из кислорода, который в процессе фотосинтеза выделяли растения и микроорганизмы с древних времен. В результате химической реакции кислород, поднявшись в стратосферу, превратился в озон. Процентное соотношение азота, кислорода, аргона и углекислого газа остается таким же, но сам воздух настолько разрежен, что вдыхаемого количества кислорода уже недостаточно для живых существ. Поскольку движения воздушных потоков между стратосферой и тропосферой практически не наблюдается, то объем водяных испарений здесь очень мал. Поэтому облака здесь образуются крайне редко.

В мезосфере, как и в двух предыдущих слоях, воздух состоит из тех же компонентов, но является еще более разреженным, чем в стратосфере. Характерной особенностью является наличие железа и некоторых других металлов, оставшихся в этом слое в результате сгорания метеоров.

В термосфере, в отличие от нижних слоев атмосферы, молекулы газа, в силу гораздо большой разреженности, не перемешиваются между собой, а равномерно распределены и практически лишены возможности сталкиваться друг с другом. Солнечное излучение приводит к их разрушению, поэтому в верхних слоях можно наблюдать не молекулярные азот, кислород, а их атомы вместе с атомами гелия.

Экзосфера состоит большей частью из атомов водорода, а также отдельных атомов кислорода, азота, гелия, ионизированных солнечными лучами.

Атмосферы других планет Солнечной системы

Почти все планеты Солнечной системы имеют свою атмосферу, но, кроме Земли, для жизни не приспособлены. Каждая из них содержит частицы в виде аэрозоля — это пылинки с поверхности планеты либо от метеоров, а также конденсаты атмосферных газов в жидком или твердом состоянии.

1. Марс. Состав атмосферы: углекислый газ (95%), азот и аргон (4%), кислород и водяной пар (1%). Давление в 160 раз меньше земного.
2. Венера. Состав атмосферы: углекислый газ (96,5%), азот (до 3%), примеси аргона и других инертных газов. Мощность давления на Венере в 90 раз превышает земную. Высота атмосферного слоя достигает 5500 км.
3. Меркурий. Имеет крайне низкое атмосферное давление. Присутствуют в небольшом количестве кислород, углерод, аргон, ксенон, гелий.
4. Сатурн. Имеет динамичную атмосферу, состоящую из гелия, водорода и метана.
5. Юпитер. Постоянно меняющаяся, нестабильная атмосфера состоит из гелия и водорода. Характерны атмосферные вихри и цветные облака, гигантские молнии. Высота атмосферного слоя 1000 км.
6. Уран. Атмосфера достигает 8000 км над поверхностью планеты. Состоит из водорода (83%), гелия (15%) и метана (2%). Имеет облачный покров из метана и водорода.
7. Нептун. Атмосфера также состоит из водорода, гелия и метана и имеет схожую водородно-метановую облачность.
8. Плутон. Давление примерно в 7000 раз меньше, чем на Земле. Имеет разреженную атмосферу, состоящую из метана в газообразной форме и незначительное количество инертных газов.

Источник: wiki.fenix.help

Тропосфера: где происходит погода

Из всех слоев атмосферы тропосфера является тем, с которым мы больше всего знакомы (осознаете ли вы это или нет), так как мы живем на ее дне — поверхности планеты. Она окутывает поверхность Земли и простирается вверх на несколько километров. Слово тропосфера означает «изменение шара». Очень подходящее название, так как этот слой, где происходит наша повседневная погода.

Начиная с поверхности планеты, тропосфера поднимается на высоту от 6 до 20 км. Нижняя треть слоя, ближайшая к нам, содержит 50% всех атмосферных газов. Это единственная часть всего состава атмосферы, которая дышит. Благодаря тому, что воздух нагревается снизу земной поверхностью, поглощающей тепловую энергию Солнца, с увеличением высоты температура и давление тропосферы понижаются.

На вершине находится тонкий слой, называемый тропопаузой, который является всего лишь буфером между тропосферой и стратосферой.

Стратосфера: дом озона

Стратосфера — следующий слой атмосферы. Он простирается от 6-20 км до 50 км над земной поверхностью Земли. Это слой, в котором летают большинство коммерческих авиалайнеров и путешествуют воздушные шары.

Здесь воздух не течет вверх и вниз, а движется параллельно поверхности в очень быстрых воздушных потоках. По мере того, как вы поднимаетесь, температура увеличивается, благодаря обилию природного озона (O₃) — побочного продукта солнечной радиации и кислорода, который обладает способностью поглощать вредные ультрафиолетовые лучи солнца (любое повышение температуры с высотой в метеорологии, известно как «инверсия»).

Поскольку стратосфера имеет более теплые температуры внизу и более прохладные наверху, конвекция (вертикальные перемещения воздушных масс) встречается редко в этой части атмосферы. Фактически, вы можете рассматривать из стратосферы бушующую в тропосфере бурю, поскольку слой действует как «колпачок» для конвекции, через который не проникают штормовые облака.

После стратосферы снова следует буферный слой, на этот раз называемый стратопаузой.

Мезосфера: средняя атмосфера

Мезосфера находится примерно на расстоянии 50-80 км от поверхности Земли. Верхняя область мезосферы является самым холодным естественным местом на Земле, где температура может опускаться ниже -143° C.

Термосфера: верхняя атмосфера

После мезосферы и мезопаузы следует термосфера, расположенная между 80 и 700 км над поверхностью планеты, и содержит менее 0,01% всего воздуха в атмосферной оболочке. Температуры здесь достигают до +2000° C, но из-за сильной разреженности воздуха и нехватки молекул газа для переноса тепла, эти высокие температуры воспринимаются, как очень холодные.

Экзосфера: граница атмосферы и космоса

На высоте около 700-10000 км над земной поверхностью находится экзосфера — внешний край атмосферы, граничащий с космосом. Здесь метеорологические спутники вращаются вокруг Земли.

Источник: NatWorld.info